Išgaubti lęšiai vaidino svarbų vaidmenį atliekant mokslinius atradimus. Teleskopai leido mokslininkams pamatyti tolimus dangaus kūnus. Naudodami mikroskopus mokslininkai atrado pagrindines gyvenimo sudedamąsias dalis. Per kamerą tyrinėtojai įgijo nuolatinį savo atradimų gamtos pasaulyje įrašą. Išgaubtas lęšis yra pagrindinis šių trijų prietaisų komponentas. Nors išgaubtas lęšis yra patikimas, jis turi esminių defektų, su kuriais teko susidurti prietaisų gamintojams.
Konstrukcija ir funkcija
Dvigubas išgaubtas lęšis yra disko formos objektas, pagamintas iš tokių medžiagų kaip stiklas ar plastikas. Tinkamai sukonstravus, abi šios disko pusės išlips taisyklingoje kreivėje ir sudarys rutulio dalį. Kai lygiagretūs šviesos spinduliai atsitrenkia į šį objektyvą statmenai disko plokštumai, lęšis šiuos šviesos spindulius laužys arba sulenks taip, kad patektų į židinį. Efektyviai šviesą fokusuojantis objektyvas suformuoja aiškius vaizdus ir tinkamai atlieka numatytą vaidmenį teleskopu, mikroskopu ar fotoaparatu. Tačiau jei objektyvas turi konstrukcijos defektų, tokių kaip netinkamas išlenkimas ar medžiaga, kuri nėra visiškai vienalytė, vaizdai proporcingai nukentės.
Sferinė aberacija
Į skirtingas lęšio sferinio paviršiaus sritis atsitrenkianti šviesa nesutaps tiksliai toje pačioje vietoje. Spinduliai, smogiantys į objektyvą toliausiai nuo centro, bus sutelkti šiek tiek arčiau objektyvo nei spinduliai, nei smogia objektyvui netoli jo centro. Šis vidinis sferinių lęšių defektas, vadinamas sferine aberacija, sukelia neryškų vaizdą. Užblokavus objektyvo kraštą, geriau fokusuojamasi. Daugelyje instrumentų sumanus skirtingų lęšių derinys beveik pašalina sferinę aberaciją.
Chromatinė aberacija
Chromatinė aberacija atsiranda dėl to, kad objektyvas ryškiau laužia arba sulenkia kai kurias šviesos spalvas nei kitos. Objektyvas smarkiau lenkia violetinius šviesos spindulius nei žalias, o raudonasis patiria dar mažiau lūžių. Todėl objektyvas linkęs atskirti baltą šviesą į komponentines spalvas ir atsiranda spalvinga aureolė. Anglas Johnas Dollondas išsprendė problemą išradęs achromatinį dubletą - jų derinį du skirtingų stiklo medžiagų lęšiai, kuriuose vienos rūšies stiklas pakoregavo chromatinę aberaciją kita.
Komatinė aberacija
Komitinė aberacija atsiranda, kai šviesos spinduliai iš toli smūgiuoja objektyvą kampu, o ne statmenai jo disko plokštumai. Rezultatas - į kometą panaši figūra su uodega. Tinkamas objektyvo šlifavimas pašalina šią problemą. Terminas „chromatinė aberacija“ kilęs iš žodžio „koma“, kuris žymi puikų rutulį, kuris supa kometos branduolį.