天文望遠鏡是觀察星體、捕捉星體信息的主要工具。自1609年伽利略制作第一副望眼鏡以來，望眼鏡一直在不斷發(fā)展。從光學波段到整個波段，從地面到空間，望眼鏡的觀測能力越來越強，可以捕捉到越來越多的天體信息。人類有望在電磁波段、中微子、引力波、宇宙射線等方面使用眼鏡。

     規(guī)格(D)是物鏡的直徑，規(guī)格決定了光學系統(tǒng)的分辨率。根據(jù)瑞利的判斷，望遠鏡的分辨率與規(guī)格有關。規(guī)格越大，分辨率越強。焦距(f)是從眼鏡到焦點的距離決定了光學系統(tǒng)在圖像平面上的顯像大小。對于天文攝影來說，物距(觀測到的物體的距離)可以認為是無限的，所以像距等于焦距，所以像平面也叫焦平面。眼鏡的焦距越長，焦平面上的圖像就越大；相反，焦比越低。(F)就是望遠鏡的焦距除以望遠鏡的通光規(guī)格，即F=f/D，它決定了單位面積在焦平面上單位時間內接收到的光子數(shù)量。它也被用作曝光效率的重要指標。焦比越低，單位面積在焦平面上接收的光子越多；相反，越少。換句話說，焦比越小，鏡子曝光效率越高。

     像差是對光學系統(tǒng)顯像不完善的描述。具體有球差、偏色、彗差、像散、場曲、畸變等。球差存在于球面反射鏡的光學系統(tǒng)中。平行于光軸入射的光線在球面透鏡或反射鏡后不會嚴格聚集在一點點，遠離光軸的光線聚集位置會更接近鏡子。利用組合鏡片，將球面改為拋物面，可改善球差。偏色是映射光學系統(tǒng)中最明顯的像差，它形成于光的色散，使星光出現(xiàn)多種顏色，影響觀測。復消色差系統(tǒng)采用多片鏡片組合，可降低色差水平。彗差是拋物面反射光學系統(tǒng)中最明顯的形象差，這是由于傾斜于光軸的入射光無法聚集一點造成的，這將使星光看起來像彗星。利用彗差調整鏡組可以消除彗差。像散光一樣，傾斜于光軸的光出現(xiàn)垂直振動的光波和能力振動的光波不會稍微交叉。

     越是遠離視場邊緣，像散越嚴重。安裝平場調整鏡組可以調整像散。場曲是指遠離光軸的光線聚集在一個彎曲的球面上的現(xiàn)象，在顯像時會引起失焦。變形指軸上的物點與視場邊緣有不同的放大率，物和像因此不完全相似。