코마수차(coma aberration)은 광축에서 벗어난 물체의 상에 대한 것이다. 구면수차에서 상이 원판으로 나타나는 경우와는 달리 코마수차는 한쪽으로 치우친 길다란 불꽃 모양을 띠게 된다. 이것이 꼬리를 가진 혜성(comet)을 닮아서 코마라고 불리어진 것이다. 아래 그림은 광축에 대해 기울어진 각으로 입사하는 평행광선의 결상을 보여준다. 그림을 잘 살펴보면 평행광선의 중심선에 대해 대칭성이 깨져 있는 것이 명확하게 보인다. 볼록렌즈인 경우 광축에 대해 수직으로 어느 곳에 스크린을 설치하더라도 한쪽으로 길다란 꼬리가 달리는 상이 형성되는 것을 상상할 수 있을 것이다.
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렌즈의 코마수차_광축을 벗어난 물체의 상이 한 점에 맺지 않는 코마수차를 보여주고 있다. 화면에 대해 렌즈가 기울어져 있으며, 수평방향으로 평행광선이 들어오고 있다. 중심에 대해 대칭인 두 광선의 교점을 붉은 점으로, 또한 가장자리의 포락선인 초점선(caustic)을 핑크 색으로 나타내고 있다. 수차가 없다면 수평선의 한 점에 상이 형성되어야 하지만 구면수차에서 보다 상이 더 심하게, 또한 비대칭적으로 변형되는 것을 볼 수 있다.
지금까지 렌즈에서 광선이 굴절되는 것을 다룰 때 렌즈의 광축이 놓인 평면으로 논의를 국한시켰다. 그러나 이는 물체가 광축 위에 있을 때만 정당하고, 물체가 광축을 벗어나게 되면 사정이 달라진다. 앞서 코마수차의 그림을 보면 물체가 광축을 벗어나 있지만 오직 광축이 놓인 면, 즉 그림평면에서만 광선이 진행하는 2차원의 상황에 대한 것이다. 그러나 화면 앞쪽으로나 뒤쪽으로 광선이 향할 수 있으므로 엄밀하게는 3차원의 공간 전체에서 광선을 다루어야 할 것이다.
아래 그림을 보자. 물체(object)가 광축을 벗어나 있고, 이로부터 나온 네 방향으로의 빛이 렌즈를 통과해서 모여들고 있다. 그러나 광축이 놓인 평면에서와 이에 수직인 평면에서의 행동을 보면 이들이 모이는 지점이 다르다! 서로 수직인 이 두 면만으로는 온갖 방향으로 향하는 모든 광선의 행동을 다 말할 수 있는것은 아니나 그래도 이들 면이 전모를 파악하는 데는 기준이 된다. 이들 두 면이 바로 자오면과 구결면으로 자오면(meridional plane)은 물체점과 광축이 함께 놓인 평면이고 구결면(sagittal plane)이에 수직인 평면이다. 지금까지는 오직 자오면에서만 광선의 행동을 다루었고, 또한 구면수차나 코마수차도 이 면에서의 이상행동이었다.
비점수차(astigmatism)는 3차원에서의 결상과 관련되어 있다. 즉 비점수차는 광축에서 벗어난 물체의 결상위치가 자오면과 구결면에서 서로 다른 것을 말한다. 다음 그림은 비점수차를 그린 것으로 자오면에서의 상점 $P_M$이 구결면에서의 상점 $P_S$에 비해서 앞서 있다. $P_M$에서는 상이 좌우로 길게 나타나고, 반대로 $P_S$에서는 아래위로 길게 나타난다. 이들 중간의 적절한 위치에서 상의 면적이 최소가 되고 아울러 상의 형상도 원에 가까워질 것이다. 이 지점이 바로 최소혼동원(ΣLC)으로 실제 상황에서는 여기에 스크린이나 필름을 두어 영상을 취득하게 될 것이다.
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렌즈의 비점수차_비점수차는 광축을 벗어난 지점의 물체의 상이 자오면에서와 구결면에서 서로 다른 지점에 생기는 것을 말한다. 자오면은 녹색, 구결면은 푸른 색조로 나타내고 있고, 두 면에서의 상을 같은 색의 점으로 나타내고 있다. 화면 아래에 별도로 최소혼동원 ΣLC과 앞뒤 상의 모양들을 나열해서 보여준다.
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