引入像差后,像面之后不存在光线汇聚为零斑的平面,像面附近各平面上光线聚集体的展宽变化不快——即几何PSF的尺寸随离焦变化缓慢。另一种理解方式是焦散曲线:当聚焦光束形成焦散时,PSF尺寸由焦散曲线的渐近行为定义,在最小弥散圆附近其随轴向距离的变化率减小。这就是引入像差后MTF随离焦变化缓慢的原因。
离焦不变性与公差去敏化密切相关:MTF曲线在离焦范围内不显著下降意味着系统对焦距变化已具有一定程度的去敏化。经验丰富的设计师常遇到名义性能与公差灵敏度之间的权衡——但在透镜充分优化的情况下,可以适度去敏化并仍获得满意的高性能。原文指出,这里的像差校正应避免高程度的抵消(即像差平衡程度不宜过高),否则离焦与球差将相互抵消至接近零,反而失去去敏化效果。波前编码和PSF工程是焦深扩展的高级形式——通过引入相位掩模(如自由曲面或非球面透镜)使PSF在远大于上述范围的离焦区间内保持形状和尺寸相对不变,最终通过反卷积从PSF中恢复清晰图像。