理想光學(xué)系統(tǒng)是能產(chǎn)生清晰的、與物完全相似的像的成像系統(tǒng)。光束中各條光線或其延長(zhǎng)線均交于同一點(diǎn)的光束稱為同心光束。入射的同心光束經(jīng)理想光學(xué)系統(tǒng)后，出射光束必定也是同心光束。這樣的光孔稱為光闌：前者稱孔徑光闌或有效光闌；后者稱視場(chǎng)光闌。任何光學(xué)系統(tǒng)必定存在這樣二個(gè)光闌。高斯光學(xué)中把具體的光學(xué)系統(tǒng)抽象概括成由基點(diǎn)和基面組成的系統(tǒng)，物距、像距及焦距均以兩個(gè)主點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)算。物點(diǎn)Q和物方焦點(diǎn)F至物方主點(diǎn)H的距離s和f分別為物距和物方焦距；像方主點(diǎn)H'至像點(diǎn)Q'和像方焦點(diǎn)F'的距離分別為像距s'和像方焦距f'。

多個(gè)光闌中對(duì)光束的限制作用，即決定成像光束大小的那個(gè)光闌，又稱有效光闌?？讖焦怅@可遮掉光束中偏離近軸光線較大的光線，對(duì)像的清晰度、正確性、亮度和景深等有直接影響。在理想情況下，軸上點(diǎn)和軸外點(diǎn)的光束都受孔徑光闌的限制，有基本相同的光束孔徑角，如果視場(chǎng)不太大，整個(gè)視場(chǎng)的像面照度基本均勻。孔徑光闌被其后面的光學(xué)零件成在像空間的像，稱為出射光瞳，它一定也是對(duì)軸上像點(diǎn)張角為的一個(gè)光孔像，這個(gè)張角是像方的光束孔徑角。

入射和出射同心光束的交點(diǎn)分別稱為物點(diǎn)和像點(diǎn)。首先由德國(guó)科學(xué)家C.高斯在1841年的著作中闡明。實(shí)際上不存在真正的理想光學(xué)系統(tǒng)。共軸球面系統(tǒng)在近軸條件下可近似滿足理想光學(xué)系統(tǒng)的要求。由于光學(xué)系統(tǒng)的軸對(duì)稱性，軸上點(diǎn)光束無(wú)需區(qū)分子午光束與弧矢光束，軸外點(diǎn)光束則一定是對(duì)子午平面對(duì)稱的。主光線就是子午平面與弧矢平面的交線。由于主光線要經(jīng)系統(tǒng)各個(gè)表面的折射、反射而改變其方向，所以，弧矢平面也逐面發(fā)生變化而不是一個(gè)統(tǒng)一的平面。