Zentralstrahl
Ein Zentralstrahl, in der geometrischen Optik auch Hauptstrahl, ist in einem abbildenden System der Strahl eines Strahlenbündels, der das Strahlenbündel repräsentiert, wenn die Apertur des Systems auf nahezu 0 verkleinert wird. Anders ausgedrückt sind alle Strahlen durch den Schnittpunkt aus Achse und Hauptebene Zentralstrahlen.
Im Fall einer einzelnen dünnen Linse bildet die Linse zugleich die Hauptebene und die Aperturblende. In diesem Fall verläuft der Hauptstrahl durch den geometrischen Mittelpunkt der Linse und behält seine Richtung beim Durchlaufen der Linse und im Bildraum unverändert bei. Im Fall komplexerer, aus mehreren Linsen aufgebauten Systeme verläuft der Hauptstrahl vom Objektpunkt zum geometrischen Mittelpunkt der Eintrittspupille, dem Abbild der Aperturblende auf der Bildseite, tritt dort in das optische System ein, durchläuft den geometrischen Mittelpunkt der Aperturblende, tritt im geometrischen Mittelpunkt der Austrittspupille wieder aus dem System aus und durchläuft den Bildpunkt des Objektpunkts. Der Verlauf des Hauptstrahls zwischen diesen Fixpunkten hängt von der Konstruktion des optischen Systems ab.
Mit Hilfe des Hauptstrahls und der optischen Achse lassen sich die Meridionalebene und die Sagittalebene konstruieren. Diese Hilfsebenen dienen zur Berechnung und Beurteilung der optischen Eigenschaften des abbildenden Systems.