远心光学系统为何称之远心？
好的，咱们聊聊远心光学系统，为啥它叫“远心”呢？其实这个名字很直观，理解了它的工作原理，也就明白了。
想象一下我们平常用的显微镜或者相机镜头。当你看物体的时候，如果你稍微移动一下，或者物体本身有高度差异，你看到的会是什么？是不是感觉物体的大小、形状好像会跟着你动或者跟着物体的高度变化而有点微妙地改变？比如，你用普通镜头看一个立起来的圆柱体，你看到的是一个圆柱体，但如果你把手机往前凑一点，或者你稍微把手机往圆柱体顶部倾斜一点，你看到的圆柱体顶部和底部的“大小”感觉就不一样了，好像顶部被“压缩”了一点，或者底部显得“更大”一点。这其实就是透视效应在作怪。
远心光学系统，它的核心目标就是要“消除”或者说“最大程度地减弱”这种透视效应。
为什么叫“远心”呢？我们可以从光线的“心”——也就是物方和像方的主光线——来理解。
传统光学系统（非远心）:
在普通镜头里，光线是从物体的各个点出发，经过镜头聚焦成像。很重要的一点是，从物体不同高度的点发出的光线，经过透镜后，其光路（特别是主光线）相对于成像平面的角度是会变化的。 简单来说，如果物体越高，它发出的光线经过镜头后的“倾斜度”会更大。
打个比方，我们把物体想象成一棵树，它在地面上有根（底部），也有树冠（顶部）。你看这棵树的时候，从树冠发出的光线，和从树根发出的光线，经过你的眼睛（或者相机镜头）时，它们进入的角度是不同的。因为树冠比树根“高”嘛。
远心光学系统（Telecentric Optical System）:
而远心光学系统，它最关键的特点在于：从物体上任何一点发出的、与主光轴平行（或非常接近平行）的光线，无论该点在物体上的高度如何，它们经过光学系统后，最终都会汇聚到一个点上，并且，它们与像方主光轴（或者说成像平面）是垂直的，或者说，所有主光线都平行于像方主光轴。
这么说可能还是有点抽象，咱们换个更形象的比喻。
想象一下，我们在观察一个很高很高的大楼。
普通镜头： 你站在远处用普通相机拍照。拍到的画面，大楼底部看起来比顶部“宽”一点（因为透视）。如果你稍微仰头或者低头，感觉大楼的“大小”也会有变化。
远心镜头： 想象你有一个超级厉害的无人机，它飞到离大楼很远的地方，然后 保持绝对的垂直（平行于大楼的主轴），然后 保持一个恒定的距离（这个距离“很远”是它的名字由来，Tele在希腊语里就是“远”的意思）。这时候，无论你拍摄的是大楼的一层，还是它顶层的窗户，你拍到的画面里，它们的“视觉大小”是完全一样的，就像你把这个大楼“压平”了，然后从一个绝对垂直的方向去看。
为什么这个“远”字很重要？
“远心”之所以叫“远心”，是因为它将“成像的中心”（像方的光瞳）“移到了无限远”。在光学设计里，我们知道，像的放大率实际上是由物方和像方主光线与主光轴的夹角决定的。
在普通镜头中，物方主光线的倾斜角度会随着被观察物体的高度变化，因此放大率也随之变化。
在远心镜头中，为了让放大率不随物体的高度变化，它通过一系列特殊的光学设计（比如将光瞳“放置”在无限远处，或者通过一个平场消色差的物镜后再接一个变焦镜头等），确保了所有穿过物镜的光线，无论来自物体上的哪一点，在进入像方主光轴时，其夹角都是一样的，或者说，所有主光线都是平行的。
所以，这个“远心”是说，我们把“观察点”（或者说成像的光路“中心”）“拉远”到了无穷远，以至于从无穷远来的平行光，经过光学系统后，成像点的位置只取决于这个平行光的“角度”，而与它“在哪条平行光上”无关。
这带来的最直接的好处是什么？
测量精度极高： 因为放大率不随物体的高度变化，你用远心镜头拍摄的图像，可以直接测量物体的尺寸，而且非常准确，就像你在一个绝对正交的平面上测量一样，不会因为透视失真而产生误差。这在工业检测、精密测量领域是至关重要的。
景深恒定： 远心镜头通常景深也比较大，而且在焦点前后，物体的“视角大小”变化也很小。
为什么叫“远心”而不是“无透视”？
“远心”这个名字，其实更准确地描述了其光学结构——将物方或像方的主光线（或者说“光线的中心”）“推向”了无穷远。 “无透视”是从结果上来说的，是远心设计带来的一个重要效果。
简单总结一下：
传统镜头： 光线会“倾斜”着进入镜头，造成透视效应，看起来物体“近大远小”，或者在高低不同的物体上，“顶端”和“底部”看起来“大小”不一样。
远心镜头： 通过特殊设计，让从物体不同高度发出的光线，经过镜头后，它们与成像平面的相对角度恒定（通常是平行于主光轴）。这就像你从一个非常遥远的、与物体垂直的点在观察它一样，物体的高度差异不会影响到你看到的“横向尺寸”。
所以，这个“远心”，就是指它把“光路的中心”（可以理解为我们观察的那个“视角点”）“推”得特别“远”，远到像是从无限远的地方在垂直地观察物体，从而消除了透视带来的尺寸变化。它不是真的把东西移到无穷远，而是通过光学设计，模拟了从无穷远正交观察的效果。
想象一下我们平常用的显微镜或者相机镜头。当你看物体的时候，如果你稍微移动一下，或者物体本身有高度差异，你看到的会是什么？是不是感觉物体的大小、形状好像会跟着你动或者跟着物体的高度变化而有点微妙地改变？比如，你用普通镜头看一个立起来的圆柱体，你看到的是一个圆柱体，但如果你把手机往前凑一点，或者你稍微把手机往圆柱体顶部倾斜一点，你看到的圆柱体顶部和底部的“大小”感觉就不一样了，好像顶部被“压缩”了一点，或者底部显得“更大”一点。这其实就是透视效应在作怪。
远心光学系统，它的核心目标就是要“消除”或者说“最大程度地减弱”这种透视效应。
为什么叫“远心”呢？我们可以从光线的“心”——也就是物方和像方的主光线——来理解。
传统光学系统（非远心）:
在普通镜头里，光线是从物体的各个点出发，经过镜头聚焦成像。很重要的一点是，从物体不同高度的点发出的光线，经过透镜后，其光路（特别是主光线）相对于成像平面的角度是会变化的。 简单来说，如果物体越高，它发出的光线经过镜头后的“倾斜度”会更大。
打个比方，我们把物体想象成一棵树，它在地面上有根（底部），也有树冠（顶部）。你看这棵树的时候，从树冠发出的光线，和从树根发出的光线，经过你的眼睛（或者相机镜头）时，它们进入的角度是不同的。因为树冠比树根“高”嘛。
远心光学系统（Telecentric Optical System）:
而远心光学系统，它最关键的特点在于：从物体上任何一点发出的、与主光轴平行（或非常接近平行）的光线，无论该点在物体上的高度如何，它们经过光学系统后，最终都会汇聚到一个点上，并且，它们与像方主光轴（或者说成像平面）是垂直的，或者说，所有主光线都平行于像方主光轴。
这么说可能还是有点抽象，咱们换个更形象的比喻。
想象一下，我们在观察一个很高很高的大楼。
普通镜头： 你站在远处用普通相机拍照。拍到的画面，大楼底部看起来比顶部“宽”一点（因为透视）。如果你稍微仰头或者低头，感觉大楼的“大小”也会有变化。
远心镜头： 想象你有一个超级厉害的无人机，它飞到离大楼很远的地方，然后 保持绝对的垂直（平行于大楼的主轴），然后 保持一个恒定的距离（这个距离“很远”是它的名字由来，Tele在希腊语里就是“远”的意思）。这时候，无论你拍摄的是大楼的一层，还是它顶层的窗户，你拍到的画面里，它们的“视觉大小”是完全一样的，就像你把这个大楼“压平”了，然后从一个绝对垂直的方向去看。
为什么这个“远”字很重要？
“远心”之所以叫“远心”，是因为它将“成像的中心”（像方的光瞳）“移到了无限远”。在光学设计里，我们知道，像的放大率实际上是由物方和像方主光线与主光轴的夹角决定的。
在普通镜头中，物方主光线的倾斜角度会随着被观察物体的高度变化，因此放大率也随之变化。
在远心镜头中，为了让放大率不随物体的高度变化，它通过一系列特殊的光学设计（比如将光瞳“放置”在无限远处，或者通过一个平场消色差的物镜后再接一个变焦镜头等），确保了所有穿过物镜的光线，无论来自物体上的哪一点，在进入像方主光轴时，其夹角都是一样的，或者说，所有主光线都是平行的。
所以，这个“远心”是说，我们把“观察点”（或者说成像的光路“中心”）“拉远”到了无穷远，以至于从无穷远来的平行光，经过光学系统后，成像点的位置只取决于这个平行光的“角度”，而与它“在哪条平行光上”无关。
这带来的最直接的好处是什么？
测量精度极高： 因为放大率不随物体的高度变化，你用远心镜头拍摄的图像，可以直接测量物体的尺寸，而且非常准确，就像你在一个绝对正交的平面上测量一样，不会因为透视失真而产生误差。这在工业检测、精密测量领域是至关重要的。
景深恒定： 远心镜头通常景深也比较大，而且在焦点前后，物体的“视角大小”变化也很小。
为什么叫“远心”而不是“无透视”？
“远心”这个名字，其实更准确地描述了其光学结构——将物方或像方的主光线（或者说“光线的中心”）“推向”了无穷远。 “无透视”是从结果上来说的，是远心设计带来的一个重要效果。
简单总结一下：
传统镜头： 光线会“倾斜”着进入镜头，造成透视效应，看起来物体“近大远小”，或者在高低不同的物体上，“顶端”和“底部”看起来“大小”不一样。
远心镜头： 通过特殊设计，让从物体不同高度发出的光线，经过镜头后，它们与成像平面的相对角度恒定（通常是平行于主光轴）。这就像你从一个非常遥远的、与物体垂直的点在观察它一样，物体的高度差异不会影响到你看到的“横向尺寸”。
所以，这个“远心”，就是指它把“光路的中心”（可以理解为我们观察的那个“视角点”）“推”得特别“远”，远到像是从无限远的地方在垂直地观察物体，从而消除了透视带来的尺寸变化。它不是真的把东西移到无穷远，而是通过光学设计，模拟了从无穷远正交观察的效果。
网友意见
这个问题下面的回答非常机械，让我想到了我念本科时候，也非常难以理解，什么是远心光路。
弄懂这个题目是掌握并DIY显微镜和远心镜头的必要。本文节选删减自我的博士大论文，版权所有禁止转载，仅供学习交流。欢迎批评指正 @看风景的蜗牛君 @谢钧 @Physhan @王凯强
如图（a）所示，孔径光阑在透镜上，从几何关系可以看出这时的像存在近大远小的关系,A成像在 处， 成像在 。而由于调焦不准，像平面和刻度尺平面不能完全重合，随着眼睛的晃动（观察位置的改变），标尺与被测物体之间产生相对移动，称为视差。这种情况下会误以为A物在 处，或者反过来，难以进行准确的测量。
物方远心光路的孔径光阑位于透镜的像方焦面，如图（b）所示，透镜的入瞳位于无穷远，孔径光阑即出瞳。即使由于调焦不准，像平面和刻度尺平面不能完全重合，在标尺平面上得到的像是由弥散斑构成的投影像。但轴外点主光线平行于光轴，主光线的位置不随物体位置而变化，弥散斑中心距离不变，不影响测量物体高度，无论是物是在A还是A'处，像高不变故可消除视差。A到A'处长度称为远心景深。
若孔径光阑位于透镜的物方焦面（图(c)），出射光束的主光线平行于光轴，出瞳位于无限远，这样的光路称为像方远心光路。物上各点发出的光束，主光线都通过孔径光阑中心所在的物方焦点，经过透镜后像方主光线都平行于光轴，无论像面在 还是 处，弥散斑中心点不变，故放大倍率不发生变化。而图（d）中，将光阑严格地放在了4-f光学系统的中间，兼具了物方远心光路和像方远心光路的优点，故称之为双侧远心光路。
这也是现代显微镜为什么通常采用的4-f系统的原因。而如果物镜和筒镜组合不是严格4-f系统，它只是物方远心光路，只能消除视差。
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