Принцип:

Из-за того, что мы живем в реальном физическом мире (а не идеальной математической абстракции - хотя как посмотреть), а делать сложные формы линз технологически дорого, они (линзы) создают геометрические искажения изображения.

Как видим из-за разной толщины линзы, преломлений и тд по мере отдаления от оптической оси плотность проектируемых точек уменьшается (может и увеличиваться - зависит от линз).

Тут чисто геометрия и оптика. Единственная проектирующая система, которая не будет давать искажений - пинхол (но у нее свои проблемы).