עדשת פני השטח בצורה חופשית היא עדשה מעוצבת במיוחד שצורת פני השטח שלה אינה מוגבלת על ידי סימטריה סיבובית צירית או סימטריה תרגומית. יש לו דרגות חופש גבוהות יותר ויכול להשיג השפעות אופטיות מורכבות יותר על ידי שבירת הסימטריה. הייצוג המתמטי של עדשות פני השטח בצורה חופשית מורכב מאוד, דרישות העיצוב גבוהות ומבני התייחסות נדרשים בדרך כלל לצורך התמצאות.
תכנון וייצור
תהליך הייצור של עדשות פני השטח בצורה חופשית מורכב למדי, בעיקר בגלל צורת פני השטח הלא סדירה שלו, הדורשת טכנולוגיית עיבוד דיוק גבוה. בנוסף, נפח מודולי עדשות הטלפון הנייד מוגבל, וערימת החומרה הפנימית קשה יותר, מה שמוביל גם לעלות הגבוהה יותר של עדשות פני השטח בצורה חופשית. למרות שחופש העיצוב מוגבר, הדבר מביא גם קושי ועלות ייצור גבוהים יותר.