上一专题已经较为详细的介绍了场曲,我们知道了平面物体通过透镜系统后,所有平面物点聚焦后的像面不与理想像平面重合,而是呈
现为一个弯曲的像面,这种现象称为场曲。而对于成像镜头来说,除了之前的四种像差外,还有一个特殊的像差,叫做畸变。
一、畸变的概念
畸变,distortion,是指物体通过镜头成像时,实际像面与理想像面间产生的形变。畸变只影响图像的形状,不影响图像清晰度,但在
设计时要尽量减少或者避免,因为人眼对图像形变的响应能力高于对清晰度的响应。如图所示
二、畸变的特点
畸变是指图像变形。
枕形畸变:也叫丝卷型畸变,如果镜头的边缘放大率大于中间的放大率,就会发生枕形畸变,同心圆的像间距就不均匀,即边缘间距大
于中间间距,矩形的像不再是矩形;
桶形畸变:也叫樽型畸变,如果镜头的边缘的放大率小于中间的放大率,就会发生桶形畸变。同心圆的像间距就不均匀,即边缘间距小
于中间间距,矩形的像不再是矩形;
如果没有畸变,像与物就是完全相似的。即同心圆之间的间距是均匀的矩形的像仍然是矩形。
三、畸变产生的原因
畸变的原因就是中央区的放大率和边缘区的放大率不同 ,即局部放大率不同造成的。
新月形、平凸形单透镜更容易出现影像的畸变,当凹面或者平面向外,光圈在前时,所汇聚影像呈突出状,越接近边缘,弯曲现象就越
明显,也就是上述所说的桶形畸变;当凸面向外,光圈在后,索结成的影像呈凹状,纵横线都向内弯曲,即上述的枕形畸变。
四、消除畸变方法
1. 畸变补偿
在像面上使用算法进行补偿,或者在物面上,使用反畸变板来进行反向补偿
2. 光阑位置
光阑在整个系统前以及后都会引入较大畸变,如手机镜头的视场光阑一般位于第一个面
3. 减小视场
缩小市场可以有效减少大视场所带来的畸变
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