畸变
几何光学中的畸变(英语:Distortion)是成像偏离直线投影(直线在投影后仍维持直线的投影),是像差的一种,但和球面像差、彗形像差、色差、佩兹瓦尔像场弯曲及像散不同,后面几种像差会影响影像的精细度,但不会改变图案(直线在投影后仍是直线,但会因为像差而变模糊),而畸变会改变图案本身形状。畸变与物像点离光轴的垂直高度的立方成正比,因此,物像四角的畸变比物像的四边的畸变程度大[1]:56。
分类
畸变可能是不规则的,且有许多不同的模式。但很常见的畸变是辐射对称的,是因为镜头的对称性所产生。这类畸变可以分为桶状畸变或枕状畸变[2]。
- 桶状畸变
- 桶状畸变(barrel distortion)下,影像的放大率随着和光轴的距离减少。看到的效果是类似影像放在球面(或木桶)上的效果。鱼眼镜头可以取半个球面的影像,就是利用这种畸变将无穷宽的视野缩到有限的区域内。变焦镜头的桶状畸变出现在一半焦距的位置,在广角范围的端点最严重[3]。 凹球面透镜较常出现桶状畸变。
- 枕状畸变
- 枕状畸变(pincushion distortion),影像的放大率随着和光轴的距离增加。视觉的效果是不通过图形中心的直线会往内弯曲,类似枕形。 凸球面透镜较常出现枕状畸变。
- 胡状畸变
- 胡状畸变(mustache distortion)是上述两种的混合,较少见,但不算非常罕见,在靠近影像中心处是枕状畸变,往外扩展时慢慢变成枕状畸变,在图的上半部的横线会类似翘八字胡。
词语由来
上述畸变的名称来自有类似外形的日常事物。
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参考文献
- ^ Warren J. Smith,Modern Optical Engineering, McGraw Hill, 1966
- ^ Paul van Walree. Distortion. Photographic optics. [2 February 2009]. (原始内容存档于29 January 2009).
- ^ Tamron 18-270mm f/3.5-6.3 Di II VC PZD. [20 March 2013].