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初級像差及矯正係列(五)畸變的概念,成因及消除方法

發布時間:2021-06-30 08:37:05 瀏覽量:11782 作者:Alex

摘要

上一專(zhuan) 題已經較為(wei) 詳細的介紹了場曲,我們(men) 知道了平麵物體(ti) 通過透鏡係統後,所有平麵物點聚焦後的像麵不與(yu) 理想像平麵重合,而是呈

現為(wei) 一個(ge) 彎曲的像麵,這種現象稱為(wei) 場曲。而對於(yu) 成像鏡頭來說,除了之前的四種像差外,還有一個(ge) 特殊的像差,叫做畸變。

正文


一、畸變的概念

畸變,distortion,是指物體(ti) 通過鏡頭成像時,實際像麵與(yu) 理想像麵間產(chan) 生的形變。畸變隻影響圖像的形狀,不影響圖像清晰度,但在

設計時要盡量減少或者避免,因為(wei) 人眼對圖像形變的響應能力高於(yu) 對清晰度的響應。如圖所示



二、畸變的特點

畸變是指圖像變形。

枕形畸變:也叫絲(si) 卷型畸變,如果鏡頭的邊緣放大率大於(yu) 中間的放大率,就會(hui) 發生枕形畸變,同心圓的像間距就不均勻,即邊緣間距大

於(yu) 中間間距,矩形的像不再是矩形;


桶形畸變:也叫樽型畸變,如果鏡頭的邊緣的放大率小於(yu) 中間的放大率,就會(hui) 發生桶形畸變。同心圓的像間距就不均勻,即邊緣間距小

於(yu) 中間間距,矩形的像不再是矩形;


如果沒有畸變,像與(yu) 物就是完全相似的。即同心圓之間的間距是均勻的矩形的像仍然是矩形。



三、畸變產(chan) 生的原因

畸變的原因就是中央區的放大率和邊緣區的放大率不同 ,即局部放大率不同造成的。

新月形、平凸形單透鏡更容易出現影像的畸變,當凹麵或者平麵向外,光圈在前時,所匯聚影像呈突出狀,越接近邊緣,彎曲現象就越

明顯,也就是上述所說的桶形畸變;當凸麵向外,光圈在後,索結成的影像呈凹狀,縱橫線都向內(nei) 彎曲,即上述的枕形畸變。


四、消除畸變方法

1. 畸變補償(chang)

在像麵上使用算法進行補償(chang) ,或者在物麵上,使用反畸變板來進行反向補償(chang)


2. 光闌位置

光闌在整個(ge) 係統前以及後都會(hui) 引入較大畸變,如手機鏡頭的視場光闌一般位於(yu) 第一個(ge) 麵


3. 減小視場

縮小市場可以有效減少大視場所帶來的畸變


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