首页

镜头像差

像差产生的原因

光线在透过物质时,物质相对于不同波长(颜色)的光线具有不同的折射率。这种因波长(颜色)不同而导致的折射率差异被称为色散。
透过棱镜的光被分解为彩虹光谱的现象就是因此而来的,而相机的镜片也会产生相同的现象。
另外,对于同一片球面镜片来说,光的波长(颜色)相同但入射位置不同时,有时也会产生折射角度的差异,从而使聚光位置产生偏差。 无论是单一波长(颜色)或多种波长(颜色)的光,理想的是光线都汇聚至一点。但在光学设计中很难避免实际成像与理想的差异,这种差异被称为“像差”。像差程度是衡量镜头性能的一项标准。

由于光的波长不同导致折射率产生差异的现象(例:轴向色像差)

首页

像差的种类

正如“像差产生的原因”中所述,像差分为“光的波长”引起的色散和球面镜片等“形状”引起的两种。前者被称为“色像差”,它是由于光线波长的差异导致折射率不同而产生的,因此出现色晕(轴向色像差)和颜色错位(倍率色像差)是其主要特征。而后者是在单一波长(颜色)上发生的“单色像差”,其中包括“球面像差”和“彗星像差”等,这些会导致像晕或拖影的现象。下方还介绍了由于光线或镜片引起的具有代表性的像差,这些都是难以避免的物理现象。

轴向色像差在画面中央出现,主要表现为紫色系的色晕。

倍率色像差在画面边缘出现的色晕或颜色错位。

 

  

球面像差在画面中央出现的锐度降低,即像晕。

彗星像差在画面边缘出现的拖尾状的像晕或拖影。

径向光晕在画面边缘出现的沿同心圆圆周方向扩散的像晕。

像散在画面边缘沿半径或同心圆圆周方向的焦点错位。

像面弯曲由焦平面弯曲导致的画面边缘的焦点错位。

首页

像差的影响和对策

像差会使图像产生色晕、拖影并降低图像解像力和对比度,解像力因此降低。
多数像差都能通过屏蔽镜头边缘光线,即缩小光圈来改善,因此稍微缩小光圈就能够非常有效地应对像差明显的场景。另外,非球面镜片和UD(超低色散)镜片等技术也能够尽量抑制这些像差。

<产生像差的图像>

产生像差

未产生像差

回页首

下一页>>