畸变

畸变（又称几何失真），指被摄物体经过光学系统后，由于相机镜头像场中放大率的变化，导致图像中的直线变形为曲线的现象。

畸变的类型

（1）枕形畸变:也称为正畸变。表现为图像边缘的放大率高于中心区域，导致直线向内凹陷，形似枕垫。这种畸变常见于长焦镜头。

（2）桶形畸变:也称为负畸变。表现为图像中心的放大率高于边缘区域，导致直线向外凸出，形似木桶。这种畸变在广角镜头中尤为常见。

（3）髭形畸变:它结合了枕形和桶形畸变的特征，通常表现为图像中心区域呈桶形畸变，而外围区域逐渐过渡为枕形畸变，形成类似胡须的复杂曲线。这是一种相对少见的畸变。

畸变的产生原因

（1）透镜形状：球面透镜由于其形状简单，成本低，易于生产，但同时也会产生几何畸变。为了减少畸变，一些镜头使用了非球面设计。

（2）材料因素：不同的透镜材料具有不同的折射率，这会影响光线的传播路径，从而导致图像畸变。

（2）镜头和传感器的相互作用：成像传感器的尺寸和布局也会影响畸变的大小。不同品牌和型号的相机，其传感器与镜头的匹配度不同，可能产生不同程度的畸变。

畸变的影响

畸变会对图像质量产生显著影响，使得直线出现弯曲，平行线在画面边缘不再平行，角度出现扭曲，圆形物体变得像桶形或枕头形状，这些都严重损害了图像的真实性。在精度要求较高的应用场景，如计算机视觉、机器视觉和摄影测量中，畸变的影响尤为明显。

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