色差

概述

色差(Chromatic Aberration, CA)指镜头无法把不同波长的光汇聚到同一像点,导致高对比边缘出现彩色镶边(常见紫边、绿边、红边)的现象。其本质是光学材料的色散——折射率 n 随 λ 变化(如:短波折射率越大),使白光中各颜色走不同路径、落在不同位置而引发的一种像差现象。

详细介绍

色差(Chromatic Aberration, CA)指镜头无法把不同波长的光汇聚到同一像点,导致高对比边缘出现彩色镶边(常见紫边、绿边、红边)的现象。其本质是光学材料的色散——折射率 n 随 λ 变化(如:短波折射率越大),使白光中各颜色走不同路径、落在不同位置而引发的一种像差现象。

色差是光学系统的固有特性(由材料折射率、镜头结构决定),无法完全消除,但可通过硬件优化或软件算法抑制一定程度的色差。


色差类型

        纵向(轴向)色差:指的是由于不同波长光线的聚焦位置沿光轴前后偏移,导致图像整体或局部的模糊和出现伪彩色。大光圈镜头更明显,可通过收光圈减轻但无法根除。

        横向(垂轴)色差:指的是由于图像的放大率随波长不同而产生的仅画面边缘或高对比处出现方向性色边。

与纵向色差不同的是,横向色差永远不会出现在中心,只会在图像中的高对比度区域出现。在一些鱼眼、广角和低质量的镜头上,边缘出现蓝边和紫边较常见。横向色差不能通过镜头来消除,但可以在后期处理软件中减少。


色差的主要影响

  1. 破坏色彩真实性:这是最直接的影响,尤其是在专业场景(如产品摄影、证件照、影视制作)中,颜色偏差会导致信息传递错误(如产品照片偏色影响消费者判断)。

  2. 降低图像锐度和细节:色像差的 “色彩镶边” 会让物体边缘变得模糊,视觉上降低画面的清晰度(如文字边缘的红蓝边会影响可读性)。

  3. 影响视觉体验:严重的色差会让图像显得 “不专业”“杂乱”,例如风景照中天空与山脉的交界处出现彩色边缘,破坏画面的整体感。

  4. 增加后期处理难度:虽然部分色差可通过后期校正,但严重的色像差(如广角镜头边缘的强镶边)可能导致校正后边缘细节丢失或出现暗角。

相关设备:

1、点图测试图卡

2、斜边测试卡