[2020-10-24节日快乐] Camera色散现象

阳光穿透心脏的1/2处 2022-12-18 00:47 173阅读 0赞

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2020-10-24 祝愿程序员朋友们节日快乐！

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色差(Chromatic Aberration，又称为**色散现象**) 是由于照相机的镜头没有把不同波长的光线聚焦到同一个焦平面(不同波长的光线的焦距是不同的)，或者和镜头对不同波长的光线放大的程度不同而形成的。  
色差又可分为“横向色差”和“纵向色差”，色差的程度随着镜头表明玻璃的色散程度不同而有所差异。  
可见光的波长范围大约400至700纳米，不同波长的光，颜色各不相同，其通过透镜时的折射率也各不相同，这样物方一个点，在像方则可能形成一个色斑。

光学系统最主要的功能就是消除色差。

**(1) 横向色差**  
横向色差(又称放大色差)，由于各色光所会聚成象点的位置有前有后，因而获取的图像的大小也就有了区别，这种影象尺寸的差异，如红色图像要比蓝色图像大，故又称“放大色差”。如下图所示，横向色差，不同颜色光线波长不同，放大倍率也不同。  
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目前纠正的方法是用折射系数较小的冕牌玻璃的凸镜和折射系数较大的火石玻璃的凹镜相合，相互校正，使色差降到最小程度。

**(2) 纵向色差**  
各色光通过透镜时，不能在象平面上会聚成一个象点，这种色差也可称之为位置色差。  
如下图所示，纵向色差，不同颜色光线的波长不同，焦距也不同横向色差，不同颜色光线波长不同，放大倍率也不同。  
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随着异常颜色线条在照片对比强烈的边缘上出现，我们可以知道照片出现了色散现象。在广角端拍摄  
时，色散现象特别容易出现，如下图所示：

![在这里插入图片描述][20201024152437579.png_pic_center_pic_center]

一些特殊的镜头系统(防色散)，使用两块或更多块折射率不同的镜片来消除色散现象。但是这些镜头系统并不能完全消灭色差，色散现象仍然很有可能在广角端拍摄的时候发生。

**紫边**

![在这里插入图片描述][20201024152453782.png_pic_center_pic_center]

**紫边现象**主要是纵向色差导致。相机在拍摄取过程中由于被摄物体反差较大，在高光与低光部位交界处出现的色斑的现象即为数码相机的紫色(或其它颜色)。  
紫边出现的原因与相机镜头的色散、CMOS/CCD成像面积过小(成像单元密度大)、相机内部的信号处理算法等有关。  
在色散现象中出现的颜色异常边缘线条通常是紫色的。然而，“紫边”要说明的东西并不仅仅于此。紫边还表示了数码相机在是使用微型镜头导致的一种典型现象。在一幅照片中，紫边比其他色散现象更加显而易见。尤其在逆光拍摄或拍摄对比极强烈的物体时，紫边尤其容易出现。高光溢出也是导致紫边清晰可见的原因之一。

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