镜头畸变

镜头畸变是直线呈现为曲线的几何像差。在广角镜头和变焦镜头的最广角端最为明显。建筑摄影、测量和计算机视觉将畸变校正视为必要的预处理步骤。

畸变被建模为放大率随光轴距离的变化。Brown-Conrady 模型将径向和切向畸变表示为多项式。

• 桶形畸变：边缘向外膨胀，线条从中心向外弯曲。广角镜头的典型特征；鱼眼镜头将此效果发挥到极致
• 枕形畸变：边缘向内收缩，线条向中心弯曲。出现在长焦镜头和变焦镜头的长焦端
• 胡须畸变：中间区域以桶形为主，而极端边缘出现枕形。见于某些变焦镜头设计
• 校正模型：标准径向模型 r' = r(1 + k₁r² + k₂r⁴ + k₃r⁶)。OpenCV 的 calibrateCamera() 通过棋盘格图案估算系数

现代相机在 JPEG 输出中自动应用镜头配置文件校正。计算机视觉标定估算畸变系数，用于需要亚像素精度的 3D 重建、AR 和摄影测量。