色差

52RD.com 2020年5月6日 我爱研发网            参与:5人 我来说两句
  色差(chromatic aberration,CA)是降低镜头性能的几种像差之一。(其他包括彗差,像散,球差和场曲。)之所以会发生,是因为镜片的折射率随光的波长而变化,即镜片使不同的颜色弯曲不同的量。这种现象称为色散(dispersion)。它看起来像是彩色条纹(color fringing),最明显的是在图像边界附近的切线边缘上。有时它会与另一种效果混淆,我们将其称为像素偏移-一种颜色通道偏移,该偏移通常在传感器上是整体显现的,并且可能是由多芯片传感器的物理未对准或从原始图像到某种图片格式的转换错误引起的。
  
  最小化色差是镜头设计的传统目标之一。它是通过组合具有不同折射率特性的镜片来实现的。但这在某些类型的镜头中仍然是一个问题,最显著的是超广角镜头,长焦镜头和极限变焦。在许多用于数码相机的设计中,CA不再是主要考虑因素,因为如果在从原始图像到某种图片格式的转换之前进行校正,则可以在数字域中对其进行完全校正。
  
  上面说明了两种类型的色差。
  
  纵向色差(Longitudinal chromatic aberration)导致不同的波长聚焦在不同的图像平面上。它会导致MTF响应性能下降。
  
  倍率色差(Lateral chromatic aberration)是由于不同波长的光聚焦在传感器不同位置。它往往比纵向色差更明显。
  
  在图像分析中纵向色差可用颜色通道之间的最大MTF差异表示。为了比较两个镜头的纵向色差,可利用MTF曲线进行比较。
  
  上图显示了RAW图像上DSLR(左图,分辨率6MPix)和照相手机(右图,2MPix)的MTF测量结果。照相手机的MTF降低速度比DSLR快。对于DSLR,最小[email protected]为0.4,而对于照相手机,最小为0.1。与照相手机相反,DSLR在低频下几乎没有纵向色差。
  
  对于倍率色差的测量,图像分析软件为每个图像点存储三个位置,分别与RGB图像的红色平面(点Mr),绿色平面(点Mg)和蓝色平面(点Mb)相关联。对于在RAW图像上执行的测量,首先使用具有相同色彩滤波进行像素的线性插值来计算R,G和B通道:不同同色彩滤波像素的信息之间没有混合。 与点Mg相关联的横向色差定义为三角形Mr-Mg-Mb最长边的长度(以像素为单位)。
  
  测量结果以三种形式显示:
  
  ►以绝对像素为单位(以及测量精度)。
  
  ►按图像宽度的比例(以‰表示)。
  
  ►为了比较其传感器具有不同分辨率和尺寸的相机,换算到等效于24x36mm传感器的值。
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