認識鏡頭:什麼是枕形畸變?什麼是桶形畸變?對照片有什麼影響?

2020-12-22 攝影藝術與教育

在使用廣角鏡頭拍攝時,會看到照片邊緣有變形膨脹問題,越靠近邊緣變形就越嚴重,為什麼會出現這種情況呢?這種變形是物理畸變,是因光線偏離主光軸而產生的效果,畫面邊緣會彎曲。

什麼原因導致鏡頭畸變

畸變是攝影中常見的像差現象,是五種像差的一種,稱為畸變像差。當在拍攝四方形的物體時,畫面周圍會有卷翹或膨鼓的問題就是畸變。

非水平拍攝造成的建築物直線傾斜是透視,直線變曲線是畸變。一般畸變常見於廣角鏡頭和長焦距鏡頭,畫面變形最小的鏡頭是標準鏡頭。

標準鏡頭為50mm,視角約為45度~55度,與人眼視角大致相同,用標準鏡頭拍攝的影像從透視感、距離感以及遠景清晰度來說,都接近最真實的效果,標準鏡頭畸變小。

長焦鏡頭可分三類:中長焦、長焦、超長焦。長焦距鏡頭視角大約只有5度左右,焦距越長,失真越明顯,理論上來說畫面邊緣變形會越嚴重,但長焦由於視角太小,所以邊緣畸變問題可忽略不計。

廣角鏡頭可分三類:廣角鏡頭、超廣角鏡頭、魚眼鏡頭。35mm廣角視角為64度,20mm為94度,16mm約為180度。鏡頭越廣,視角越大,邊緣失真越明顯。

上面這三大類鏡頭,只有標準鏡頭變形最小,最接近真實效果。

此外,通常情況下,定焦鏡頭邊緣成像效果要由於變焦鏡頭,定焦鏡頭焦距越長畸變越小,而焦距越短畸變就越大,總的來說,定焦鏡頭畸變的校正能力是最好的。

廣角鏡頭變形效果是桶形畸變,有向外凸出的效果。

長焦鏡頭變形效果是枕形畸變,中心有凹陷的效果。

通過這2張照片可以看出,照片中心基本不受影響,從中心往四周看,越靠近邊緣變形越嚴重,這兩張照片都是邊緣位置變形最明顯。

下圖是桶形畸變,邊緣有嚴重的弧形畸變,使用軟體校正後恢復正常。

畸變成因是主光線的光路偏離而引起的成像缺陷,光線離主軸越遠,畸變越大,只有讓光線與主軸「正交」並通過主軸才不會出現變形。然而這種情況屬於是鏡頭特性,目前的鏡頭多多少少都有問題,有些嚴重,有些可忽視,是一種無法避免的現象。

雖然邊緣變形可以令畫面產生某種特殊效果,但攝影的本質是再現真實場景,所以,這種變形效果在條件允許的情況下,最好通過後期修正。

畸變對照片的影響

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