[机器视觉] 《机器视觉实用教程》-第五章 镜头-5.6 像差

像差（aberration），实际工作中光学系统所成的像与近轴光学(Paraxial Optics，高斯光学)所获得的结果不同，有一定的偏离，光学成像相对近轴成像的偏离称像差。像差一般分两大类：色像差和单色像差。色像差简称色差，由于透镜材料的折射率是波长的函数，由此而产生的像差。它可分位置色差和放大率色差两种。单色像差是指即使在高度单色光时也会产生的像差，按产生的效果，又分成使像模糊和使像变形两类。前一类有球面像差、慧形像差和像散。后一类有像场弯曲和畸变。

一般情况球面镜头只考虑五种初级像差（又叫赛德尔五像差）：球面像差、彗形像差、像散、场曲、畸变以及由波长引起的色差。

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图55 镜头的理想成像

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图56 镜头的实际成像

光学系统的实际成像和理想成像状态的差别。如上图，由物平面上同一个点发出的光线，经过光学系统后在理想像平面上并不会聚成一点;或者物点发生的主光线与理想像平面交点的高度和物高不成一定比例，因而造成像的几何形状失真。这两种缺陷统称为像差。通常理想像平面定义为近轴光的像平面。