畸变

畸变 科技名词定义 中文名称： 畸变 英文名称： distortion 定义1： 在传动机构超载的情况下，柔轮齿圈壁厚中性层的实际廓形相对其空载下的原始廓形产生偏离现象。 所属学科： 机械工程(一级学科) ；传动(二级学科) ；齿轮传动(三级学科) 定义2： 横向放大率随视场的增大而变化所引起的一种失去物像相似的像差，但不影响像的清晰度。 所属学科： 机械工程(一级学科) ；光学仪器(二级学科) ；光学仪器一般名词(三级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录[隐藏] 摄影中的“畸变” 物理学中的“畸变” 电力系统中的“畸变” 　　 [编辑本段] 摄影中的“畸变” 　　拍摄四方形的物体时，使周围拍成卷翘或膨鼓的现象。使用焦距长的镜头不易做到，但用广角镜头，则明显。 摄影中的畸变 由于主光线的光路偏离而引起的成像缺陷。当光学系统校正好球差、彗差、像散和像面弯曲四种像差时，主光线与高斯像面的交点即为像点所在，并且是清晰的。但是当主光线与高斯像面的交点高度y与相应物点的理想成像高度y不等时，使像发生变形，与原来物体不相似。畸变可表示为公式1 　　称绝对畸变。或者以百分数表示 公式2 公式2 公式1 称相对畸变。 　　畸变是由于垂轴放大率在整个视场范围内不能保持常数而引起的。当一个有畸变的光学系统对一个方形的网状物体（图2a）成像时,若δy＞0，则主光线的交点高度y比理想像高 y低,视场越大，低得越多，形成一啤酒桶形状的图像（如图2b）,故又称正畸变 畸变 为桶形畸变；若δy＜0,则y比理想像高y高，视场越大，高得越多，形成一种枕头形的图像（如图2c），故负畸变又称枕形畸变。 　　在一般的光学系统中，只要畸变引起的图像变形不为人眼所觉察，是可以允许的，这一允许的畸变值约为4％。但是有些需根据图像来测定物体尺寸的光学系统，如航空测量镜头等，畸变则直接影响测量精度，必须对其严加校正，使畸变小到万分之一甚至十万分之几。 长焦端畸变 一般而言,畸变数值随光阑（指孔径光阑,下同）位置而异。对于单个薄透镜或薄透镜组，当光阑与之重合时，畸变为零。如果光学系统在光阑两边的光学结构互相对称,且整个系统的垂轴放大率β=-1时,互相对称的光学表面对垂轴像差（彗差、畸变等）有数值相等而符号相反的贡献，故整个光学系统的垂轴像差为零。因此对畸变要求严格的光学系统往往采取对称或近似对 畸变对成像的影响 称的结构形式。 　　 镜头畸变 镜头畸变对比 镜头畸变 [编辑本段] 物理学中的“畸变” 　　它是像差的一种。物体上的直线经过透镜成像后变成弯曲的现象。畸变是由于透镜的放大率随光束和主轴间所成角度改变而引起。光线离主轴越远，畸变越大，但是若与主轴正交并通过主轴，则不发生畸变。放大率随入射角度增加而增大时称正畸变；放大率随入射角度增加而减小时负畸变。换句话说，若物点离开光轴越远，放大率越大，就产生畸变，如果物点离开光轴越远，放大率越小则产生负畸变。特别是镜片屈光度大时，像的畸变现象严重。由于畸变，看物体，像失去了原来的正确形状。减小畸变的方法是，对单一透镜改变镜片的外形，采用最佳的外形可以使畸变减小到最小程度。 [编辑本段] 电力系统中的“畸变” 交流电（电压和电流）的实际波形偏离理性正弦波形的现象。 什么叫照片的"透视畸变" 正像我们曾经所看到过的所有用广角镜头拍摄的特写肖像，其中被摄影对象的鼻子与面部的其他器官相比会显得出奇的大。这就是用广角镜头拍摄的很多照片所具有的一种透视畸变形式的特征 为了了解这种失真发生的原因,让我们首先论述正常透视.众所周知,我们的眼睛感觉远近的一种方法就是利用物体的相对大小,大脑会告诉我们物体远就是显得小,距离越远,显得越小. 在摄影中，也是用相同的方法鉴别透视关系的。远处的物体比相同大小的近处物体显得小。由于这一原因，平行的铁轨会随着我们向远处了望而显得越来越靠近，直至汇聚成一点。这一现象的本质就是铁轨间的距离表面上看变小了。 透视还有另外一种表现，即物体越近，透视效果越强烈，比方说，200名士兵排成一纵队正在行进。如果在距离前面士兵10英尺的地方观看或拍摄队伍，那么前面的士兵就会显得比最后的士兵高大得多。但是，如果在远离前面士兵100米的地方观看或拍摄同一支队伍，第一个和最后一个士兵之间的大小差异就不会显得那么大。 透视的这两方面特征同样透用于所有的镜头，即： 1． 被摄体越远，显得越小； 2． 镜头离被摄体越远，被摄体外观上的大小变化越小。 广角镜头的透视畸变 那么为什么广角镜头常常是产生失真的透视关系，比如实例中怪异的鼻子的根源呢？因为使用广角镜头往往在非常接近被摄体的位置上进行拍摄，拍摄距离越近，透视效果越强烈。道理就是这么简单。 换句话说，倘若是在相同的距离使用所有镜头进行拍摄的话，广角镜头并不会比任何一只其他镜头更歪曲透视。实际上，通过试验并不难证实这一点，使用不同焦距的镜头拍摄一排柱子或一排树或是任何成排的对象，在相同的位置拍摄所有的照片，然后放大每一影像的相同部分，目的是在照片上得到同等大小的影像。最后，不管所用镜头的焦距如何，在任何一张照片上都不会看到透视方面存在任何的差异。原因是所有照片的拍摄距离都是相同的，即被摄体到镜头的距离都是相同的。 现在，让我们回到特写肖像中怪异大鼻子的问题上来。人的鼻子尖距离照相机比面部的其他部分大约近1英寸。由于被摄体越近就会显得越大，因此靠近拍摄时，鼻子就会显得比面部其他部分不成比例的大。那么，为什么广角镜头会使这种失真更为显著呢？因为为了使肖像充满画面，对于广角镜头必须极为接近被摄对象。对于任何一种镜头，当非常接近被摄体到一定程度时，就会产生这种失真。越接近被摄体，失真越严重。正是由于希望被摄体充满画面，而恰恰进入了广角镜头的失真距离范围。 远摄镜头的透视畸变 实际上，随着被摄体的越来越远，透视畸变会变得越来越小；但却开始变得扁平。相距很远的两个被摄体却显得像一个在另一个之上似的。从图2.53的照片中可以非常明显地看到这种现象。棒球的击球手看起来好像跟投手站得非常靠近。这是一种反向畸变，在使用远摄镜头拍摄时时常出现。 由于被摄体距离照相机非常遥远,从而产生了扁平的透视效果.正像在图这幅照片2.53这幅照片中看到,投手显得和击球手差不多同样大小,给人一种俩人邻近的错觉,其实他们相距60英尺远.因此,从很远距离拍摄的被摄体似乎给压平了. 为什么这种情形经常会在用远摄镜头拍摄的照片中看到呢？这是因为使用远摄镜头时，拍摄距离往往更为遥远。事实上，在相同的距离处无论使用什么镜头都会产生这种失真。 肖像镜头 我们已经了解了透视畸变的有关内容，现在让我们把这些知识应用到可能是最经常拍摄的照片类型--肖像上去。拍摄"头部一肩部"肖像时，往往希望被摄对象的面部充满大部分画面。但是如果镜头过于接近被摄对象，那么还想同时避免可能出现的"大鼻子"问题；如果拍摄距离过于遥远，又希望避免可能出现的"平脸"问题。怎么才能避免两个极端呢？ 我们寄希望于使用某种焦距的镜头，既能够允许被摄体充满画面，又不会让拍摄距离过近或过远。