畸變也稱為失真，是由于光闌球差的影響，不同視場的主光線通過光學系統后與高斯像面的交點高度不等于理想像高，兩者之差就是畸變，簡單來說就是光學系統對被攝物所成的像相對于物體本身的失真程度。因此畸變只改變軸外物點在理想面上的成像位置，使像的形狀產生失真，但不影響像的清晰度。

畸變有正負之分。分為枕形畸變和桶形畸變。

畸變類型

畸變通常有兩種計算方法：光學畸變（Optical distortion）和TV失真（TV distortion），其計算方法為：

如何利用鏡頭畸變的參數來計算測量誤差？在此舉例說明。

若相機芯片為2/3’(對角線為11mm,像元尺寸為3.45um), 某鏡頭光學畸變率為dist=0.05%， 有y=5.5mm, 則Δy=dist*y/100=0.05%x5.5mm/100=2.75μm. 故此畸變導致像發生了2.75μm的偏移，小于一個像素。

推薦看看茉麗特MML系列遠心鏡頭及ML-MCHR系列微距鏡頭畸變率都極小（0.0x%~0.00x%）,通常無需做畸變校正，故使用起來非常方便。

遠心鏡頭及遠心度

當人眼觀察同一個物體，近距離時，感覺物體比較大，遠距離時，感覺物體比較遠，這鐘現象叫做透視誤差。普通鏡頭也存在這個現象，但當測量應用時，透視誤差會帶來測量誤差，因此通常需要用遠心鏡頭來消除透視誤差。

機器視覺領域里常用的遠心鏡頭為：物方遠心鏡頭和雙側遠心鏡頭。

物方遠心鏡頭是在鏡頭的像方焦平面處設置孔徑光闌，使得軸外點主光線平行于光軸。

雙側遠心鏡頭則通過在物方和像方焦平面處都設置孔徑光闌來實現。

對于大多數應用，由于相機芯片到鏡頭接口處的法蘭距離是固定不變的，只存在物體在物方景深范圍內距離變化而產生的透視誤差，此時物方遠心鏡頭就能滿足要求了。只有當由于安裝或相機芯片精度等因素導致的芯片到鏡頭接口處的法蘭距離可變時，需要用雙側遠心鏡頭來消除物方和像方產生的透視誤差。茉麗特MML系列為物方遠心鏡頭，MTL系列為雙側遠心鏡頭。

有經驗的工程師會發現，不同廠家的遠心鏡頭消除透視誤差的能力也有差異，這是因為遠心度不同。遠心度定義為主光線與光軸間的夾角θ。

假設物體高低差d=2mm, 鏡頭遠心度θ=0.05°，則物體位置偏移量=2mm*tan0.05°=1.7μm. 若選用普通鏡頭θ=15°，則物體位置偏移量=2mm*tan15°=535.9μm。因此對于非平面物體的測量應用，只有選用遠心度高的遠心鏡頭，才能很好的消除透視誤差，從而減小測量誤差。茉麗特遠心鏡頭遠心度大都為0.0x°.

另外，大多數工程師對景深和遠心度有誤解，認為遠心鏡頭的景深比普通鏡頭大。但前幾期我們專門討論過景深，知道景深只與彌散斑直徑、鏡頭Fno.、放大倍率相關，與遠心度無關。

遠心鏡頭優點：（1）最突出特點是消除透視誤差；（2）通常遠心鏡頭的畸變都非常小；（3）通常遠心鏡頭的相對照度都很好。

遠心鏡頭缺點：由于遠心光路限制，遠心鏡頭的鏡筒直徑>FOV.因此當被測物很大時，遠心鏡頭體積會非常龐大，成本也高。

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