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就前后俩镜头,全景相机为什么能拍出所有的视角?

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-05-03 14:24

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这个视觉效果类似于鱼在水下观察水上的环境,当鱼靠近水面就能获得接近180° 的视角。如果稍微出来点水面,视角就更大些。 图做累了,大家只管笑...)

而全景相机实现超过 180° 的视角, 是采用更短的焦距、更大的图像传感器和专门的镜头设计!

三组镜片的处理

鱼眼相机的镜头并不是简单的一个玻璃半球,实际上它非常复杂。简单来说包括三组镜头,下图依次从左到右看。

1,最前端的是我们日常看到的 前镜片 ,通常明显凸出,接收 来自极广角度 (如 180° 甚至更大角度) 的光线,从而 捕捉到超宽视野的画面

2,中间组使用 非球面镜片矫正色散 (颜色分离) 修正像场弯曲 (避免边缘模糊) ,并 控制畸变程度 (防止过度变形)

3,后组镜片通过 凸透镜组将光线精准聚焦 到传感器,同时 校正残余像差 (如球差、场曲) 提升 整体清晰度

半球视野

虽然鱼眼镜头通过特殊的光学设计实现了超广角成像,类似于将半球形视野投影至平面传感器。

但这种非相似性投影,自然会引入显著的桶形畸变。







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