一、光学镜头的常见畸变类型
1、最常见的是枕形畸变（也叫正畸变），画面边缘的直线向画面中心方向弯曲，整个画面看起来像向内收缩的枕头形状，长焦镜头很容易出现这类畸变，画面边缘的景物会向中心挤压，边缘的直线向内凹陷变形。这类畸变在人像拍摄中轻微存在时，反而能起到瘦脸的效果，很多人像镜头会刻意保留轻微的枕形畸变，优化人物面部的视觉观感。
2、桶形畸变（也叫负畸变），画面边缘的直线向画面外侧方向弯曲，整个画面看起来像向外膨胀的木桶形状，广角镜头、超广角镜头很容易出现这类畸变，画面边缘的景物向外拉伸，原本笔直的建筑线条会向外凸起变形，严重影响画面的几何准确性。这类畸变在拍摄建筑、产品检测场景中是需要重点控制的缺陷，会直接导致几何测量结果出现明显误差。
3、还有一类特殊的畸变叫胡子畸变（也叫复合畸变），画面不同区域同时存在枕形和桶形畸变，线条的扭曲方向没有统一规律，呈现出不规则的复杂变形，这类畸变大多出现在廉价的大变焦比镜头上，光学结构设计缺陷导致，校正难度远高于单一类型的畸变，成像的几何精度很差，不适合对画面几何准确性有要求的场景使用。
二、光学镜头畸变的科学校正方法
1、光学端硬件校正，在镜头的光学设计阶段，通过搭配特殊的非球面镜片、特殊光阑位置设计，从根源上抵消不同视场下的畸变像差，高端的专业镜头通过复杂的镜片组设计，能把畸变率控制在极低水平，全画面的直线几乎完全不会出现肉眼可见的变形。工业级远心镜头通过特殊的双远心光路设计，能把TV畸变控制在0.03%以内，完全满足高精度视觉测量的要求，几乎不存在透视变形问题。
2、软件算法校正，通过拍摄标准的棋盘格标定板，计算出镜头的畸变参数，生成对应的畸变校正映射表，后续拍摄的所有画面都可以通过算法映射，把扭曲的画面重新校正回几何准确的状态，消除肉眼可见的变形。摄影后期软件中的镜头校正功能，内置了几乎所有主流镜头的畸变参数，一键就能自动校正画面的桶形、枕形畸变，快速恢复笔直的线条，操作十分便捷。
3、机械结构校正，部分高端工业镜头带有专门的畸变微调结构，通过微小调整镜片组之间的相对位置，就能小范围微调畸变的大小，适配不同精度要求的检测场景，把畸变率控制在工艺要求的误差范围内，保证视觉检测的测量结果准确可靠，不会因为畸变出现误判。
三、畸变控制的实用注意事项
1、拍摄建筑、风光题材时，优先选择畸变控制优秀的广角镜头，拍摄完成后通过后期软件一键校正畸变，就能得到线条笔直的优质画面，避免建筑线条扭曲变形，影响画面的专业观感。工业视觉测量场景，绝对不能使用畸变严重的普通镜头，必须选用低畸变远心镜头，否则测量结果的误差会远超允许范围，完全无法满足检测精度要求。
2、不要盲目追求“零畸变”的镜头，完全零畸变的光学设计几乎无法实现，绝大多数正规镜头的畸变率都控制在肉眼可接受的范围内，轻微的畸变通过后期软件校正就能完全消除，不需要为了极低的畸变率付出数倍的预算，平衡好成本和性能的关系，选择适配自身需求的产品即可。
3、校正畸变时注意保留画面边缘的有效像素，过度校正会导致画面边缘出现明显的裁切，损失大量有效画面信息，合理控制校正强度，在保证线条笔直的前提下，尽可能保留更多的画面像素，获得最佳的校正效果。
