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廣角鏡頭|什么是自由曲面鏡頭？

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廣角鏡頭|什么是自由曲面鏡頭？

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一般來說 ， 鏡頭的鏡片越多 ， 解析力越高 ， 成像效果也越好 ， 但也不可避免的帶來鏡頭體積、成本、加工難度的提高 ， 尤其是在手機、數碼相機等領域 ， 空間有限 。
成本、加工難度的提高 ， 尤其是在手機、數碼相機等領域 ， 空間有限 。
【廣角鏡頭|什么是自由曲面鏡頭？】為了在光學系統中實現更緊湊的設計 ， 減少透鏡的數量 ， 不少廠商會引入自由曲面鏡片 ， 在不損失性能的情況下進一步縮小尺寸 ， 由于其特殊的表面形狀 ， 可以實現經典光學透鏡無法實現的功能 。 特別是對于小型光學鏡頭 ， 這在折疊光束路徑時特別有利 ， 并且可以替代現有的設計 。

考慮到幾何方面 ， 自由曲面鏡頭可以定義為表面沒有圍繞光軸旋轉對稱或平移的光學器件 。 自由曲面的數學表征非常復雜且要求很高 。 與球面或非球面相比 ， 自由曲面具有更高的自由度 ， 通過打破對稱性 ， 光學設計師有創造設計的新可能性 。 當然 ， 這也使得光學元件的幾何形狀更加復雜 ， 需要使用參考結構進行定向 。

自由曲面光學的巨大潛力已經被各行各業發現 。 例如在手機領域 ， 目前大部分多攝手機都搭載了超廣角鏡頭 ， 人們在使用超廣角鏡頭時 ， 它可以提供更寬的視野 ， 將更多的景物收納到屏幕中 ， 適合拍攝風景、合影等等 。 但視野增大的同時畸變也大 ， 通常 ， 超廣角鏡頭的畸變都在百分之十幾或以上 ， 為了控制畸變 ， 手機廠商一般會通過軟件進行彌補 ， 但并不能完全修復 ， 甚至會翻車 。 采用不規則自由結構的自由曲面鏡頭 ， 對鏡頭邊緣進行光學糾正 ， 物理性的解決畸變的問題 ， 有些廠商甚至能夠將畸變控制在1%左右 。


目前來說 ， 自由曲面鏡頭擁有更多的幾何自由度 ， 能適用于很多領域 ， 但設計自由同時也帶來了制造難度的提高 ， 成本依然是制約其發展的因素 。

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