色差

 

1、概述

CA(Chromatic Aberration)即色差,CA(Area)值用来衡量图像的色差水平,这个值越低说明品质越好。 0-0.5:可以忽略,肉眼难以辨认出; 0.5-1.0:很低,只有受过长期专业训练的人才能勉强发现;1.0-1.5:中等,高倍率输出时时常看到,中等镜头的表现;大于1.5:严重,高倍率输出时非常明显,镜头表现糟糕。

 


2、简介

色差(Chromatic aberration;chromatic aberration): 色差又称色像差,是透镜成像的一个严重缺陷,色差简单来说就是颜色的差别,发生在以多色光为光源的情况下,单色光不产生色差。可见光的波长范围大约400至700纳米,不同波长的光,颜色各不相同,其通过透镜时的折射率也各不相同,这样物方一个点,在像方则可能形成一个色斑。色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置观察,都带有色斑或晕环,使像模糊不清,而放大率色差使像带有彩色边缘。光学系统最主要的功能就是消色差 。

 


3、分类

(一)不同波长的光将以不同的程度色散。白光被色散为紫外波段、可见波段和红外波段范围的各种波长的光,通过透镜时所成的像便带有彩色边缘,即为色差。光学系统的实际成像与理想成像的差别,统称为像差。色差是像差中的一种,是因透射材料的透射率随波长不同而不同造成的,故只有对多色光才显现出来。用不同的玻璃材料制成的凹凸镜组合可以消除色差。

(二)定量表示的色知觉差异。从明度、色调和彩度这三种颜色属性的差异来表示。明度差表示深浅的差异,色调差表示色相的差异(即偏红或偏蓝等),彩度差表示鲜艳度的差异。色差的评定在工业和商业中非常重要,主要应用于生产中的配色和产品的颜色质量控制。现代色差评定根据国际照明协会(CIE)推荐的标准色差公式并采用仪器和电脑测量计算,用精确的数字来表示。常用如CIE 1976L*a*b*和CIE 1976L*u*v*色差公式等。

(三)染同一颜色的革,其批与批之间出现颜色不一致,或者同一转鼓、同一次染色的革出现几种颜色差别的现象称为色差。特别是绒面革更易出现色差。可指同一张皮革不同部位的色泽差别,也可指同一批加工皮革之间存在的颜色差异,还可指原定染同一颜色之不同批次皮革间的颜色差别。

 


4、相关案例

Oculus头盔消除色差方案

现在绝大部分的VR头盔在使用时候都会在边缘区域(边缘位置)出现红绿蓝的色边,也就是色散现象,这在使用高折射率材料时很容易出现,就像是白光在经过棱镜后会被分成五颜六色的光线。在DK1中,该现象尤为明显。从光学设计的角度来说,需要两种或更多的材料才能消除色散,因此原理上来说单镜片(一种材料)是无法解决的,DK2为了解决该问题,在图像显示之前,先用软件做了一个相反的颜色补偿,如图4所示,基本解决了该问题。

色差

该方法仅仅是在软件层面做了修正,但会对图像清晰度造成一定影响,而且图像上的每一个像素都需要做一次反向色散的处理,增加了硬件负担,会降低图像的帧率。 最好的方法是采用多组材料不同的镜片组成消色差镜组,用光学的方法消除色边。这在镜头设计中已非常成熟,如复消色差物镜 (Apochromatic objective),能够完全消除图像的色差。

 


 

5、产生原因

树木在自然的生长过程中,受气候变化和土壤条件差异的影响,自然形成同一株木材的不同部分的色泽,纹理各异。心材通常色深,位于树干横切面的内部,心材由边材逐渐转化形成,而边材位于树干的外部,通常色浅。而木材的材色是由于木材细胞内的木质素和各种抽提物(色素,树脂、树胶、单宁及油脂等)的存在而形成,这些物质的化学结构中含有发色基团和助色基团;同一树种的木材由于干湿、断面树龄位置(心、边材),在空气中暴露的时间、腐朽和真菌感染变色及树高部位和立地等因素不同,材色都有变化。

 

 

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