鱼眼镜头的发展概况及应用
在摄影中有必要用佳能鱼眼镜头
在摄影中有必要用佳能鱼眼镜头
在摄影中有必要用佳能鱼眼镜头，其实在单反摄影当中，我们所拍摄的事物不一样所采用的镜头也会不一样，那么在佳能镜头中有一款比较特殊的镜头那就是鱼眼镜头，那么在一般的摄影中佳能鱼眼镜头有必要买吗？今天我们就来一起看看吧。
我们知道鱼眼镜头是像鱼眼一样具有180度视角的超广角镜头。
鱼眼镜头有比广角镜头更广的视角，不过根据拍摄角度语言镜头会有一定的变形。
鱼眼镜头几乎都是定焦镜头，而且鱼眼镜头和其他镜头的外观也有不小的区别，鱼眼镜头的第一片镜片是向外突出的。
鱼眼镜头最大的特点就是视角太广了，也许在你没有广角镜头的时候，你会嫌你的镜头视角不够广，但是如果你使用了鱼眼镜头就会发现，由于视角变广，画面会很容易拍下不需要的东西和景物。
佳能的鱼眼镜头就是8-15mm镜头，佳能8-15mm镜头的最近对焦距离为28cm，对角线视角为104度，它能赋予旷野中小动物以生气，并能够得到锐利的图像，是专业摄影师经常使用的一支镜头。
镜头又拥有小型化的镜身，并且采用了防水滴防尘结构，即使在小雪、降雪、冰上等恶劣拍摄环境中也能够放心使用。
其实佳能鱼眼镜头的使用还是要看用途，超广角用处并不大，非专业摄影的，如此大场面一般很少碰到。
在一般的摄影当中是很少有人用鱼眼镜头的，所以一般情况下是没有必要买佳能鱼眼镜头。
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鱼眼原理的应用
鱼眼原理的应用1. 什么是鱼眼原理鱼眼原理是一种光学成像技术，通过特殊设计的鱼眼镜头，可以实现对广角景物的全景拍摄。
鱼眼镜头的设计原理是利用透镜的特殊形状和光线折射的原理，将景物的影像投射到图像传感器上，从而实现广角的视野。
常见的鱼眼镜头有圆视角鱼眼镜头和全景鱼眼镜头两种类型。
2. 鱼眼原理的应用领域2.1 摄影和摄像鱼眼镜头在摄影和摄像领域中有广泛应用。
它可以拍摄出非常夸张的广角效果，能够将整个场景的细节都收入镜头，给人一种立体、丰富的视觉体验。
鱼眼镜头广泛应用于风景摄影、建筑摄影、运动摄影等领域，帮助摄影师捕捉到独特而精彩的画面。
2.2 安防监控鱼眼镜头在安防监控领域也有重要应用。
由于鱼眼镜头具备广角的视野，可以覆盖更大的监控范围。
摄像机配备鱼眼镜头后，可以实现全景监控，减少死角，提升监控效果。
此外，鱼眼镜头还具备畸变校正功能，可以对图像进行修正，使其更加真实、清晰。
2.3 车载系统在车载系统领域，鱼眼镜头也有应用。
车载监控系统通常需要实时获取车辆周围的情况，包括前方、后方和侧方的视野。
鱼眼镜头的广角特性可以提供更广阔的视野，帮助驾驶员全面掌握行车情况，增强行车安全性。
2.4 虚拟现实鱼眼镜头在虚拟现实领域也有应用。
虚拟现实设备通常使用鱼眼镜头来捕捉用户周围的环境，以实时渲染出逼真的虚拟场景。
鱼眼镜头的广角视野可以为用户提供更真实、更沉浸式的体验。
3. 鱼眼原理的优势和局限性3.1 优势•广角视野：鱼眼镜头具备广阔的视野，可以将更多细节纳入画面中。
•全景拍摄：鱼眼镜头可以实现全景拍摄，展现出更加真实的场景。
•畸变校正：鱼眼镜头可以对图像进行畸变校正，使其更加真实、清晰。
3.2 局限性•畸变问题：鱼眼镜头会产生明显的畸变，需要通过软件或硬件进行校正。
•图像失真：由于广角效果，拍摄出的图像可能会出现形变、拉长等失真问题。
•光线损失：由于广角视野，鱼眼镜头在边缘部分光线损失较大，在低光条件下可能影响图像质量。
鱼眼镜头 用途
鱼眼镜头用途鱼眼镜头是一种超广角镜头，其特点是具有非常广阔的视野范围和独特的透视效果。
它的广角视野能够捕捉到比人眼还要大的画面，因此广泛应用于各种摄影和拍摄领域。
下面将详细介绍鱼眼镜头的用途。
首先，鱼眼镜头在广告摄影领域有着广泛的应用。
鱼眼镜头能够捕捉到非常大的画面范围，可以将整个场景一览无余地展现出来。
这对于广告拍摄来说非常重要，因为可以将产品或服务与周围环境完美融合，营造出令人印象深刻的视觉效果。
例如，鱼眼镜头可以用来拍摄室内场景，展示整个房间的布置和设计，或者用来拍摄户外场景，展示广阔的城市风景或大自然的壮观景色。
其次，在建筑摄影领域中，鱼眼镜头也被广泛使用。
鱼眼镜头能够捕捉到更广阔的视野范围，可以将整个建筑物完整地呈现出来。
这对于展示建筑物的外观和内部结构非常有帮助。
鱼眼镜头的独特透视效果能够让建筑物显得更加宏伟和壮观，给人一种强烈的视觉冲击力。
因此，鱼眼镜头在建筑摄影中可以用来拍摄大型公共建筑、历史古迹、室内设计等多种场景。
另外，鱼眼镜头在景观摄影方面也有着广泛的应用。
鱼眼镜头的广角视野能够捕捉到非常宽广的景象，能够将整个景观尽可能地展示出来。
例如，用鱼眼镜头来拍摄海滩、森林、河流等自然风景，能够呈现出大自然的壮美和广袤。
此外，鱼眼镜头还可以用来拍摄城市风光，捕捉到繁忙街道和高楼大厦的震撼画面。
通过鱼眼镜头拍摄的景观照片具有很高的艺术性和观赏性，能够给人一种强烈的视觉冲击。
此外，鱼眼镜头还常常被用于拍摄运动场景。
鱼眼镜头的广阔视野和独特透视效果能够让观众感受到被包围在运动场上的强烈沉浸感。
例如，用鱼眼镜头来拍摄篮球比赛、足球比赛、滑雪等运动场景，能够将整个赛场的动态和紧张感传达给观众。
同时，鱼眼镜头还可以通过捕捉运动员的身体动作和表情来增加照片的艺术性和时尚感。
最后，鱼眼镜头在艺术摄影和实验摄影方面也有着广泛的应用。
鱼眼镜头的特殊透视效果提供了极大的创作空间，可以拍摄出奇特的变形效果和扭曲感。
鱼眼镜头的原理应用
鱼眼镜头的原理应用1. 鱼眼镜头的定义鱼眼镜头是一种广角镜头，其特点是视角非常宽广，可以达到180度甚至更大。
它通过特殊设计的镜片，使得光线在进入镜头后，能够呈现出强烈的边缘变形效果，从而使得被拍摄的画面呈现出鱼眼般的形状。
2. 鱼眼镜头的原理鱼眼镜头的原理主要是通过对光线的折射来实现的。
它采用了非常短的焦距和极大的视角，使得光线从不同的角度射入镜头，然后通过镜片的设计将它们聚焦在图像传感器上。
3. 鱼眼镜头的分类鱼眼镜头可以分为两种类型：全景鱼眼镜头和半球鱼眼镜头。
3.1 全景鱼眼镜头全景鱼眼镜头可以将整个环境的景象都捕捉到，并且以180度的视角呈现给观察者。
它的图像有一定的图像变形，但能够呈现出更广阔的视野。
3.2 半球鱼眼镜头半球鱼眼镜头的视角范围略小于全景鱼眼镜头，一般为160度左右。
它的图像变形相对较小，画面呈现出更接近自然的效果。
4. 鱼眼镜头的应用领域鱼眼镜头在很多领域都有广泛的应用，下面列举了几个主要的应用领域。
4.1 摄影鱼眼镜头在摄影领域得到了广泛的应用。
使用鱼眼镜头可以捕捉到更广阔的视野，将景象呈现得更加生动和有趣。
尤其是在拍摄特殊场景时，如建筑物的内部、室内空间或者是大型景区，鱼眼镜头能够帮助摄影师将整个场景完整地展现出来。
4.2 安防监控鱼眼镜头在安防监控领域也有广泛的应用。
通过使用鱼眼镜头可以实现对更宽广的区域进行监控，从而减少监控点的数量和安装成本。
同时，鱼眼镜头还可以对全方位的区域进行监控，提高监控的效果和安全性。
4.3 虚拟现实鱼眼镜头在虚拟现实领域也扮演着重要的角色。
虚拟现实技术需要通过镜头将真实世界的景象映射到虚拟环境中，使用户能够身临其境地感受虚拟世界。
鱼眼镜头由于其较大的视角和广阔的景象捕捉能力，是实现虚拟现实效果的重要工具之一。
4.4 天文观测鱼眼镜头也被广泛应用于天文观测领域。
天文学家通过使用鱼眼镜头可以将整个天空的景象捕捉到，记录下所有的星体和行星的位置，从而帮助他们进行天体物理学的研究。
特殊镜头效果简介与应用
特殊镜头效果简介与应用1. 引言特殊镜头效果是电影、摄影等领域中常用的一种技术手段，通过使用特殊的镜头或者后期处理技术，可以给影像带来独特的视觉效果。
本文将介绍几种常见的特殊镜头效果，并探讨它们在不同领域的应用。
2. 鱼眼镜头效果鱼眼镜头是一种广角镜头，其特点是画面呈现出强烈的畸变效果，使得画面中心区域被拉伸，边缘区域则呈现出弯曲的效果。
这种特殊的畸变效果可以给影像带来一种夸张、扩展的感觉，常用于拍摄风景、建筑等场景。
在电影中，鱼眼镜头经常被用于表现梦幻、奇幻的场景。
例如，在《指环王》系列电影中，导演彼得·杰克逊使用鱼眼镜头来展现中土世界的壮丽景色和奇异生物，增强了电影的视觉冲击力。
在摄影中，鱼眼镜头也常用于拍摄特殊的建筑物，如圆顶建筑、旋转楼梯等。
通过鱼眼镜头的畸变效果，可以使得这些建筑物呈现出独特的形态，给观众带来强烈的视觉冲击。
3. 微距镜头效果微距镜头是一种专门用于拍摄近距离物体的镜头，其特点是能够将物体放大并保持清晰。
通过微距镜头，我们可以看到平时肉眼无法察觉的细节，如昆虫的触角、花朵的花蕊等。
在电影中，微距镜头经常被用于表现人物内心世界或者重要细节。
例如，在电影《蝴蝶效应》中，导演埃里克·布雷斯使用微距镜头来展现主角手掌上的蝴蝶翅膀图案，暗示着时间旅行的可能性。
在摄影中，微距镜头常用于拍摄自然界的细节。
例如，我们可以使用微距镜头来拍摄昆虫、花卉等，展现它们美丽而又神秘的一面。
这种镜头效果可以让观众更加深入地了解自然界的奥秘。
4. 快速移动镜头效果快速移动镜头是一种通过快速移动摄像机来制造画面流畅感的技术手段。
通过快速移动镜头，可以给影像带来一种紧张、刺激的感觉，常用于拍摄动作片、运动比赛等场景。
在电影中，快速移动镜头经常被用于表现追逐、战斗等场景。
例如，在电影《碟中谍》系列中，导演布莱恩·德·帕尔玛使用快速移动镜头来展现主角的高速奔跑和激烈格斗，增强了电影的紧张氛围。
特殊镜头效果简介与应用
特殊镜头效果简介与应用在摄影和电影制作中，镜头效果起着至关重要的作用，可以为作品增添独特的视觉魅力和艺术表现力。
特殊镜头效果是一种通过使用不同类型的镜头或特殊加工技术来达到独特效果的手段。
本文将对几种常见的特殊镜头效果进行简要介绍，并探讨它们在实际应用中的价值和技巧。
鱼眼镜头效果鱼眼镜头是一种超广角镜头，具有极其广阔的视角，可捕捉到180度甚至更多的景象。
其最显著的特点就是产生了明显的球面畸变，使画面中心被放大，呈现出一种独特的弯曲效果。
这种镜头效果常被用于创作具有超现实主义氛围的作品，营造出夸张、夺目的影像效果。
在应用中，鱼眼镜头常被用于拍摄建筑、景观和特写等场景，可以呈现出别具一格的视觉效果。
同时，在运动摄影和极限运动拍摄中，鱼眼镜头也能够捕捉到更广阔的视野，营造出极致震撼的画面。
陈旧镜头效果陈旧镜头效果是一种模拟老式相机或电影胶片风格的特殊效果，通过添加颗粒、模糊或暗角等处理来模拟老旧影像的质感。
这种效果常被用于拍摄怀旧题材、复古风格或营造神秘、梦幻般的氛围。
在实际应用中，陈旧镜头效果可以为影片或照片增添情感和故事感，使作品更具情感共鸣和艺术价值。
同时，结合适当的后期调色和图像处理手法，可以进一步增强陈旧镜头效果的艺术表现力。
畸变镜头效果畸变镜头效果是一种利用特定镜头刻意制造画面畸变的手法，在影像中呈现出非现实的扭曲效果。
这种效果常用于艺术创作、实验性摄影或特定主题的表现，可以带给观众强烈的视觉冲击和感官体验。
在实际应用中，畸变镜头效果可以为作品赋予独特的表现形式，突破传统的视觉认知，引发观众对作品的思考和感悟。
适当运用畸变镜头效果，可以使影像更具创意和表现力，提升作品的艺术价值和视觉吸引力。
结语特殊镜头效果作为摄影和电影创作中的重要手段之一，扮演着突出的角色。
通过灵活运用不同类型的特殊镜头效果，摄影师和导演能够创造出独具特色的作品，赋予影像更多的想象空间和艺术价值。
在今后的创作过程中，我们可以更加深入地研究和探索特殊镜头效果的奥妙，不断拓展摄影和电影艺术的可能性，创作出更加精彩、独特的视觉作品。
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【优质】鱼眼镜头应用简介-精选word文档本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==鱼眼镜头应用简介导语：无论你身处何地，使用何种焦段的镜头，你都能拍出精彩的照片。
就让我们在同一地点，使用五支不同类型镜头，为你讲述这些镜头的妙用吧。
鱼眼镜头鱼眼镜头独树一帜的变形效果能为我们带来与众不同的视觉感受。
对称式构图最适合成像圈呈圆形的鱼眼镜头和广角镜头一样，鱼眼镜头也能记录同样宽广的场景，但由于其独特的鱼眼变形效果，最终作品更具个性。
鱼眼镜头颠覆了我们惯有的拍摄思维模式，传统的构图技巧在这支镜头面前统统都是浮云，起不到半点作用。
同一个被摄对象，想让它在画面中所占比例与使用普通镜头拍摄时看上去一样，那你非得凑到鼻子跟前不可。
扭曲的线条同时也使得在其他镜头上屡试不爽的那些取景方式在鱼眼镜头上找不到半点依样画葫芦的可能。
尝试了一系列构图方式后，我们发现最好用的还是对称构图，使用这种构图方式拍摄了许多成功的作品。
对称构图之所以能成功，我想和鱼眼镜头的球状扭曲方式不无关系。
镜头覆盖鱼眼镜头分为两种：全幅鱼眼和圆形鱼眼。
全幅鱼眼镜头拍摄的成像圈能覆盖整个感光器，而圆形鱼眼拍摄的画面只能覆盖感光器上一个圆形部分，其余区域被黑色边框占据。
具体效果一方面取决于镜头设计，另外一方面也取决于数码单反相机的感光元件尺寸。
同一支鱼眼镜头安装在非全幅单反相机和安装在全幅单反相机上的效果截然不同，所以在选购鱼眼镜头时必须考虑到自己相机的画幅，为非全幅单反选购时还需考虑到未来升级的可能。
例如说适马的8mm鱼眼镜头在全幅相机上能得到一个完整的圆形成像圈，但用在非全幅单反相机上，拍摄效果则介乎圆形鱼眼与全幅鱼眼之间。
使用鱼眼镜头最重要的就是跳出常规思维模式，勇于发现新的视角超级形变。
利用鱼眼镜头捕捉建筑的弯曲之美
利用鱼眼镜头捕捉建筑的弯曲之美近年来，建筑摄影已成为摄影爱好者中备受追捧的领域之一。
而在建筑摄影中，鱼眼镜头的应用成为了一种独特的表达手法。
鱼眼镜头具有宽广的视角和强大的畸变效果，能够捕捉到建筑物独特的弯曲之美。
本文将探讨利用鱼眼镜头捕捉建筑的弯曲之美，并介绍相关拍摄技巧。
一、鱼眼镜头的作用和特点鱼眼镜头是一种广角镜头，通常具有超过100度的视角。
与普通广角镜头相比，鱼眼镜头具有更广阔的视野和更强烈的畸变效果。
它能够极大地扩大画面范围，并在畸变的效果下营造出独特的视觉冲击力。
二、1. 弯曲的线条鱼眼镜头能够捕捉到建筑物弯曲的线条，通过合理的构图，可以创造出动感十足的视觉效果。
例如，在摄影中常使用的斜线构图，通过将建筑物的线条引导到画面中心，营造出一种向心收缩的感觉，给人带来一种震撼的视觉效果。
2. 曲面的透视效果鱼眼镜头在构图的过程中，会出现透视效果的变化。
建筑物的直线会因为畸变效果而出现弧形或圆弧状，让人感到与众不同。
这种特殊的透视效果能够赋予建筑物更多的艺术感和创造力。
3. 多重变形鱼眼镜头的镜片会导致图像出现强烈的变形效果，这种多重变形的特点让建筑物呈现出奇幻的魅力。
摄影师可以巧妙地利用这一特点，通过构图和角度的选择，使建筑物呈现出独特的形态和美感。
三、鱼眼镜头拍摄建筑的技巧1. 合理利用镜头的畸变效果鱼眼镜头的畸变效果可以为建筑摄影增添独特的艺术感。
但要避免过度使用畸变效果，以免影响观看者的体验。
摄影师应该在构图时注意平衡画面中的线条和畸变效果，使之达到最佳的视觉效果。
2. 创造丰富多彩的背景利用鱼眼镜头拍摄建筑时，背景的选择尤为重要。
摄影师可以选择一些独特的建筑外观或色彩鲜艳的背景作为拍摄对象，营造出更加丰富多彩的画面效果。
3. 抓住独特的时刻和角度鱼眼镜头的广角视角能够将建筑物的整体呈现在画面中，摄影师可以通过捕捉到独特的时刻和角度来展现建筑的魅力。
例如，在夕阳西下或天空云朵飘散时，通过合适的角度拍摄，能够捕捉到建筑物特殊的光影效果，营造出令人陶醉的氛围。
利用鱼眼镜头创造出超广角的独特视觉
利用鱼眼镜头创造出超广角的独特视觉摄影艺术一直以来是人们视觉享受的重要方式之一，而广角镜头在摄影中扮演着重要的角色。
近年来，利用鱼眼镜头创造出超广角的独特视觉的技术也逐渐受到摄影师的青睐。
本文将探讨鱼眼镜头的特点以及如何利用它创造出独特的超广角视觉。
一、鱼眼镜头的特点与分类鱼眼镜头是一种超广角镜头，其特点是视场角非常大，可以捕捉到160度以上的广角视野。
鱼眼镜头被广泛应用于风景摄影、建筑摄影、夜景摄影等领域。
根据畸变效果的不同，鱼眼镜头可以分为两种类型：1. 等距鱼眼镜头：也称为全景镜头，其畸变效果较小，画面较为接近真实场景，适合用于舞台表演、城市风景等主题的摄影。
2. 等角鱼眼镜头：也称为圆筒镜头，其畸变效果较大，可以呈现出圆形或圆形切割的画面，适合用于创意摄影、实验摄影等主题。
二、鱼眼镜头所带来的独特视觉效果1. 视角扩大：鱼眼镜头的最大特点就是其广阔的视角，可以将更广阔的画面纳入镜头范围，带来激动人心的视觉冲击力。
在拍摄大型建筑物或广阔的风景时，鱼眼镜头可以让观众感受到更加宏大的气势和广袤的空间感。
2. 畸变效果：鱼眼镜头的畸变效果是其独特之处。
在等角鱼眼镜头的拍摄下，画面会出现中心较为正常，四周弯曲的效果，形成环形或圆形的景象。
这种畸变效果往往可以让观众感到视觉上的奇妙和震撼，引起他们的兴趣和注意。
3. 探索新视角：通过使用鱼眼镜头，摄影师可以探索新颖的拍摄视角。
在拍摄人物肖像时，鱼眼镜头可以使人物的形象更显突出，同时也可以将周围环境融入到画面中，增加作品的艺术感。
三、运用鱼眼镜头的技巧1. 利用框架构图：鱼眼镜头的广角特点使得拍摄时容易在画面四周存在较多的空白区域。
为了避免画面过于空旷，我们可以利用周围的元素构建框架，使画面更加丰满、有趣。
2. 注意畸变效果的运用：鱼眼镜头的畸变效果可以让画面具有艺术感，但过度的畸变也可能破坏画面的平衡和真实感。
因此，在使用鱼眼镜头时，摄影师需要有意识地掌握畸变效果的使用，使其能够与主题相得益彰。
鱼眼发展史
鱼眼发展史鱼眼是指某些鱼类眼球的特殊结构，它具有放大视野的功能，使得鱼类能够更好地观察周围环境。
在人类的眼球结构中，也有一种类似鱼眼的镜头，被称为鱼眼镜头，可以拍摄出广角效果的照片。
而鱼眼镜头的发展史也是一个充满创新和技术突破的过程。
鱼眼镜头最早出现在19世纪末的摄影领域，当时的鱼眼镜头设计简单，成像效果并不理想。
随着科技的进步和光学技术的发展，鱼眼镜头逐渐变得更加精细和高效。
20世纪初，德国的一位光学工程师发明了一种新型的鱼眼镜头，通过改变镜头的形状和光学结构，实现了更好的成像效果。
随着鱼眼镜头的应用领域的扩大，人们对其性能和质量要求也越来越高。
在20世纪中期，一家日本的光学公司开始专注于鱼眼镜头的研发和生产，他们引入了新的材料和工艺，使得鱼眼镜头的成像质量大幅提升。
这些技术突破不仅在摄影领域得到广泛应用，还在科学研究、军事侦察等领域发挥了重要作用。
随着数码相机的普及和摄影技术的进步，鱼眼镜头也开始进入普通消费者的视野。
现在，市面上有许多不同型号和品牌的鱼眼镜头供人们选择。
这些鱼眼镜头不仅具备广角效果，还具备高清晰度和色彩还原度，能够满足摄影爱好者对画面质量的要求。
除了在摄影领域，鱼眼镜头还在其他领域得到了广泛应用。
在安防监控领域，鱼眼镜头可以覆盖更广阔的视野，减少监控死角。
在虚拟现实和增强现实技术中，鱼眼镜头可以提供更真实的视觉体验。
在医学领域，鱼眼镜头可以用于微创手术和内窥镜检查，帮助医生观察病变部位。
未来，随着科技的不断进步，鱼眼镜头还将继续发展壮大。
人们对于鱼眼镜头的需求会越来越多样化，对于成像质量和性能的要求也会越来越高。
相信在不久的将来，我们会看到更加先进和出色的鱼眼镜头问世，为我们带来更好的视觉体验。
总结起来，鱼眼镜头的发展史是一个充满创新和技术突破的过程。
从最初的简单设计到如今的高清晰度镜头，鱼眼镜头在摄影、科学研究、医学和安防等领域发挥着重要作用。
随着科技的不断进步，鱼眼镜头的应用领域还将继续扩大，为人们带来更多的惊喜和便利。
鱼眼镜头长得什么样？
鱼眼镜头长得什么样？鱼眼镜头是一种极端的广角镜头，也称为全景镜头。
鱼眼镜头通过引入桶形畸变，强行的压缩大范围空间，从而获得视角大于180°，甚至达到 270°以上的超广角成像，因此采用鱼眼镜头会给光学摄影者带来强烈的视觉冲击感。
1.鱼眼镜头的发展与工作原理人们最初是从对水下鱼眼简单的模仿开始着手设计鱼眼镜头。
第一个模仿水下鱼眼仰视水面之上的现象的装置是一台广角摄影机，它是由R.W.Wood将一块玻璃板盖在一个装满水的容器上而实现的。
如图1所示：图11922年，W.N.Bond 对Wood 的装置进行了改进，这种设计模仿了水下鱼眼仰视水面之上半球空域的状态，只要适当的调整空气间隔和光屏上孔的大小，就能获得清晰的广角成像。
但是它有严重的色差，且相对照度低。
如图2所示：图2后续，考虑到 W.N.Bond 的装置在成像上的不足，R.Hill 对其设计进行改进，主要加入了一个负弯月形透镜，因为有第一片负透镜的作用，使较大入射角的光线与光轴夹角减小，从而将光学系统像差校正的难度大大的降低了。
如图3所示：图31924年，Conrad Beck 在 R.Hill的设计基础上又进行了改进。
该鱼眼镜头是在 R.Hill 设计的基础上把平凸透镜换变成一个凹透镜和一个凸透镜的组合，该光学系统得到了成像质量较好和照度均匀的像面。
如图4所示：图41932年，一款全新的鱼眼镜头诞生，这款鱼眼镜头以两个负弯月形透镜作为前组，进一步减小了大视场光线进入后组光学系统的倾角，有利于后续的成像。
另外，该光学系统在孔径光阑前加入双胶合透镜，在光阑后方又加入了平面玻璃片，这样使得整个光学系统的结构参数自变量增多，成像质量更好。
如图5所示：图5鱼眼镜头的启示来源于水中的鱼贴近水面时仰望天空的情况，当水中的鱼贴近水面观察时，视场角能达到180左右，这种现象在光学原理中可以用全反射和光路可逆原理来解释。
根据光路可逆原理，贴近水面入射的光线，将会以等于折射角的角度进入水面，。
三合一系统：鱼眼镜头填补监控市场空缺
三合一系统：鱼眼镜头填补监控市场空缺当前的安防市场上，一随着视频监控盲点越发不被人们所忍受，市场对无盲点视频监控系统的要求也愈来愈烈。
而全景摄像机就是实现全景监控，它的出现可在真正意义上消除监控盲区，确保视频的可靠性、完整性，对用户乃至对社会而言意义非凡。
其中有一种类型是基于超广角鱼眼镜头的全景摄像机。
鱼眼镜头的出现在一定程度上填补了监控市场的空缺。
180度广角兼16mm焦距鱼眼镜头是一种焦距极短并且视角接近或等于180°的镜头。
16mm 或焦距更短的镜头。
它是一种极端的广角镜头，“鱼眼镜头”是它的俗称。
为使镜头达到最大的摄影视角，这种摄影镜头的前镜片直径且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，“鱼眼镜头”因此而得名。
鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。
因此，鱼眼镜头与人们眼中的真实世界的景象存在很大的差别，因为我们在实际生活中看见的景物是有规则的固定形态，而通过鱼眼镜头产生的画面效果则超出了这一范畴。
一般的监控探头视场角度在60度-90度左右，如果监控场所有大范围的监控需求，如果只是多装几支摄像头来实现监控区域的覆盖，无疑会增加摄像头成本与安装成本，后端的显示与存储成本也会相应的增加；即便是球机可以通过云台实现360度全范围监控，但却不能达到同时监控360度的范围，而且在实际应用当中，多数球机都通过设置预置位对场景进行监控，难以避免重要事件被“漏控”的情况出现。
鱼眼全景摄像机是对现有监控系统的改造与升级。
在鱼眼全景监控系统中，只需要一台鱼眼全景摄像机即可实现全景无盲区监控，没有任何的机械部件，图像通过超广角的鱼眼镜头摄取监控现场的全景图像，根据安装方式的不同，可达到180度或360的全景画面，并通过内嵌或者是外置的图像处理软件将椭圆或圆形的变形图像修正为正常的视频图像。
“三合一”监控系统在鱼眼全景监控系统中，只需要一台鱼眼全景摄像机即可实现全景无盲区监控，没有任何的机械部件，图像通过超广角的鱼眼镜头摄取监控现场的全景图像，根据安装方式的不同，可达到180度或360的全景画面，并通过内嵌或者是外置的图像处理软件将椭圆或圆形的变形图像修正为正常的视频图像。
鱼眼摄像机方案
鱼眼摄像机方案概述鱼眼摄像机是一种新型的摄像机技术，它采用了特殊的鱼眼镜头，能够实现全方位的监控和录像。
本文将介绍鱼眼摄像机的原理、特点以及应用场景，以帮助读者更好地了解和使用鱼眼摄像机。
原理鱼眼摄像机通过使用特殊的鱼眼镜头，能够实现超广角的视野覆盖。
鱼眼镜头的设计类似于鱼眼，具有非常大的视场角，能够覆盖360度的视野。
通过将鱼眼镜头与摄像机的图像处理技术相结合，可以将全景图像进行校正和变形，呈现给用户一个正常视角的图像。
特点1. 全景监控鱼眼摄像机能够实现全方位的监控，无死角地覆盖目标区域。
传统的摄像机通常只能覆盖一定范围的画面，无法覆盖整个场景。
而鱼眼摄像机通过超广角镜头可以实现全景监控，极大地扩展了监控范围。
2. 图像校正由于鱼眼镜头的特殊设计，鱼眼摄像机采集的图像会出现失真和变形。
为了使图像能够呈现给用户一个正常视角的画面，鱼眼摄像机内部会进行图像校正的处理。
通过图像处理算法，鱼眼摄像机将采集到的全景图像进行校正，使其符合人眼正常视角的观感。
3. 高清画质鱼眼摄像机通常采用高像素的图像传感器，能够提供高清的图像质量。
传统的摄像机在覆盖大范围时可能会出现画面模糊和细节不清晰的情况，而鱼眼摄像机能够提供更高的像素密度，保证每一个细节都能够清晰可见。
4. 简化安装由于鱼眼摄像机能够实现全景监控，因此在安装时只需一个摄像机就可以完成对整个场景的监控，简化了安装的流程和工作量。
而传统的摄像机可能需要多台摄像机进行组合，才能完成对目标区域的全方位覆盖。
应用场景鱼眼摄像机的全景监控特点使其在许多场景中具有广泛的应用前景。
1. 室内安防鱼眼摄像机可以安装在室内的各个角落，实现对整个室内区域的监控。
不管是家庭、办公楼还是商场，鱼眼摄像机都能够提供全景监控，有效保护安全。
2. 商业零售鱼眼摄像机可以安装在商业零售场所，如商场、超市等地方。
通过全景监控能够更好地把握整体销售情况，帮助商家做出更好的经营决策。
同时，鱼眼摄像机可以监控整个销售区域，有效防范盗窃行为。
特殊镜头效果简介与应用
特殊镜头效果简介与应用特殊镜头效果是摄影领域中一种常用的创意手法，通过特殊的镜头或后期处理技术，可以为照片增添独特的视觉效果，使作品更加生动、有趣。
本文将介绍几种常见的特殊镜头效果，并探讨它们在摄影中的应用。
一、鱼眼镜头效果鱼眼镜头是一种超广角镜头，其特点是视角极为宽广，可以捕捉到180度甚至更广阔的景象。
鱼眼镜头效果在照片中呈现出弯曲的边缘和圆形变形的特点，使画面具有独特的视觉冲击力和立体感。
这种效果常用于拍摄建筑、风景、人物等主题，能够营造出夸张、夺目的效果，给人留下深刻印象。
在应用中，摄影师可以利用鱼眼镜头捕捉大场景，创造出视角独特的作品。
同时，也可以通过后期处理调整鱼眼效果的强度，使画面更加生动、富有动感。
二、模糊镜头效果模糊镜头效果是一种常用的艺术手法，通过调整焦距或光圈大小，使画面中的某些部分呈现模糊或虚化的效果，突出主体并营造出梦幻、柔和的氛围。
这种效果常用于人像摄影、静物摄影等领域，能够突出主题并营造出浪漫、唯美的感觉。
在应用中，摄影师可以通过调整镜头焦距或光圈大小，控制画面的清晰度和模糊度，使主体更加突出。
此外，也可以利用后期处理软件对画面进行进一步的模糊处理，增强效果的艺术感。
三、倒置镜头效果倒置镜头是一种特殊的摄影手法，通过将镜头倒置安装在相机上，可以实现极近距离的微距拍摄。
倒置镜头效果呈现出极高的放大比例和细致的纹理，能够捕捉到被拍摄对象的微小细节，呈现出独特的视角和质感。
在应用中，摄影师可以利用倒置镜头进行微距摄影，拍摄花卉、昆虫、珠宝等细小物体，展现出它们的细腻之美。
倒置镜头效果也常用于创意摄影，可以拍摄出抽象、梦幻的作品，给人以全新的视觉体验。
四、分裂镜头效果分裂镜头效果是一种将画面分割成多个部分并呈现在同一张照片中的创意手法。
通过特殊的分割镜头或后期处理技术，可以将画面分割成不同的区块，每个区块呈现不同的内容或角度，形成一幅整体却又分割的画面。
这种效果常用于拍摄城市风景、建筑等主题，能够展现出多样化的视角和维度。
鱼眼镜头的５个妙用
鱼眼镜头的５个妙用一、什么是鱼眼镜头？我们知道广角镜头，比广角镜头更短的是超广角镜头，但比超广角镜头更短的呢？就是我们今天介绍的鱼眼镜头。
鱼眼镜头也叫全景镜头，它也是短焦距超广角镜头，比普通超广角镜头焦距更短，视场角更大。
之所以称之为全景镜头是因为她的焦距可以短到拍摄180°甚至更广大视野。
那么怎样才能称之为鱼眼镜头呢？一般鱼眼镜头的焦距范围在6mm至16mm（标准镜头是50 mm 左右），一般我们认为焦距在这个6mm至16mm范围内陆形成变形景象的为鱼眼镜头。
又鱼眼镜头跟鱼眼相似的形状与鱼眼相似的作用，故而得名鱼眼镜头。
二、鱼眼镜头有什么特点？鱼眼镜头的视场角等于或大于180°，有的甚至可达230°，也就是视觉特别宽阔，鱼眼镜头保留影像的桶形畸变，用以夸张其变形效果，拍出的画面除了中心部位以外，其它所有的直线都会变成弯曲的弧线。
鱼眼镜头拍摄的画面景深特别大，从镜头前1米到无限远的距离都可以形成清晰的物像。
鱼眼镜头有两种基本类型：一种是圆形鱼眼镜头，用其拍摄在底片上产生以底片的画幅宽度为直径的圆形影像。
另一种是对角线鱼眼镜头，产生底片全画幅的矩形变形影像。
三、鱼眼镜头适合拍摄什么场景？根据鱼眼镜头拍摄出画面的特点，鱼眼镜头最适用于拍摄圆形的景物，如圆形剧场、广场的全景、天空等。
鱼眼镜头的拍摄范围极大，能使景物的透视感得到极大的夸张，用鱼眼镜头拍摄的画面显得高大、宽广、辽阔。
鱼眼镜头原是为天文摄影的需要而设计的，现在也用于摄取大范围的全景照片或取得富有想像力的特殊效果。
鱼眼镜头存在严重的桶形畸变，这有时也能使画面显得别有一番情趣。
利用鱼眼镜头，非常容易拍出很有创意的照片。
鱼眼镜头通常并不很贵，而且可以拍到非常宽广的场景。
重要的是，了解鱼眼镜头，知道如何使用它，知道它的利和弊。
鱼眼镜头最早应用于气象学，用来研究天空和云的组成。
这种镜头因为其独特的性能，很快就在普通摄影领域中流行起来。
应用光学广角镜头-鱼眼镜头
鱼眼镜头什么是鱼眼透镜众所周知，鱼在水面附近可以凝视（眼球不用转动）感知水面之上近乎180°角空域的景物，故通常认为鱼具有2π的仰仰视视角。
人类通过模仿鱼眼的这种特性发明了鱼眼镜头，最初的尝试在1919年，R.W.Wood在一个装满水的容器上盖上一块玻璃板并构成一针孔摄像机，实现了超广角摄影。
他用这种装置拍摄天空的云层，可形成近乎半球形空域。
由于总要带一个水箱，非常不便。
后来W.N.Bond改进了R.W.Wood的装置。
他用一个半球型玻璃透镜取代了水箱。
鱼眼仰视的启示鱼眼透镜的“进化”过程上图a，b为Bond的作品，c,d,e为后人对他作品的修正。
这些作品虽然是很伟大的努力，仍存在一些问题，首先，Bond利用单个平凸形后透镜成像，没有别的像差校正元件，成像质量不能令人满意，另外，他所使用的透镜不是一面凸面，一面凹面，这样无法消除场曲。
又因为他没有消除像差，所以小孔必须做的很小，这样会造成照度非常低，照度低的光学仪器实际意义不大。
随着科技的发展，今天的鱼眼镜头已经非常完善！！！2．鱼眼透镜的应用鱼眼透镜在摄影，电影，气象，天文，测试，医疗，边防等都有广泛的应用如下面彩图鱼眼透镜拍摄的校园这个貌似是从一个大坑里往外看，具体是什么呢？？？？？这个很显然，可以看清很多人的面部！！3．鱼眼透镜原理简述(1)基本光路原理非常简单，类似光的全反射和光路可逆原理。
sin I=n*sin I （空气折射率约为1.水折射率为n=1.3333）则有ic=48.6°即鱼眼的张角在50°左右，此时鱼在水面附近可以”凝视”（不用转动眼球）岸边物体。
可以得出，此时鱼眼视场完全覆盖了水上近乎180°的范围。
所以在岸边的我们即使是在鱼的背后都很难抓到鱼!!(2)成像原理鱼眼镜头的成像原理比较复杂，这里进行简述。
鱼眼镜头的作用是模拟鱼类仰视水面的情况，其典型视场角是180°，还有的超过180°，220°甚至达到270°。
浅谈鱼眼镜头的原理应用和使用技巧
浅谈鱼眼镜头的原理应用和使用技巧光学人生，从这里开始！[摘要]你有听说过鱼眼镜头吗？你知道鱼眼镜头的原理、作用、应用以及它的使用技巧吗，下面小编就要为大家详细的介绍。
鱼眼镜头的概述鱼眼镜头是一种焦距为16mm或更短的并且视角接近或等于180°。
它是一种极端的广角镜头，“鱼眼镜头”是它的俗称。
为使镜头达到最大的摄影视角，这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，“鱼眼镜头”因此而得名。
鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。
因此，鱼眼镜头与人们眼中的真实世界的景象存在很大的差别，因为我们在实际生活中看见的景物是有规则的固定形态，而通过鱼眼镜头产生的画面效果则超出了这一范畴。
鱼眼镜头的原理众所周知，焦距越短，视角越大，因光学原理产生的变形也就越强烈。
为了达到180度的超大视角，鱼眼镜头的设计者不得不作出牺牲，即允许这种变形（桶形畸变）的合理存在。
其结果是除了画面中心的景物保持不变，其他本应水平或垂直的景物都发生了相应的变化。
也正是这种强烈的视觉效果为那些富于想像力和勇于挑战的摄影者提供了展示个人创造力的机会。
鱼眼镜头的作用鱼眼镜头最大的作用是视角范围大，视角一般可达到220°或230° ，这为近距离拍摄大范围景物创造了条件；鱼眼镜头在接近被摄物拍摄时能造成非常强烈的透视效果，强调被摄物近大远小的对比，使所摄画面具有一种震撼人心的感染力；鱼眼镜头具有相当长的景深，有利于表现照片的长景深效果。
鱼眼镜头的成像有两种，一种像其他镜头一样，成像充满画面；另一种成像为圆形。
无论哪种成像，用鱼眼镜头所摄的像，变形相当厉害，透视汇聚感强烈。
所以它常被用作特殊效果镜头，一只伸向鱼眼镜头的手臂，会显得比原先长一倍。
如王家卫的《堕落天使》（1995）就用了大量的鱼眼镜头。
鱼眼镜头的应用1．令人感兴趣的前景可以产生强大的视觉冲击力；2．景深范围可从几厘米到无限远；3．选择尽可能少的线、面作为被摄物；构图时尽量将被摄主体置于画面中心，这样做可使畸变最小；4．相反，选择尽可能多的水平线条及易辨认的景物置于画面的边缘，可使畸变效果最大；5．取景时注意观察取景器的边缘，看是否有摄影者的手、脚、相机带或摄影者本人被摄入镜头，以免影响画面的艺术效果；6．对于多数鱼眼镜头来说，常用的滤色镜无法使用。
特殊镜头效果简介与应用
特殊镜头效果简介与应用镜头是摄影中至关重要的元素之一，不同类型的镜头可以带来不同的拍摄效果。
在摄影领域中，特殊镜头效果被广泛运用，可以为作品增添独特的视觉魅力。
本文将介绍几种常见的特殊镜头效果，并探讨它们在摄影中的应用。
1. 鱼眼镜头效果鱼眼镜头是一种超广角镜头，其特点是视角极为宽广，可以捕捉到180度的景象。
鱼眼镜头效果在摄影中常用于创造夸张、变形的效果，使画面呈现出强烈的透视感和弯曲感。
这种效果适合拍摄建筑物、风景、人物等，能够营造出独特的视觉效果，增加作品的趣味性和艺术感。
2. 微距镜头效果微距镜头是专门用于拍摄微小物体的镜头，具有极高的放大倍率。
微距镜头效果可以将微小的细节呈现得非常清晰，使观众可以看到平常难以察觉的微小世界。
这种效果常用于拍摄昆虫、花朵、水珠等微观主题，能够展现出细腻的纹理和色彩，让人感受到大自然的奇妙之处。
3. 透视镜头效果透视镜头是一种特殊的镜头，可以改变景深和透视关系，使画面中的物体呈现出非常夸张的透视效果。
透视镜头效果常用于建筑摄影和城市风光摄影中，可以使建筑物看起来更加壮观、高大，营造出梦幻般的视效。
透视镜头效果还可以用于拍摄人物肖像，使人物显得更加立体和生动。
4. 模糊镜头效果模糊镜头是一种特殊的镜头，可以在拍摄时产生模糊、柔和的效果。
模糊镜头效果常用于人像摄影和风景摄影中，可以营造出柔美、梦幻的氛围，增加作品的艺术感。
模糊镜头效果还可以用于表达情感和情绪，使作品更具有表现力和深度。
5. 分裂镜头效果分裂镜头是一种将画面分割成多个部分的特殊镜头效果，每个部分可以呈现不同的景象或角度。
分裂镜头效果常用于创意摄影和艺术摄影中，可以使画面更加丰富多彩，增加观赏性和趣味性。
分裂镜头效果还可以用于讲述故事或传达主题，使作品更具有独特的叙事性和表现力。
在摄影中，特殊镜头效果是摄影师创作的重要工具之一，可以帮助摄影师实现独特的视觉表达和创意构图。
不同的特殊镜头效果适用于不同的拍摄主题和风格，摄影师可以根据自己的创作需求选择合适的镜头效果进行拍摄。
特殊镜头效果简介与应用
特殊镜头效果简介与应用随着现代技术的不断发展，摄影领域也迎来了许多创新和突破。
特殊镜头效果作为其中之一，具有独特的艺术表现力和视觉冲击力。
本文将介绍特殊镜头效果的定义、种类，并探讨其在摄影、电影以及广告等领域的应用。
什么是特殊镜头效果特殊镜头效果是指通过使用特定类型的相机镜头或镜片，以及特殊的光学设计和拍摄技巧，达到独特的影像效果。
这些效果包括但不限于形状畸变、颜色变幻、景深控制等。
特殊镜头效果的种类鱼眼镜头鱼眼镜头是一种超广角镜头，具有非常强烈的透视扭曲效果。
通过鱼眼镜头拍摄的照片或视频会呈现出弯曲且畸形的图像，在画面上产生出独特的视觉冲击力。
微距镜头微距镜头是一种专业用于拍摄极近距离物体的镜头。
它能够放大并捕捉目标物体微小的细节，使得观察者能够看到平时肉眼无法察觉的微观世界。
倒置透视镜头倒置透视镜头是一种通过逆转光线路径来实现独特视觉效果的镜头。
它能够将远处物体看起来更大，而近处物体看起来更小，从而在画面中产生一种奇幻感。
特殊镜头效果在摄影中的应用创造独特的视觉风格特殊镜头效果给摄影师带来了更多创作空间，能够帮助他们创造出具有独特风格和视觉冲击力的作品。
例如，在风景摄影中使用鱼眼镜头可以捕捉更多广阔的景象，并增强画面中的透视感。
强调主题或情绪特殊镜头效果可以加强画面中的某个主题或情绪，通过各种形式的畸变来达到艺术表达上的目的。
例如，在人像摄影中使用微距镜头可以集中关注于人物面部细节，并突出表情和肌肤质感。
制造幻境与梦幻感倒置透视镜头常常用于艺术摄影和电影制作中，可以制造出虚幻且奇幻的画面效果。
通过这种方式拍摄人物或景物，可以让观众感受到一种超现实主义的美感。
特殊镜头效果在电影制作中的运用特殊镜头效果在电影制作中经常被使用，不仅仅是为了增加景深或增强视觉体验，还可以通过运用不同类型的特殊镜头来表达剧情和情感。
举一个例子来说，在惊悚片中使用鱼眼镜头可以营造出紧张和恐怖氛围，通过扭曲透视产生一种扭曲而离奇的画面效果。
超大范围无死角 鱼眼摄像机应用分析
超大范围无死角鱼眼摄像机应用分析引言监控的价值归根结底在于其实用性上，再花哨的功能如果实用性差就不会被用户认可，因此提高整体画面的分辨率和鱼眼配合球机实现鱼球联动这两个提高画面实用性的方法会是新一代鱼眼摄像机的着力点。
宇视在2013年就推出了自研的4K超高清摄像机，在高分辨率摄像机的研发上先人一步，并且对于鱼眼技术也做了长期、深入的研究，今年推出的鱼眼摄像机方案，除了将鱼眼摄像机的分辨率提升到1200万像素外，还支持准确的鱼球联动效果，在实现超大范围监控的同时，依然能兼顾画面中的细节，是目前鱼眼摄像机之最。
一、鱼眼摄像机的源起全景监控摄像机，顾名思义，是可以实现大范围覆盖的监控摄像机，其需求及产品最先来自国外，之后国内安防企业逐渐打开海外市场，在产品形态上渐渐补齐，全景摄像机开始进入大众视野。
目前就其功能、性能而言，国产和外企的全景摄像机产品相差无几。
根据结构不同，全景摄像机可以分为多镜头拼接摄像机和单镜头鱼眼摄像机两大类。
多镜头拼接摄像机一般采用多个定焦镜头及配套成像系统，最终拼接成180°或360°全景图像，画面分辨率甚至超过1000万像素。
但多镜头拼接摄像机一般体积较大，需要考虑安装位置等因素，而且普遍价格比较昂贵，一般只应用在广场、体育场、机场等高点全景监控场景。
相比多镜头拼接摄像机，鱼眼摄像机由单镜头成像，像素相对偏低，但具有隐蔽性方面的优势，同时价格也相对低很多，所以鱼眼摄像机应用更加广泛，在智能楼宇、连锁店、商场、超市等场所经常能看到鱼眼的身影。
鱼眼摄像机不仅能满足这类场所的无死角监控需求，同时也可应用于道路、十字路口，做全方向监控。
由于应用广泛，鱼眼摄像机几乎成了全景摄像机的代名词。
二、鱼眼摄像机优劣势分析普通的监控摄像机视野都较小，而且在摄像机安装正下方都容易形成盲区，若要实现360°全覆盖，必须要通过安装不同角度的多个点位配合才行，这样一来，一方面增加了设备成本，同时也大大增加了施工难度。
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鱼眼镜头的发展概况及应用刘海毅、宋美婷、尹坤摘要近年来，随着光学镜头及成像芯片技术的不断发展，基于常规镜头的传统视觉系统由于其有限的视场范围已经不能满足许多应用场合的需求。
而广角成像具有大视野的显著特征，已成为当前计算机视觉研究的焦点和热点。
而鱼眼镜头是一种基于仿生学的超广角镜头，通过引入桶形畸变，对物理空间进行“压缩形变”，从而获得视角为180~270度的超广角成像，尽管物像间差异很大，但不影响分辨率，且能保证物点与像点的一一对应关系，可以实现大范围的清晰成像，在天文、气象、森林防火以及国防军事等领域有重要应用。
对鱼眼镜头的原理进行简单的概述，然后分析了它的一些关键问题，接着便是对鱼眼镜头的应用进行了简要介绍，并在此基础上对鱼眼镜头的未来发展前景进行展望。
中图分类号：TH744关键词：广角成像鱼眼镜头畸变矫正发展应用The Development and Application of Fish Eye LensAbstract: In recent years, with the development of optical lens and image formation chips, traditional lens with limited field of view no longer meet the needs. Thus wide angle image formation techniques became a hot area of computer vision.Fish eye lens was a wide angle lens first put forward by J.C.Maxwell. It can provide a 180-270°field of view by introducing barrel distortion into the system and applying compressive deformation to the physical space. The distortion is not a problem to the resolution because of the one-to-one correspondence between the object point and the image point. Fish eye lens has been applied in many fields such as astrology, meteorology, forest fire prevention, and military.The principle of fish eye lens is briefly described. Then some key problems are analyzed. Also the applications of fish eye lens are introduced, followed by a prospect of the future development of fish eye lens.Key words: wide-angle imaging; fish eye lens; distortion calibration; development; application一、鱼眼镜头的原理1.1 鱼眼镜头的结构原理鱼眼镜头是一种极端的广角镜头，也称全景镜头[4]。
一般认为16mm或焦距更短的镜头即为鱼眼镜头[5]，但是在工程上视角范围超过140 度的镜头即统称为鱼眼镜头[1]。
在实际中也有视角超过甚至达到270度的镜头。
鱼眼镜头是一种具有大量筒形畸变的反远摄型光组[7]。
这种镜头的前镜片呈抛物线状向前部凸出，形状与鱼的眼睛相似，因此得名“鱼眼镜头”，其视觉效果类似于鱼在水中观察水面上的事物。
当鱼在贴近水面的位置观察时，视角可以达到近180°的广角。
这种现象在光学原理中属于全反射和光路可逆[2]。
超广角的鱼眼镜头是一种特殊镜头，但是在成像时因为实际生活中的景物是有既定的固定形态的,而通过鱼眼镜头产生的画面效果超出了这一范畴，所以需要合适的模型设计，以计算像点的准确位置。
已知折射率公式为nsini=n′sini′(1-1)图1-1 鱼在水中观察水面事物图1-2 全反射（左）和光路可逆（右）空气中n=1。
当i=90°时，i′=arcsin1(1-2)n由于鱼眼前表面的曲率半径很大，如若将鱼眼外凸的前表面和眼前的水看成整体当作负透镜，该透镜将会有绝对值很大的负光焦度。
借鉴仿生学原理，鱼眼镜头是其领域的一大突破，人类借鉴鱼类仰视水面之上半球空域的视觉原理，使用光学工程技术设计出鱼眼镜头，并用其成像，获得半球甚至超半球空域的场景图像。
为使入射光线强度足够大，前置透镜的前表面改进为凸面并且相应增大后曲面的曲率，保证原有光焦度不变，以形成弯月形的透镜。
如图1-3图1-3 弯月形透镜弯月形透镜是作为第一个镜头，在其后面增加一定数量的透镜后组成透镜组，以确保第一透镜能良好聚焦。
鱼眼镜头的普遍结构特征为：透镜前组光焦度为负，后组光焦度为正，以加大同焦距不同类型镜头的后工作距离。
鱼眼镜头具有广角、短焦的特点。
图1-4为鱼眼镜头基本结构系统简化图[6]。
1.2 鱼眼镜头成像畸变理论在传统光学原理中，受到高斯原理成像视角限制，能成像的空间大小极为有限。
但是在我们讨论的鱼眼镜头中，为了突破成像的局限性，鱼眼镜头引入畸变，在直径空间上进行压缩，以实现广角成像[1]。
图1-5 相似成像与非相似成像对比示意图普通光学系统一般遵循物像相似且致力于完善这种相似性。
但是鱼眼镜头不满足针孔成像原理，是非相似成像的一种。
对于鱼眼透镜成像公式，应满足视图范围中的图像字段定义域连续，以作为一个鱼眼透镜投影函数。
1.3 鱼眼视觉系统模型鱼眼镜头成像重点之一就是能够正确描述三维立体空间里的目标点在成像平面上的像点，并且能够准确建立对应关系，要完成这一目标需要建立视觉成像模型并分析规律。
鱼眼镜头多采用等距定理设计，图1-6为空间任意一点经鱼眼镜头折射后成像系统模拟图[2]。
图1-6 鱼眼镜头系统模拟图模型中鱼眼摄像成像模型由五个坐标系组成：世界坐标系、鱼眼镜头坐标系、摄像机坐标系、图像坐标系、成像坐标系。
P是三维场景中的一点；h是点和投影表面展示空间之间的垂直距离；R是鱼眼图像半径；P’是场景点P在成像平面上的投影点；ω是点相对于中心入射角；r 是图像中心点O’与像点间的径向距离；θ是场景点P在摄像机坐标系下的方位角；Θ是像点在图像物理坐标系下的方位角。
S x、S y是像素分别在横轴以及纵轴上的物理尺寸[3][2]。
二、鱼眼镜头畸变校正鱼眼镜头靠人为引入大量桶形畸变获得大视角，从而能够获得大视场的图像信息，所以图像除画面中心处物体形状不变，其它本应是直线的部分都有一定的扭曲变形，这对其应用造成很多限制。
例如，在安防领域，一个鱼眼镜头可以代替多个普通镜头，进行大范围的监视，由于视角可达180º，故几乎没有监控死角，即使只用一个镜头也几乎没有办法移动或破坏镜头而不被发现，然而由于图像的畸变使物体难以用人眼识别，使监视能力大打折扣；又如在机器人领域，自动化的机器人要求能采集周围景物的图像信息，并加以识别，以采取对应的行动，若采用鱼眼镜头可使采集效率提高2-4倍，但由于引入了畸变使通常的识别软件难以应用。
所以我们需要某种方式来识别鱼眼镜头所得图像。
一种方式是直接在原图像中进行识别，例如文献[1]提供了一种算法，可以识别太阳在图像中的位置，但由于畸变的原因，同一物体在不同位置时其特征也会变化，这会极大地增加软件的运算量，也很难实现对复杂图形的识别。
所以，现在通用的方法是通过一系列变换抵消图像中的畸变，从而获得正常的图像，进而加以识别。
2.1.鱼眼镜头设计模型通常的光学系统均基于高斯光学，遵循相似成像准则，而鱼眼镜头是非相似成像，故需要选择其他的成像公式来替换高斯光学成像公式，每一个成像公式对应一种镜头设计模型。
常用的鱼眼镜头模型一共有四个，分别是等距投影（equidistance projection）、等立体角投影（equisolid projection）、体视投影（stereo graphic projection）、正交投影（orthogonal projection）。
=（2-1）r fθ=（2-2）sinr fθ2sin(/2)r fθ=（2-3）2tan(/2)r fθ=（2-4）式(2-2)称为等距投影模型，如图2- 1，入射光线的之间的角度相同，则其对应各投影点之间的间距也会相同。
如图2-2，式(2-3)称为正交投影模型，该模型的畸变很大，尤其是近180°处的图像信息几乎全部丢失，且如果180°之外的情况无法描述。
采用这种模型的镜头拍出的图片即使在视角较小的区域也会比其他模型的镜头的畸变更明显。
视角相对较小的广角摄影镜头较符合这种模型，可以拍摄出明显的畸变效果。
因此,针对艺术摄影类的广角镜头，该模型的校正效果较好。
式(2-4)称为等立体角模型，该模型的特点是相等立体角的入射面会产生相等面积的像，其畸变程度介于等距模型与正交模型之间。
(2-5)式称为体视模型；相比之下畸变最小。
这两种镜头设计模型均很少被人采用。
图2-1 鱼在水中观察水面事物图2-2 正交投影四种模型中，等距投影因其成像高度与物方视场角成正比，方便信息处理，且具有高精度，实时性等优点，符合当今信息化的需求，故应用最为广泛，目前在军事、工程及科技领域使用的鱼眼镜头大多以等距投影为基础进行设计，本文也将以等距模型为例进行介绍。
2.2.鱼眼镜头畸变校正2.2.1利用鱼眼镜头的成像模型(球面投影型及抛物面投影模型)进行分析球面投影型是把鱼眼镜头的成像面等效为一个球面。
这种方法的条件是所得图片的光学中心以及变换球面的半径，因而只适用于圆形区域。
该算法由英向华及胡国义[11]提出。
其算法思想为：约束条件是空间中直线的球面透视投影为大圆，以此来恢复鱼眼变形校正，将所有图像点都通过算法映射到一个球面上，并使这些球面点满足球面投影的约束，即一条空间直线的投影必须为球面上的一个大圆。
具体步骤如下：首先，在场景直线的投影曲线上选取采样点，用变形校正模型将其映射为球面点，由于采样点往往不全在直线上，故需要对这些采样点进行大圆拟合。
求出能使各球面点拟合大圆的球面距离的平方和最小的参数，即为变形校正参数。
抛物面投影模型是球面投影型的一个推广，把成像面看做抛物面进行变换，精度较球面投影形更高，但算法也更为复杂，应用得较少。