在镜头设计中使用数学元素可以保持较小的尺寸，并且仍然可以提供出色的效果。
图片:Richard Butler

转向无反光镜带来的一个不太明显的变化是，现代镜头不需要投射出没有失真的图像。现在，在镜头和相机将要拍摄的预览之间有一个处理器，即使我们正在排列相机，也可以应用数字校正。

大多数主要的镜片制造商已经接受了这种可能性，以创造包括数学校正的镜片，而不仅仅是光学设计。首先要认识到的是，畸变校正并不是用来整理一个设计糟糕的透镜的结果:现代透镜的设计将数学校正作为其基本元素之一，其余的光学公式都是围绕它设计的。

尽管一直以来十多年来司空见惯在美国，这种方法仍存在争议。这似乎与镜头设计是一个追求光学完美的案例的信念相反，如果你绕过校正，一些输出可能看起来相当令人讨厌。每次推出用于校正的镜头时，一些网站或YouTube频道就会展示未经校正的样本图像，并说镜头有某种缺陷。

现在畸变校正如此普遍，我们认为我们应该再看看为什么要这样做，它是如何改变镜头设计的，以及为什么我们认为不适合在展示样本图像时省略这些校正。

需要理解的一个关键问题是，失真(以及横向色差)是最易于用数学方法纠正的像差。而其他像差倾向于以一种无法撤消的方式组合或传播来自场景的信息，几何失真本质上只是将正确的信息变形到错误的地方。几何失真只在像素太少的情况下才会合并信息，这样相邻的信息就会到达相同的像素，无法再次分离。

松下14-28mm F4-5.6 @ 14mm | ISO 500 | 1/50 | F8
图片:Barney Britton

标准输出

已删除更正

但是，虽然在未经校正的图像中看到明显的扭曲在视觉上看起来令人不安，但可以在损失很小的情况下将数据重新映射到正确的位置。有趣的是，尽管高像素数通常被认为对镜头的要求更高(因为它们可以让你更详细地检查任何像差或缺陷)，但它们可以使失真校正越来越有效和准确。

正如一家主要制造商所指出的，全光学设计可能会产生更好的最终效果，但这对成本、尺寸和重量都不是问题。在任何产品中，即使是高端产品，这种情况也很少发生。在过去一年左右的时间里，我们已经看到包含数学元素的镜头从小镜头中产生了出色的效果，我们也看到了一种以前没有人成功生产过的镜头的发布。

在上图的左下角有一些柔和的地方，但它比你合理预期的一张焦距为14mm(114°对角线)的图像更糟糕吗?使用可变孔径变焦拍摄47MP的机身?

要认识到的另一件重要的事情是，试图用光学纠正一切都有缺点。来自Sigma和其他制造商的光学工程师已经证实，试图用玻璃完美地纠正几何畸变可能会导致使用更多元素的更复杂的设计，而这些元素的添加又会产生其他像差，使控制不同像差的努力相互紧张。使用软件来纠正数学上可以纠正的像差，可以缓解这种紧张，允许更小、更轻、更简单的光学系统对其他像差进行更好的光学校正。

我们看到的一些修正例子看起来非常极端，可能会立即让你担心最终的图像需要彻底裁剪，重新映射和调整大小才能使用。

佳能RF 16mm F2.8 | ISO 100 | 1/60秒| F2.8
图片:Chris Niccolls

当然，兼容性是一个合理的考虑。有些制造商比其他制造商更擅长将其校正配置文件传递给原始处理软件，但并非所有原始处理软件都允许应用制造商的配置文件。如果您有一个完善的工作流程，那么您的软件不能完全兼容您的新镜头可能会很尴尬。当然，这也使得在不同系统之间调整镜头变得更加复杂。

然而，这些都不能证明给未经校正的图像过多的突出位置是合理的。在我们看来，绕过镜头设计中的数字元素，就像决定不认可非球面玻璃，然后把所有这些元素都去掉，展示镜头的结果一样，没有任何意义。

16毫米F2.8相机的角看起来相当可怕，即使经过校正。然而，当你停下来时，即使是这些情况也会改善到相当不错的程度，这表明模糊感并非主要来自所做的校正量。

F2.8左上角

F5.6左上角

然而，这并不是给任何人免费通行证。如果失真的数字校正降低了图像质量，我们将显示它，并在我们的报道中告诉你。但如果它没有，那么我们不相信这是明智的担忧图像质量影响读者可能本能地假设将在校正和裁剪失真图像时发生。我们相信布丁的好坏在于吃的过程，而不是具体的制作方法，我们将继续关注它对最终照片的影响。

感谢行业专家，包括Kazuto Yamaki和Sigma的工程师，他们帮助检查了我在本文中的逻辑。