水下成像广角镜头

水下成像是通过专门的技术捕捉和呈现水下环境中物体的视觉表现的过程，提高水下相机的质量可以改善对水下世界的观察和理解。

水下成像技术是海洋和水下光学研究的重要领域，是人类探索、利用和保护海洋的重要工具，其应用范围广泛，包括海洋资源勘探、

水下考古、生物研究、水下工程安装和维护、环境监测、救援行动和打捞。

• 畸变：当使用传统镜头进行水下成像时，图像的边缘会出现明显的畸变，虽然这并不一定会影响图像的清晰度，

• 但它会妨碍对所观察物体形状的准确表示，特别是在测量应用中。

• 色差：由于水和空气对不同波长的光的折射率不同，传统镜头直接用于水下成像的会产生严重的色差。

此外，在平面窗口和水间的界面会引入了额外的像差，如球差、彗差，这些像差在视场边缘最严重。为了获得最佳的水下成像结果，减轻这些像差的影响至关重要。

                         水下成像镜头

为了达到最佳的成像质量，必须解决因入射介质的变化而引起的像差问题，常用的方法是在主透镜前面增加一个透镜组。

这种校正透镜组类似于一种改进的望远镜设计，具有非常短的焦距。通过引入其自身受控的像差，它有效地抵消了介质变化引起的像差。

此外通过使用消色差双合透镜，同时校正色差。

基于其原始广角镜头设计，修改入射介质为水，并增加一个由负前元件和正后元件组成的透镜组。优化设计结果表明，介质变化引起的畸变和色差被消除，

而其他像差基本上恢复到原始设计水平。这种修正后的镜头非常适合水下摄影应用。

水下成像技术对于推进海洋研究和应用至关重要。然而，传统的广角专镜头在水下使用时，会出现像差和色散等挑战，

这显著降低了图像质量。通过增加额外的透镜组来抵消这些像差，来提升水下成像镜头的成像质量，这是一个重大技术进步。

通过优化针对水的折射特性的设计，水下成像镜头能够实现高质量、准确的图像，

这对于各种水下活动（如勘探、考古和环境监测）至关重要。这一创新不仅增进了我们对水下世界的了解，而且促进了海洋工业的发展