水下成像廣角鏡頭

水下成像是通過專門的技術捕捉和呈現水下環境中物體的視覺表現的過程，提高水下相機的質量可以改善對水下世界的觀察和理解。

水下成像技術是海洋和水下光學研究的重要領域，是人類探索、利用和保護海洋的重要工具，其應用范圍廣泛，包括海洋資源勘探、

水下考古、生物研究、水下工程安裝和維護、環境監測、救援行動和打撈。

• 畸變：當使用傳統鏡頭進行水下成像時，圖像的邊緣會出現明顯的畸變，雖然這并不一定會影響圖像的清晰度，

• 但它會妨礙對所觀察物體形狀的準確表示，特別是在測量應用中。

• 色差：由于水和空氣對不同波長的光的折射率不同，傳統鏡頭直接用于水下成像的會產生嚴重的色差。

此外，在平面窗口和水間的界面會引入了額外的像差，如球差、彗差，這些像差在視場邊緣最嚴重。為了獲得最佳的水下成像結果，減輕這些像差的影響至關重要。

                         水下成像鏡頭

為了達到最佳的成像質量，必須解決因入射介質的變化而引起的像差問題，常用的方法是在主透鏡前面增加一個透鏡組。

這種校正透鏡組類似于一種改進的望遠鏡設計，具有非常短的焦距。通過引入其自身受控的像差，它有效地抵消了介質變化引起的像差。

此外通過使用消色差雙合透鏡，同時校正色差。

基于其原始廣角鏡頭設計，修改入射介質為水，并增加一個由負前元件和正后元件組成的透鏡組。優化設計結果表明，介質變化引起的畸變和色差被消除，

而其他像差基本上恢復到原始設計水平。這種修正后的鏡頭非常適合水下攝影應用。

水下成像技術對于推進海洋研究和應用至關重要。然而，傳統的廣角專鏡頭在水下使用時，會出現像差和色散等挑戰，

這顯著降低了圖像質量。通過增加額外的透鏡組來抵消這些像差，來提升水下成像鏡頭的成像質量，這是一個重大技術進步。

通過優化針對水的折射特性的設計，水下成像鏡頭能夠實現高質量、準確的圖像，

這對于各種水下活動（如勘探、考古和環境監測）至關重要。這一創新不僅增進了我們對水下世界的了解，而且促進了海洋工業的發展