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色差是一种常见的镜头像差现象，常在图像最暗或最亮的边界区域显现出彩色条纹或紫色条纹。它是如何产生的呢，应当如何避免呢？ 光的色散和折射 首先我们先看一下光通过棱镜的色散。色散是把一束可见光分成不同颜色的光。这种现象在光通过棱镜后会看到。当光从一种介质进入到另一种介质时，在边界处会发生折射。在下面的示例中，你可以看到蓝色光比红色要折射的更厉害。 ![]()
折射的强度主要取决于光通过的材质,光学密度和光的波长。短波长的光（蓝色）折射的会比长波长（红色）更厉害。同样有高光学密度的材质比拥有低光学密度的材质折射更厉害。这里的光学密度指的是折射率。 这里有一些样品的折射指数： ![]()
记住以上两点，你可以想象在光通过镜头时并在传感器上创建图像的情形。因为镜头的焦距取决于折射率，不同波长的光会聚焦在不同的点。理想的镜头会以某种方式去补偿不同波长的色散，为的是能够在让不同的光聚焦在同一点。 ![]()
可惜的是现实中不存在这样的镜头。因此，不同颜色的光以不同的速度通过镜头时产生色差。在图像中，可以看到彩色边缘（红色，黄，绿，蓝，紫和品红）环绕在物体的周围。 就所知而言，目前有两种色差，纵向色差和横向色差。 纵向色差 当光通过镜头时，由于玻璃的色散特性，在水平光轴方向上，不同颜色的光聚焦在不同的点，就是纵向色差。在下面的图示中，只有绿色的光是聚焦到成像平面上。红色和蓝色的光在传感器表面呈模糊的圆圈。减小光圈可以减少纵向色差的影响。 ![]()
横向色差 横向色差是因为不同波长的光是在同一个焦平面上成像但是不在同一点，如下图所示。和纵向色差对比，横向色差只发生在高对比度图像中的角落，并且无法通过减小光圈去修正。横向色差只能够在后续的处理软件中去修正。 ![]()
镜头校正 消色差透镜 消色差的修正是在可见光谱的两端都应用（红色和蓝色）。一般是通过凸的冕玻璃和凹的火石玻璃组合达到目的，也就是所谓的消色差双合透镜。 复消色差透镜 复消色差修正是把三个波长（一般是红，绿和蓝）聚焦在同一个焦平面上。这个通常是结合三种镜头的元素达到目的。这相对于消色差透镜来说更加复杂且花费更多。 ED玻璃 ED缩写是来源于低色散玻璃（Extra Low Dispersion Glass）。通常，消色差和复消色差透镜包含的元素都是由低色散玻璃制成的。 初级和二级光谱色差 完全没有修正的透镜是称为彩色的，表现出的就是初级光谱色差，光谱边缘红色和蓝色聚焦点不同。但大多数镜头中有一个消色差设计，就是让光谱边缘的红色和蓝色聚焦在同一点。 虽然红色和蓝色波长聚焦在同一点，但是绿色还是没有和它们聚焦在同一点上。这就是二级光谱色差，显示的是品红/绿色伪影，不再是红色/蓝色。 ![]()
我们通常碰到的色差一半都是二级色差，在图像的角落高对比度的边缘表现出品红和绿色的线。 ![]()
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