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鏡頭的作用是把被攝景物準(zhǔn)確成像在攝像器件的靶面上，并構(gòu)成一幅清晰的光學(xué)圖像，以便轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行后期信息處理。鏡頭質(zhì)量的好壞以及鏡頭與攝像器件是否配置合理，都將影響成像的質(zhì)量。

實(shí)際的攝像機(jī)鏡頭都是由許多單元透鏡組合而成的。最基本的兩種透鏡就是凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡的作用是“聚光成像”，它可以使入射的平行光束，經(jīng)折射后會(huì)聚在一起，即在折射面的另一側(cè)形成一個(gè)焦點(diǎn)F，通常稱為實(shí)焦點(diǎn)。凹透鏡的作用是“散光不成像”，即平行光束通過凹透鏡之后折射的光線是發(fā)散的，但其光線延長線交于入射光一側(cè)，在主光軸上形成一個(gè)焦點(diǎn)，稱為虛焦點(diǎn)。

需要指出的是，透鏡成像總是存在著“像差”、“色差”以及幾何失真，這是因?yàn)椋旱谝唬哥R表面上各點(diǎn)的曲率半徑很難做到完全一致，導(dǎo)致聚焦不好，產(chǎn)生“像差”；第二，透鏡表面對分歧波長光的折射率也有所差異，導(dǎo)致“色差”；第三，物體離光軸的距離分歧時(shí)，透鏡對它的放大率是不一樣的，這樣垂直于光軸的物體各處的放大率隨與光軸的距離分歧而分歧，因而造成了幾何畸變(如桶形失真和枕形失真等)。

為了消除像差、色差和幾何畸變，在實(shí)際鏡頭中，總是把凸透鏡和凹透鏡適當(dāng)?shù)慕M合在一起。由于正負(fù)透鏡的作用剛好相反，所以可以提高鏡頭性能，改善成像質(zhì)量。

在分歧的攝像器件上，多大的成像尺寸才能呈現(xiàn)出清晰可分辨的圖像？我們可以從圖像在攝像器件上所呈現(xiàn)的像素點(diǎn)數(shù)量來做一個(gè)大致的判斷。從下面分辨率尺度和傳感器上的像素點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系，我們可以得到一個(gè)對于分辨率實(shí)際意義的大概指示。這一對應(yīng)關(guān)系又稱為約翰遜尺度。