什么是色差？

在机器视觉行业应用中，我们经常会使用白光搭配镜头相机进行成像，而白光是由各种不同波长的色光组合而成。光学镜头对不同波长的色光折射率不同，因此我们会发现光学镜头没有将不同波长的色光聚焦在同一点上，这个现象就是色差。色差分为两种，一种是位置色差，一种是倍率色差。

一、位置色差
光学材料对不同波长的色光折射率不同，波长越短折射率越高。由薄透镜焦距公式1/f =(n-1)(-)，我们知道同一薄透镜对不同色光有不同焦距。当透镜对一定物距的物体成像时，由于各色光焦距不同，用高斯公式可求得不同的像距。

按色光的波长由短到长，它们的像点离透镜由近及远地排列在光轴上，这种现象就是位置色差，也称为轴向色差。由图所示，若由物点发出的白光，经过透镜后，不同色光在像空间光轴上形成不同的像点。红光由于折射率低，其像点最远。蓝光由于折射率高，其像点最近。绿光居中。

二、倍率色差

当光学系统校正了位置色差之后，轴上点发出的两种色光通过光学系统后交于光轴上同一点，即可认为两种色光的像面重合在一起。但是对于轴外点来说，两种色光的垂轴放大率不一定相等。由垂轴放大倍率公式β=-x’/f’知，不同色光的焦距不等时，放大率也不相等，而有不同的像高。光学系统对不同色光的放大率差异称为倍率色差。

色差这个参数在实际项目应用中有什么样的影响呢？下面我们做个小实验来了解一下色差对实际项目的影响。在使用可见光进行成像时无色差校正的镜头，在红光对焦时，绿、蓝光依次模糊。MORITEX 的HR,UR,XR,G系列等有色差校正的镜头在使用不同波长的光源时可同时对焦。

在使用可见光和近红外光源切换使用的项目中，常规设计的镜头在使用可见光和近红外光源成像时，可见光的焦平面与近红外的焦平面处于离焦状态。而MORITEX的ML-U-SR，ML-T系列具有可见光与近红外色差校正的镜头在使用可见光和近红外光源成像时，可见光的焦平面与近红外的焦平面处于共焦状态。