1822年，法國(guó)的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，相機(jī)感光裝置從膠卷改為傳感器，但是無一例外的是感光裝置采用的都是平面的設(shè)計(jì)，然而光線通過鏡頭傳送到傳感器表面卻因?yàn)榫嚯x的不同會(huì)在邊緣的位置出現(xiàn)失真，這些光線失真包括鏡頭畸變、衍射等情況反饋到輸出的圖像上就是畫面出現(xiàn)枕形失真或者桶形失真，原本的直線條變成了曲線，而且邊緣位置的解析度明顯低于中央，銳度降低之余還會(huì)有更明顯紫邊等情況。

鏡頭設(shè)計(jì)以及用料上的改進(jìn)可以改善這個(gè)情況，但是想要根治基本不可能，因?yàn)楣饩€透過鏡片傳到傳感器中央和邊緣的距離不一樣是物理上存在的，鏡頭的通光特性又遵循光學(xué)定律，所以鏡頭上作文章已經(jīng)很難提高到新的水平。然而曲面?zhèn)鞲衅骶陀袡C(jī)會(huì)糾正這個(gè)缺陷。使得邊緣成像不佳的問題得到明顯的改善。

專利文件顯示，佳能研發(fā)的曲面?zhèn)鞲衅饔袃煞N，一種是呈弧形的彎曲設(shè)計(jì)，另一種則是邊緣彎曲設(shè)計(jì)。佳能的新專利所描述的新型曲面?zhèn)鞲衅鳎吘壩恢脧澢?，中央位置仍然為平面，這種方式可以讓現(xiàn)有的鏡頭群都能得以利用。不過目前曲面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)僅僅停留在專利，很大的原因是新型傳感器會(huì)徹底改變?cè)戌R頭的設(shè)計(jì)方案，將平面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭群完全推翻重來。

曲面?zhèn)鞲衅鬟\(yùn)作原理及特點(diǎn)

曲面?zhèn)鞲衅饔捎谇娴奶匦?，光線經(jīng)折射后到各點(diǎn)的距離相同，鏡頭無需再對(duì)邊緣分辨率不足問題進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。在大幅簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，做到了邊緣畫質(zhì)明顯的提升。同時(shí)相比傳統(tǒng)平面?zhèn)鞲衅?，整個(gè)畫面分辨率更加均勻，畫質(zhì)也更優(yōu)秀。除了改善邊緣畫質(zhì)和畸變問題，使用曲面?zhèn)鞲衅鬟€有一直觀好處是能降低鏡頭設(shè)計(jì)難度。只需要先設(shè)計(jì)好鏡頭，然后根據(jù)相場(chǎng)確定傳感器的彎曲程度就可以了。

那么曲面?zhèn)鞲衅飨啾扔谥暗钠矫嫘驮O(shè)計(jì)有哪些獨(dú)到的地方和不足之處呢？

優(yōu)點(diǎn)：

1、降低了鏡頭設(shè)計(jì)和制造的難度

2、邊緣畫質(zhì)明顯提升，整個(gè)畫面分辨率更加均勻

3、適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭光圈要比通常的鏡頭更大

4、適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭體積要比通常的鏡頭更小

缺點(diǎn)：

目前看來，曲面?zhèn)鞲衅髦荒軕?yīng)用在與之配套的鏡頭上，如果搭配了其他鏡頭，很可能會(huì)出現(xiàn)奇怪的畸變。因此曲面?zhèn)鞲衅鞑怀鲆馔獾脑拰?huì)被率先應(yīng)用到手機(jī)以及不可換鏡頭相機(jī)(像RX1系列)上。

曲面?zhèn)鞲衅鳌獋鞲衅餍聭?zhàn)場(chǎng)

佳能早前發(fā)布了一片有可能用于全畫幅無反的曲面CMOS專利，不同的是，這次感光元件的彎曲程度更可通過電子作出調(diào)整。

針對(duì)感光元件上每一個(gè)微細(xì)像素的成像質(zhì)量，不同廠家都有不同的做法，有的會(huì)通過增加感光率，以提升高感光時(shí)雜質(zhì)表現(xiàn)，有的就會(huì)以3層感光的方式獨(dú)立感應(yīng)3原色，從而改善色彩還原及層次表現(xiàn)。

有別于固定曲面方式，可變曲率感光元件將可按不同鏡頭特性而調(diào)整彎曲度，好處當(dāng)然是更加具有針對(duì)性，提高成像質(zhì)素，專利中就說明設(shè)計(jì)將有助改善大光圈鏡頭的邊緣失光以及影像質(zhì)量下降的情況。

據(jù)了解，設(shè)計(jì)將會(huì)直接于感光元件背面連接電子裝置，裝置可通過調(diào)整電壓以改變曲率?，F(xiàn)階段尚未清楚技術(shù)將于何時(shí)在實(shí)際應(yīng)用，不過從效率來看，很大機(jī)會(huì)會(huì)用于大畫幅的可換鏡頭機(jī)型，此新技術(shù)，說不定現(xiàn)有鏡頭的畫質(zhì)也可因此而無痛升級(jí)。

不可否認(rèn)，曲面?zhèn)鞲衅魇怯跋裥袠I(yè)新的發(fā)展方向，目前各大企業(yè)也還處于探索研發(fā)過程當(dāng)中。雖然還和我們有些距離，但期待著曲面?zhèn)鞲衅鲗⒏淖冃袠I(yè)未來是毋庸置疑的。傳感器應(yīng)用的新時(shí)代即將來臨！