广角镜头的光学畸变，直线在图像边缘向外弯曲。鱼眼镜头超过15%；标准广角2–5%。
定义
桶形畸变是指广角镜头的光学畸变，其中画面边缘的直线向外弯曲，使画面呈现出桶状。这种畸变是由于广角镜头的复杂镜头结构造成的，并且随着焦距的缩短而增强。在极端的鱼眼镜头中，桶形畸变可达15%以上，而在24-35mm的标准广角镜头中，通常为2-5%。
技术细节
畸变遵循数学公式 r' = r × (1 + k₁r² + k₂r⁴)，其中 k₁ 是桶形畸变的系数。在焦距小于20mm时，径向畸变呈指数级增长。现代全画幅广角镜头，如佳能EF 16-35mm f/2.8L，在16mm时约有3.2%的桶形畸变，而如适马8mm f/3.5的鱼眼镜头，畸变值可达18%。畸变以画面中心为基准，向边缘呈平方增长。
历史与发展
桶形畸变的系统性描述最早由德国光学家恩斯特·阿贝于1905年提出。20世纪20年代的早期电影摄影机使用了简单的广角镜头结构，桶形畸变高达8%。随着皮埃尔·昂热纽于1950年引入反望远结构，畸变得到了显著的降低。数字校正技术于2003年随着RED One的出现而确立，该机型首次记录了镜头畸变元数据。
在电影中的实际应用
斯坦利·库布里克在《巴里·林登》(1975) 中，有意识地使用了蔡司18mm Super-Speed镜头的桶形畸变来营造心理空间感。克里斯托弗·诺兰则在后期制作中系统地校正所有镜头畸变，而丹尼·博伊尔在《惊变28天》(2002) 中则有意识地将佳能XL1的桶形畸变作为一种风格手段。现代VFX流程集成了自动畸变图，这些图在每日素材处理时就已经应用。Nuke或DaVinci Resolve等软件使用镜头网格拍摄来精确校正。
比较与替代方案
与长焦镜头中的枕形畸变（Pincushion Distortion）相反，桶形畸变使直线向外弯曲。变形镜头由于其圆柱形元件还会产生不对称畸变。现代计算摄影方法，如Alexa 35相机，已经在传感器层面进行畸变校正。移轴镜头由于其对称结构，在很大程度上避免了桶形畸变和枕形畸变。