广角镜头可以带来更大的视角范围，呈现更多的可见内容以及更广阔的视野感受，更有利于表现大场景或一些特定效果等。我们的眼睛，还有当今的各种拍照设备，其成像方式理论上都是基于小孔成像原理。
以示例图来分析下小孔成像： 
理论上小孔成像是把光线对称投射到小孔的另一边，并不会改变成像对象的外形特征，但问题在于光线是投到一个面上，并不是一个空间中，由于面与光线角度等等原因，最终形成到平面上的画面必然会有所拉伸变形，同等距离下投射画幅越大，变形越明显，特别是画面边缘。
小孔成像是光线透过小孔投射到一受光面形成光影图像，关键的一点，一提到小孔成像，我们会下意识的认为这个受光面是个平面，暗室则是方盒子...而事实上这个受光面不一定是平面，暗室也不一定是方盒子型，即使是球型也同样可以成像。 
我们肉眼就是近似球形的，成像区域（视网膜）也是弧面的。
 下文进一步分析不同成像面成像结果的差异，看下面另一组示例图： 图A: 
图A 是小孔成像原理的理论图，蓝色线是平面成像截面，而红色线是球面成像截面，在平面成像截面与球面成像截面之间的部分为弧面成像截面，大家可以看到投射范围的差别；
图B： 
（以上AB两图的成像范围不在同一个基准上，由于绘图时没注意造成了差异，但并不影响原理的阐述分析）
现实中之所以要光线穿过小孔成像是避免光线干扰，如果排除光线干扰与漫射因素，成像面如图B 般镜像反转过来也同理，成像于眼点，早期很多HDR图就是在镜球面上拍照而后拼接而成的。 以图A的成像范围为参照，实际成像效果如下图：
上图成像效果演示图由Cinema4DR13生成，物理渲染模式，镜头焦长都设置为12，一个默认无畸变一个开启畸变，从结果可以看出很明显的区别。
现有3D软件默认渲染计算的基本都是平面成像，平面成像本身就有边缘拉伸变形失真的问题，从理论图中就可以看出来，接近画面中间区域拉伸还比较轻微不是很明显，但中间区域靠外的部分拉伸就越发明显。靠画面边缘的球体被拉长了很多，明显失真。焦长越短（广角越大）该现象就越明显。
而弧面成像结果比较接近于我们现实中的照相机广角镜头，弧面成像虽然不能完全避免拉伸，但比平面成像改善很多，并且同样的可视范围可以看到更多的物体，
例如画面中的红球，平面成像下是看不到的，在弧面成像下就看得到，而且每个球的拉伸变形都很轻微,只是地面变形明显，不过这种变形符合“近大远小”的视觉逻辑，因此看上去更真实了。 理论上半球面是拉伸损失最小的成像结果（HDR全景图算是全球面成像），例如人眼结构这方面就很先进，我们肉眼看事物几乎感觉不到扭曲。
但对于当前的照相和CG技术而言，成像画面终究是要被展成四方平面的，球面展成平面画面后还是会产生明显扭曲现象的，只是扭曲方式不同而已（参考HDR），这更像是个逻辑问题，此类示例大家都见过很多，这里就不做展示了。
由于我们看世界以及描述世界的方式本身就有很大的局限性，因此没有完美成像方案，肉眼成像也存在很多的局限；至于现有的外在成像方式中哪种方式最好，还要看我们的视觉更乐于接受哪种结果，
相对而言，我们的眼睛更喜欢弧面成像的结果，这也比较符合逻辑；由此可以得出结果，“弧面成像”可以使成像画面舒适度有所改善，纯粹的“平面成像”并不是视觉最舒适和自然的结果，因此要得到好的成像结果很多时候是离不开弧面成像（鱼眼、畸变）的，特别是短焦镜头下...
既然“弧面成像”如此重要，为什么以前3D渲染软件都没有支持此功能呢，原因在于弧面成像要比平面成像耗费更多的计算资源，现在随着软硬件的性能提升，弧面成像已经逐步被越来越多的渲染软件采用，大有逐步普及的趋势。
对于2D画面而言，成像变形的现象将无可避免的存在，除非我们的显示器以及所有的视觉媒介都能达到《阿凡达》电影剧情中那样纯3D化显示的程度。显然目前我们的3D立体图像显示技术还达不到这个级别（当前技术只是将2张2D的图像分别对应左右眼来使大脑产生立体的错觉，观者很容易产生不适感，也不能随着观看角度不同而产生互动）。 目前“弧面成像”最大的应用普及阻碍因素还是资源消耗问题，软渲染还好说，只是增加些渲染计算时间；但交互显示方面就不行了，目前似乎还没有发现哪款游戏引擎或软件引擎支持实时物理鱼眼镜头效果，不能交互查看就意味着可控性与便利度大打折扣而影响应用体验，因此这方面可以说是任重道远。今后随着技术的逐步成熟完善，相信CG作品中“镜头畸变”会和“景深”一样，成为提升画面意境与效果的一种常用并且不再“昂贵”的手段。
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