数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价)之欧阳学文创编之欧阳家百创编

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7第七章数码镜头设计原理_基础篇(照相机)

章节内容数码镜头设计原理_基础篇第七章照象机照相机用数码镜头，现多数是焦距在10mm以内，F数在2左右。

属于广角大口径系统。

通过测绘仿型设计，可以解决问题。

而超广角（视场角在120°左右），超大口径（F数在1.2左右）的照象机用数码镜头的光学设计，是存在一定的难度，可借鉴的样品数较少。

另外由于镜头多，半径弯曲小，测绘的误差相对较大。

故得到的光路结构绘偏离原校正好的状态较大。

应遵循什么原则进行系统设计，才能得到合于要求的结果，这些问题作为专题，在“超广角超口径数码镜头设计要点”中介召。

作为照相系统，其调焦方面的资料介召较少，而校正镜头方面的资料介召的更少。

但这在象机成品成象质量上，确是举足轻重的。

应引起足构的重视。

本章重点介召象机调焦方面的理论。

第一节调焦中的光学对准点与电路反转点一光学对准点与电路反转点概念物体经相机镜头成象于最佳象面，在离焦的前后很小的范围内，如果传函线条不超出CCD的最小象元，那么CCD是查觉不到的。

这个离焦范围就是该镜头在其对准位置上的象方景深，镜头的物方的对准点，称之为光学对准点。

与象方景深共厄的物方范围，称之为物方景深。

单一的物方景深，不能复盖整个要观查的物空间，往往要多个相连的物方景深才能容纳下整个需观查的物空间，这就要借助多段调焦将镜头分别对准不通景深段上的光学对准点，以解决物方大跨度内的不同对准点都成象精楚的要求。

在两相邻的景深范围相接处，应有公共区，这样在电路探测到了物体刚跨越公共区中点时，将镜头对准点移到下一段时，并不会因测距误差，而使物体处于下段景深之外（因为刚跨过区域中点时，扔在公共区，而公共区也处在下段景深范围以内）。

我们称两相邻的景深共有区域的中点是电路反传点。

电路反转点的作用就是判断探测到物距在第几个区域中点之后，从而将镜头调焦到对应光学对准点上。

我们称相邻景深公共区中点为电路反转点。

有了光学对准点与电路反转点概念，就可推导相应的求解公式。

摄影作品课程设计报告介绍模板之欧阳理创编

专题摄影职业装与色彩作品设计制作说明书设计制作人：胡雯班级 15媒体2学号 20151452162016．9一、本设计的目的和任务通过本设计主要达到以下目的：1、使学生进一步增强“摄影的具像特征和象征性特征”的感性认识，加深对摄影曝光、感光度、镜头景深、光圈快门等技术理论和方法的全面理解和掌握。

2、使学生全面掌握以数码照相机为主要器材手段进行摄影创作的流程和方法。

尝试创作一组具有个性视角、和独特技术方法的“专题摄影作品”，并自我点评，作出恰当“命名”和“寓意说明”以备推荐到“相应级别摄影赛事”上参展。

通过本设计主要完成的任务：使学生在课内20学时+课外20学时内（一周时间）完成一组具有个性视角、和独特技术方法的“摄影作品至少6幅”，并自我点评和作出恰当的“命名”和“寓意说明”，以备推荐参展。

二、完成本设计的“创意”准备和技术准备（一）、选题说明和“创意”简介1.选题说明我的选题是“职业装与色彩”，例如我们看到橘色不难想到环卫工人，看到绿色不难想到军人，看到蓝色不难想到警察……所以我想以有代表色的职业装的为出发点，来表现不同职业的劳动人民的工作状态，以表达对劳动者的尊敬与感激之情。

2.“创意”简介偶然在微博上看见了一段记录清朝长安街头的黑白影像，对比如今的生活，我觉得其中很大的一个变化就是我们现在的职业划分更加的明确并且管理的更加规范，不同种类，色彩各异的职业装的出现便能够说明这点，所以我选取了几种大众已经非常熟悉且有代表性的制服作为代表，来表现劳动者的工作状态。

3.附：选题创意策划分析报告表（最下）（二）、拍摄技术准备和计划1.创作“摄影作品”的技术手段简述1）摄影镜头的光学特性和景深原理的应用景深是指镜头所能对应拍摄到的景物的清晰范围。

景深原理可以从下图中得到分析。

影响景深的两个主要因素是光圈和焦距。

（1）光圈口径愈大，在感光片上的弥散圆愈大，所以得到的景深越小。

（2）使用不同焦距的镜头，用同样大小的光圈，对同一距离的拍摄目标拍摄时，镜头焦距愈长，则景深愈短；焦距愈短，则景深愈长。

数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价)之欧阳家百创编

章节内容欧阳家百（2021.03.07）数码镜头设计原理_基础篇第十章镜头评价****************************************对数码镜头的评价不同的用处有不同的标准，但在绝大多数清况下，有些技术指标确需要共同准守的，下面介召的就是这些需共同遵守的技术指标。

第一节镜头鉴别率在第二章曾介召过了数码镜头鉴别率的有关问题，在本节将继续介召更深层次的问题。

1 镜头设计传函MTF域值的规定镜头传函MTF域值指与其相配的接受器恰好能分辩出分辩率线对的MTF值。

CCD，CMOS的MTF域值为0.15。

考虑镜头加工完后设计传函的MTF会下降0.1～0.15，应此镜头的设计传函MTF域值应定为0.32 镜头设计达到的鉴别率频数值镜头0.7视场的设计鉴别率定为整个镜头的鉴别率，这样作的原因是为了保正镜头主要工作区的象质。

对于0.7视场以外区的鉴别率，可参考下表：下面是36mm镜头系列鉴别率等级表数码镜头0.7视场以外区鉴别率对工作区鉴别率的比例可略小于上比例。

而0.7视场的设计鉴别率是由MTF=0.3时的频数确定的（见下图）。

3 如何通过鉴别率来判断镜头的成象质量我们知道CCD可分辩图案的频数低于镜头鉴别率，但上面我们只对镜头最高频数即鉴别率进行了定义，低于此频率的图案的质量又该如何评价呢？最简单直观的办法是看各典型光线的MTF曲线都接近向下倾的斜直线。

这样才能保正各典型光线在整个MTF频数中，成象质量都比较好。

这样作的原因是因为MTF低频区决定了图象轮括的清晰度，中频区决定了图象的层次感，高频区决定了图象细节的分辩率。

下面看几个镜头的NTF曲线：这是一个大视场（2W=80°）超大口径（F=1.23）短焦（f’=4）可变光栏的镜头MTF图：其0.7视场区以内的传函曲线近于斜直线，因此其成象是比较好的。

最小象元边长=1/（2*80）=0.00625，在CCD成象区长边供分布（6*4/5）/0.00625=768个最小象元，在CCD成象区短边供分布（6*3/5）/0.00625=575个最小象元，那么该镜头可配768*575=441600象素的CCD（四十万象素）。

之欧阳家家创编镜头组接的一般规律和方法

我们都知道，无论是什么影视节目，都是由一系列的镜头按照一定的排列次序组接起来的。

这些镜头所以能够延续下来，使观众能从影片中看出它们融合为一个完整的统一体，那是因为镜头的发展和变化要服从一定的规律，这些规律我们将在下面的内容里做详细的叙述。

欧阳家百（2021.03.07）（1）镜头的组接必须符合观众的思想方式和影视表现规律镜头的组接要符合生活的逻辑、思维的逻辑。

不符合逻辑观众就看不懂。

做影视节目要表达的主题与中心思想一定要明确，在这个基础上我们才能确定根据观众的心理要求，即思维逻辑选用哪些镜头，怎么样将它们组合在一起。

（2）景别的变化要采用“循序渐进”的方法一般来说，拍摄一个场面的时候，“景”的发展不宜过分剧烈，否则就不容易连接起来。

相反，“景”的变化不大，同时拍摄角度变换亦不大，拍出的镜头也不容易组接。

由于以上的原因我们在拍摄的时候“景”的发展变化需要采取循序渐进的方法。

循序渐进地变换不同视觉距离的镜头，可以造成顺畅的连接，形成了各种蒙太奇句型。

前进式句型：这种叙述句型是指景物由远景、全景向近景、特写过渡。

用来表现由低沉到高昂向上的情绪和剧情的发展。

后退式句型：这种叙述句型是由近到远，表示有高昂到低沉、压抑的情绪，在影片中表现由细节到扩展到全部。

环行句型：是把前进式和后退式的句子结合在一起使用。

由全景——中景——近景——特写，再由特写——近景——中景——远景，或者我们也可反过来运用。

表现情绪由低沉到高昂，再由高昂转向低沉。

这类的句型一般在影视故事片中较为常用。

在镜头组接的时候，如果遇到同一机位，同景别又是同一主体的画面是不能组接的。

因为这样拍摄出来的镜头景物变化小，一副副画面看起来雷同，接在一起好像同一镜头不停地重复。

在另一方面这种机位、景物变化不大的两个镜头接在一起，只要画面中的景物稍有一变化，就会在人的视觉中产生跳动或者好像一个长镜头断了好多次，有“拉洋片”、“走马灯”的感觉，破坏了画面的连续性。

5D3相机逆天破解之欧阳索引创编

黑客再一次推动产业进步欧阳家百（2021.03.07）在最初的时候，单反拍视频并不被大众所接受，很长一段时间里，都被冠以鸡肋的称号，直到一些人用无敌兔拍了些实验性小片儿之后，大家才渐渐的接受了这一事实，各种赞誉也就随之而来，什么梦幻镜头感啦，牛X控噪啦，革专业机的命啦之类之类，虽然它依然很难操控，但至少大家对它的画质给予了肯定的评价。

借着这股单反拍视频的春风，佳能打出了EOS MOVIE 的大旗，无敌兔在婚庆圈儿里更是火得无法无天。

·黑客再一次推动产业进步然而，人性是贪婪的。

在很多人都还沉浸在“如电影般”梦幻浅景深的视频镜头中时，也有越来越多的人，已经不满足于单反视频的质量，昨天还在说这玩意儿无敌，今天就抱怨它宽容度太低，再拽几个诸如4:2:0啦，H.264啦之类一般人不懂的词汇，把单反拍视频又狠狠的贬为垃圾，然后对着RED之流YY不已，顺带乱喷各大厂商的各种不厚道...震惊！5D3支持拍摄14bit RAW无损视频了！这时，一群玩摄影的黑客，成了推动科技发展和产业进步的源动力。

说起一代神机GH2，在圈里的人气之所以能力压5D2，就是因为它能破解出超高码率，并因此拥有挑战数万元专业机的能力，成就了一段传奇...当GH2独领风骚数年之后，近期，又一群玩摄影的黑客，再一次带来了令人震惊的好消息——5D3被破解了！5D3 14bit RAW视频实拍短片：商皛说相声（建议全屏、超清）如果说GH2单纯飙码率只能算是量变，那么这次5D3的破解，绝对是质变，因为善良的黑客同志赋予了它拍摄14bit无损视频的能力——每一帧，都是RAW！这个真心很无敌。

由于工作需要，笔者经常用单反拍摄视频，揪心于后期调整空间太小，老早就渴望拥有一台能拍无损的视频机，因此，5D3的本次破解，笔者非常感兴趣，并在第一时间尝了鲜，今天在此迫不及待的与各位同好分享。

产品：5D Mark III套机（24-105mm）佳能数码相机对比：为啥要破解这到底有多逆天·对比：为啥要破解这到底有多逆天在破解之前，我们需要先了解一下为啥要破解。

宾得常用镜头之欧阳理创编

宾得常用镜头一、常见名词缩写释义A：A系列手动对焦镜头。

AF/MF：手动/自动对焦全程切换。

AL：Aspherical非球面镜片。

CF Micro：continue focus micro全程微距。

DA：DA镜头是宾得专为APS-C画幅的数码单反相机设计的数码专用镜头，用绿圈标识，无法用在全画幅机型上。

ED：Extra-low Dispersion超低色散镜片。

F：宾得早期的AF镜头卡口。

FA：也是宾得的AF镜头卡口，比F卡口多了两个电子触点。

IF：Inter Focus内对焦。

Limited：限量版镜头，也是宾得高性能、高档次的镜头。

M：M系列手动对焦镜头。

M.O.D：Minimum Object Distance 最近对焦距离。

PowerZoom：电动变焦。

SMC：Super Mluti Coating超级多层镀膜，宾得特有的镜头镀膜技术，抗炫光能力比较强。

Soft Focus：柔焦镜头。

*：*镜是宾得的高档专业镜头，就像佳能的L头一样，俗称星镜。

实例说明：FA* 80-200 F2.8 ED镜头表示焦距为80-200mm、最大光圈恒定F2.8、使用了ED超低色散镜片的宾得专业星镜；而FA31mm F1.8 AL Limited 镜头表示焦距为31mm定焦、光圈F1.8、使用了非球面镜片的Limited限量版镜头。

DA★：内置超声波马达的数码单反相机专用镜头，优异的防尘防滴设计和宾得独创的SP超级防护涂层。

FA★：是宾得的高档AF镜头，就像佳能的L头一样，俗称星镜。

二、“三公主”：Pentax SMC FA 43/1.9 Limited “长公主”镜头结构6组7枚对焦方式自动最大光圈1.9最小光圈22最近对焦距离0.45 m最大放大倍率0.12 倍滤镜口径49 mm镜头直径64 mm镜头长度27 mm镜头重量155 g1997年面世，虽然年份最早，排名老大，但FA43却是小巧玲珑，俨然一副端庄淑娴的美女形象，“公主”绰号由此而来。

各类镜头的设计差别之欧阳法创编

一、照相镜头照相镜头的光学特性可由三个参数来表示，即照相镜头的焦距f'、相对孔径D/f'和视场角2ω'。

其实就135 照相机而言，其标准画幅已确定为24mm X36mm，则其对角线长度为2D=43.266。

从下表我们可以得出照相机镜头的焦距f'和视场角ω'之间存在着以下关系：tgω'=D/f'式中：2D——画幅的对角线长度；f'——镜头的焦距。

照相机镜头的另一个最重要的光学特征指标是相对孔径。

它表示镜头通过光线的能力，用D/f'表示。

它定义为镜头的光孔直径（也称入瞳直径）D 与镜头焦距f'之比相对孔径的倒数称为镜头的光圈系数或光圈数，又称F 数，即F=f'/D。

当焦距f'固定时，F 数与入瞳直径D 成反比。

由于通光面积与D 的平方成正比，通光面积越大则镜头所能通过的光通量越大。

因此当光圈数在最小数时，光孔最大，光通量也最大。

随着光圈数的加大，光孔变小，光通量也随之减少。

如果不考虑各种镜头透过率差异的影响，不管是多长焦距的镜头，也不管镜头的光孔直径有多大，只要光圈数值相同，它们的光通量都是一样的。

对照相机镜头而言，F 数是个特别重要的参数，F 数越小，镜头的适用范围越广。

与目视光学系统相比，照相物镜同时具有大相对孔径和大视场，因此，为了使整个象面都能看到清晰的并与物平面相似的象，差不多要校正所有七种象差。

照相物镜的分辨率是相对孔径和象差残余量的综合反映。

在相对孔径确定后，制定一个既满足使用要求，又易于实现的象差最佳校正方案。

为方便起见，往往采用“弥散圆半径”来衡量象差的大小，最终则以光学传递函数对成象质量作出评价。

近年来兴起的数位相机镜头同上述的传统相机镜头的特性和设计评价上大同不异，其主要差别有：1．相对孔径较传统相机大。

2．较短的焦距，使得景深范围增大。

可根据视场角的大小算出相当传统相机镜头的焦距值F’=43.266/（2*tgω）。

数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价)

章节内容数码镜头设计原理_基础篇第十章镜头评价****************************************对数码镜头的评价不同的用处有不同的标准，但在绝大多数清况下，有些技术指标确需要共同准守的，下面介召的就是这些需共同遵守的技术指标。

第一节镜头鉴别率在第二章曾介召过了数码镜头鉴别率的有关问题，在本节将继续介召更深层次的问题。

1 镜头设计传函MTF域值的规定镜头传函MTF域值指与其相配的接受器恰好能分辩出分辩率线对的MTF值。

CCD，CMOS的MTF域值为0.15。

对于0.7视场以外区的鉴别率，可参考下表：f ’>135 JII 25 16JIII 22 12数码镜头0.7视场以外区鉴别率对工作区鉴别率的比例可略小于上比例。

而0.7视场的设计鉴别率是由MTF=0.3时的频数确定的（见下图）。

这样才能保正各典型光线在整个MTF频数中，成象质量都比较好。

这样作的原因是因为MTF低频区决定了图象轮括的清晰度，中频区决定了图象的层次感，高频区决定了图象细节的分辩率。

下面看几个镜头的NTF曲线：这是一个大视场（2W=80°）超大口径（F=1.23）短焦（f’=4）可变光栏的镜头MTF 图：其0.7视场区以内的传函曲线近于斜直线，因此其成象是比较好的。

常见单反相机镜头参数常识之欧阳法创编

常见单反相机镜头参数常识不论是应用于传统胶片单反相机的镜头还是日渐流行的数码单反相机专用镜头，其镜头标识文字中，都基本包含了镜头属性、焦距参数、光圈参数、所具特点等信息。

详细地说上列四点可以归纳为：•镜头属性：通常表示该镜头是 AF 卡口还是 EF 卡口，通常还包括一些镜头类别的标识；•焦距参数：表示镜头的焦距范围，单位为mm ；•光圈参数：表示镜头的最大光圈系数，有些镜头还标识出镜头的最小光圈系数；•所具特点：表示镜头所采用的特色技术等；这也是后文中重点解释的内容。

镜头上通常有几个数据：焦距(段)\光圈\最近对焦点（PS：现在很多都没有这个参数）比如：某镜头参数为“18-50mm F2.8-3.5 0.5m-∝”。

就是说，这个镜头的焦段是18-50mm，在18mm广角端的最大光圈是2.8，在50mm最大光圈是3.5，最近的对焦点(广角端)是0.5米。

基本参数无论什么牌子都是这样,至于其他的字样，比如usm、macro等参看每一个品牌的说明。

再如：左图镜头信息通常的表现格式，在图中我们可以获得“CANONZOOM LENS EF-S 10 -22mm 1：3.5-4.5 USM ”的信息。

这些信息使我们判读出这款镜头的完整参数：佳能原厂EF-S电子卡口自动变焦镜头；焦距范围10 -22mm（超广角2倍变焦）；最大光圈系数： 3.5-4.5；采用了USM超声波马达。

另外，版本序号也是常见的标识文字内容之一，它表示该镜头在同规格镜头中，属于第几代产品。

不同镜头，最先让人去认识的必定是它的焦段，如何辨别和认识不同焦段的常用范围，是最基本、最需要去掌握的知识。

详细焦段介绍：对于135规格的数码单反而言，我们通常把焦距在24mm以下的镜头称为超广角镜头，24mm～35mm的镜头称为广角镜头，50mm～85mm的镜头称为标准镜头，85mm～135mm的镜头称为中长焦镜头，200mm以上的镜头我们称为长焦镜头，如果焦距达到了400mm以上，那就是超长焦镜头了。

第4章视频素材的制作与编辑之欧阳家百创编

欧阳索引创编 2021.02.02第4章视频素材的制作与编辑欧阳家百（2021.03.07）多媒体课件中的视频图像形象生动，可以更好地表达教学内容，同时，生动地视频图像还可吸引学生的注意力，调节课堂的紧张气氛，增加学生的学习兴趣，有利于学生更好地思考问题。

通过本章的学习，学生可以轻松的学会视频素材的编辑和制作方法。

本章主要内容：•有关视频的基础知识•视频素材的获取•Ulead VideoStudio 8的基本操作•视频素材的制作与编辑4.1 数字视频处理的基本概念本节将介绍关于数字视频的基本术语、数字视频文件的格式特点，为后面学习视频素材的采集与编辑奠定基础。

欧阳索引创编 2021.02.02欧阳索引创编 2021.02.024.1.1 常见的基本术语1、电视制式电视制式有3个种类：PAL制、NTSC制和SECAM制。

我国使用PAL制，美国和日本采用NTSC制。

不同制式，互不兼容。

2、帧率帧率就是每秒钟扫描多少帧。

对于PAL制电视系统，帧率为25帧；NTSC制电视系统，帧率为30（29.97）帧3、信号格式常见的视频信号为复合视频（Composite Video）和分量视频（S-Video）,复合视频是一种标准视频格式，S-Video是一种高分辨率的视频格式，现在好的录像机后面都有这两种端口（Video、S-Video）。

4、视频捕获通常的视频信号都是模拟信号，计算机以数字方式处理信息，因此在计算机上使用之前必须对信号进行数字化采样，即把录像带等模拟视频信号转换成计算机可识别的数字信号，此过程为视频捕获。

欧阳索引创编 2021.02.02欧阳索引创编 2021.02.025、视频压缩由于视频信号包括图像的色彩、亮度、大小等因素，当把模拟视频信号转换成数字视频信号时，对于计算机来说，数据的处理量是相当大，这对计算机CPU的处理速度和硬盘的容量都是一个问题，因此必须对数据进行一定的压缩，这就是视频压缩。

变焦镜头的使用经验之欧阳学文创作

变焦镜头的使用经验欧阳学文总结了以下10条供参考:1．利用长焦距对焦。

使用变焦镜头时，正确的对焦方法是先用长焦距对焦后，再选择合适的焦距拍摄；因为在长焦距时，被摄体的影像最大而景深最小，这就方便了准确对焦。

在遇到逆光或光线复杂的情形时，也有助于选择适当的局部测光，而无需走近被摄体进行测光。

在平时拍摄时，经常以一个中焦距或长焦距的变焦镜头为主，用最长焦距对焦和测光，锁定曝光后再选择理想的焦距拍摄，这样就不必来回移动脚步。

2．对各焦距要多作尝试。

大部分摄影爱好者虽然都极为关心变焦镜头的变焦倍率问题，但在具体使用时却往往是长焦距一头用得最多，有些甚至将其当作一个定焦远摄镜头看待。

其实，当你尝试运用其他各焦距而获得截然不同的画面时，便会发现变焦镜头作为一种可变的取景工具，有着相当的潜能。

3．熟悉变焦镜头的操作。

早期的变焦镜头上，变焦和对焦是以二环分别调节的。

现在大部分变焦镜头都已改为单环控制，其特点是通过将镜头前后推拉来改变焦距，左右旋转来进行对焦。

因此，对刚刚购买新镜的摄影爱好者来说，要熟悉及牢记变焦的前后方向和对焦的左右位置，避免在精确对焦之后因变焦时微稍转动调节环而影响清晰度。

这也是很多较为“保守”的摄影家宁愿使用旧式的双环式变焦镜头的原因。

4．适当运用支撑物。

当运用焦距为200mm或更长焦距的变焦镜头时，应把镜头固定在三脚架等支撑物上，以保证拍摄时的稳定性。

5．选择合适的遮光罩。

变焦镜头比其他类型的镜头更容易产生光晕，因此，一个合适的遮光罩是少不了的。

有时遮光罩造成的遮挡在单镜头反光相机的取景屏上看不出来，但是在胶片上却显示出来。

这种情况在使用小光圈拍摄时最为明显，往往会使遮光罩也落入景深范围。

此外，有些遮光罩在长焦距一端有效，但变焦至短焦距一端使用时，就会使照片上产生取景屏上看不出来的因遮挡而造成的晕映现象。

因而，为变焦镜头选择合适的遮光罩并合理使用，是至关重要的。

6．加用增距镜。

在需要使用极长焦距的情况下，花很少的钱购买一个2倍增距镜，便可随意将你的70—210mm镜头立即变成140-420mm超望远变焦镜头，一个3倍增距镜更可达到210--630mm，使你的镜头马上跻身天文望远镜的行列。

数码镜头设计原理

数码镜头设计原理第一节分辩率问题_数码镜头鉴别率与面阵CCD 象素的匹配尽管这个问题资料介召较多，但绝大多数是范范而谈，没有接触实质，如雾里看花一般不能令人信服。

可是它却是数码光学产品的重要环结，不能等闲视之。

为澄清疑惑，特从基本概念上加以介召，希望对大家有所帮助。

1 数码镜头鉴别率概念数码相机鉴别率定义为在象面处镜头在单位毫米上可鉴别的黑白线对数，如下图所示：图1 鉴别率与线宽的计算上算式有两个用途：1 根据镜头对分辩率的设计要求，计算出检校仪分划板的要求由公式（1）可根据镜头的鉴别率要求，解出线宽d 来。

例如：图1中的鉴别率是15线对/毫米，那么线宽=1/（2*15）=0.03333（毫米/每个线宽）。

则分画板最小线宽应安此刻划。

2 在仿型设计中，根据检校仪上可分辩的线条宽度，提出设计镜头的分辩率要求只需将（1）式变换成鉴别率用分划最小间隔表示的函数式进行计算，即可得到镜头设计时鉴别率应达到值。

注意：上两条都是对所涉计到的镜头，在其象方成象面上对分辩率的计算。

如果所知数据不在成象面上，一定要转换计算到象面后，才能用（1）式处理。

)1()/(1)2..(------------=毫米线对鉴别率两黑线中心距d2 CCD分辩率CCD的分辩率是用象素总数表示的。

设在水平方向上CCD感光有效长度是M毫米，在垂直方向上CCD感光有效长度是N毫米。

如果象素（最小感光单元称之为象素）的尺寸是m2 * n2，那么在水平方向上的象素总数=M/m2，在垂直方向上的象素总数=N/n2,最后可用下式算出CCD的整个感光面上的象素总数：3 数码镜头分辩率与CCD分辩率的匹配在水平方向上数码镜头对线状分辩率图案的成象，其每个线宽恰好站用一个象素，我们就称在水平方向上选用的CCD与数码镜头在分辩率上是相配的; 在垂直方向上也可同样理解之。

这样定义保正了CCD在最少象素总数下，恰好能分辩清象的细节。

可见这种定义是合理的。

数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价与衡量)

章节容数码镜头设计原理_基础篇第十章镜头评价****************************************对数码镜头的评价不同的用处有不同的标准，但在绝大多数清况下，有些技术指标确需要共同准守的，下面介召的就是这些需共同遵守的技术指标。

第一节镜头鉴别率在第二章曾介召过了数码镜头鉴别率的有关问题，在本节将继续介召更深层次的问题。

1 镜头设计传函MTF域值的规定镜头传函MTF域值指与其相配的接受器恰好能分辩出分辩率线对的MTF值。

CCD，CMOS 的MTF域值为0.15。

对于0.7视场以外区的鉴别率，可参考下表：f ’>135 JII 25 16JIII 22 12数码镜头0.7视场以外区鉴别率对工作区鉴别率的比例可略小于上比例。

而0.7视场的设计鉴别率是由MTF=0.3时的频数确定的（见下图）。

这样才能保正各典型光线在整个MTF频数中，成象质量都比较好。

这样作的原因是因为MTF低频区决定了图象轮括的清晰度，中频区决定了图象的层次感，高频区决定了图象细节的分辩率。

下面看几个镜头的NTF曲线：这是一个大视场（2W=80°）超大口径（F=1.23）短焦（f’=4）可变光栏的镜头MTF 图：其0.7视场区以的传函曲线近于斜直线，因此其成象是比较好的。

数码镜头设计原理_基础篇(分辩率)

章节内容数码镜头设计原理_基础篇第二章分辩率第一节分辩率问题_数码镜头鉴别率与面阵CCD 象素的匹配 1 数码镜头鉴别率概念数码相机鉴别率定义为在象面处镜头在单位毫米上可鉴别的黑白线对数，如下图所示：图1 鉴别率与线宽的计算上算式有两个用途：1 根据镜头对分辩率的设计要求，计算出检校仪分划板的要求由公式（1）可根据镜头的鉴别率要求，解出线宽d 来。

例如：图1中的鉴别率是15线对/毫米，那么线宽=1/（2*15）=0.03333（毫米/每个线宽）。

则分画板最小线宽应安此刻划。

注意：上两条都是对所涉计到的镜头，在其象方成象面上对分辩率的计算。

如果所知数据不在成象面上，一定要转换计算到象面后，才能用（1）式处理。

2 CCD 分辩li4CCD 的分辩率是用象素总数表示的。

设在水平方向上CCD 感光有效长度是M毫米，)1()/(1)2..(------------=毫米线对鉴别率两黑线中心距d在垂直方向上CCD感光有效长度是N毫米。

如果象素（最小感光单元称之为象素）的尺寸是m2 * n2，那么在水平方向上的象素总数=M/m2，在垂直方向上的象素总数=N/n2,最后可用下式算出CCD的整个感光面上的象素总数：3 数码镜头分辩率与CCD分辩力的匹配在水平方向上数码镜头对线状分辩率图案的成象，其每个线宽恰好站用一个象素，我们就称在水平方向上选用的CCD与数码镜头在分辩率上是相配的; 在垂直方向上也可同样理解之。

这样定义保正了CCD在最少象素总数下，恰好能分辩清象的细节。

可见这种定义是合理的。

看图2，就可理解相配的含义，也可用以数码镜头对CCD象素总数要求的计算。

图2 CCD象素总数计算（最小方格为一最小感光单元：8象素）由图2和（2）式可计算出图中CCD的象素总数：设CCD的M=1mm，N=1mm。

监控摄像机CCTV基础参数新手入门之欧阳体创编

1) CCTV的含义是什么？——(难度:中等)答： CCTV 是英文Closed Circuit Television的缩写，意思是闭路电视监控系统2) 什么是镜头的焦距？——(难度:中等)答：从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。

即焦距长度。

如"f=8-24mm，"，就是指镜头的焦距长度为8-24mm3) 焦距长短与成像大小视角大小有什么关系？——(难度:容易)答：焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。

镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越大。

4) 焦距长短与景深透视感又什么关系？——(难度:容易)答：焦距长短与景深成反比，焦距越长景深越小，焦距越短景深越大。

焦距长短与透视感的强弱成反比，焦距越长透视感越弱，焦距越短透视感越强5) 什么是摄像机的后焦调整？——(难度:容易)答：当安装上标准镜头，要使被摄景物的成像恰好成在CCD图像传感器的靶面上，可以采用固定镜头，而调整ccd的位置的方法这种方法叫摄像机的后焦条整6) 什么是镜头F值？——(难度:容易)答： F 值即指镜头之明亮度。

镜头规格中所显示＜最大口径比1:1.2＞之＜1.2＞即为F值。

F值越小表示镜头之明亮度越高。

F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。

镜头之射入光量与光束之断面积[镜头的有效口径[D]的平方]成比例，因此影像明亮度为F值平方之反比。

由此推算，F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。

7) 什么是镜头的光圈？——(难度:容易)答：光圈的功能就如同我们人类眼睛的虹蟆，主要用来调整摄像机的进光量，F表示镜头的孔径，较小的F值表示较大的光圈8) 什么是景深？——(难度:容易) 答：当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。

焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深9) 什么是广角镜头？（Wide Angle）——(难度:容易)答：广角镜头因焦距非常短，所以投射到底片上的景物就变小了扩阔镜头拍摄角度，除可拍摄更多景物，更能在狭窄的环境下拍摄出宽阔角度的影像。

数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价)

章节内容数码镜头设计道理_基本篇第十章镜头评价****************************************对数码镜头的评价不合的用途有不合的尺度,但在绝大多半清况下,有些技巧指标确须要配合准守的,下面介召的就是这些需配合遵照的技巧指标.第一节镜头辨别率在第二章曾介召过了数码镜头辨别率的有关问题,在本节将持续介召更深层次的问题.1 镜头设计传函MTF域值的划定镜头传函MTF域值指与其相配的接收器正好能分辨出分辨率线对的MTF值.CCD,CMOS的MTF域值为0.15.斟酌镜头加工完后设计传函的MTF会降低0.1～0.15,应此镜头的设计传函MTF2 镜头设计达到的辨别率频数值镜头视场的设计辨别率定为全部镜头的辨别率,如许作的原因是为了保正镜头重要工作区的象质.对于视场以外区的辨别率,可参考下表：下面是36mm镜头系列辨别率等级表数码镜头视场以外区辨别率对工作区辨别率的比例可略小于上比例.而视场的设计辨别率是由MTF=时的频数肯定的（见下图）.3 若何经由过程辨别率来断定镜头的成象质量我们知道CCD可分辨图案的频数低于镜头辨别率,但上面我们只对镜头最高频数即辨别率进行了界说,低于此频率的图案的质量又该若何评价呢？最简略直不雅的方法是看各典范光线的MTF 曲线都接近向下倾的斜直线.如许才干保正各典范光线在全部MTF 频数中,成象质量都比较好.如许作的原因是因为MTF低频区决议了图象轮括的清楚度,中频区决议了图象的层次感,高频区决议了图象细节的分辨率.下面看几个镜头的NTF曲线：这是一个大视场（2W=80°）超大口径（F=1.23）短焦（f’=4）可变光栏的镜头MTF图：其视场区以内的传函曲线近于斜直线,是以其成象是比较好的.最小象元边长=1/（2*80）=,在CCD成象区长边供散布（6*4/5）/0.00625=768个最小象元,在CCD成象区短边供散布（6*3/5）/0.00625=575个最小象元,那么该镜头可配768*575=441600象素的CCD（四十万象素）.即可配用四十万象素CMOS,用于一般的监督场合.下面是个F=2.6,,2W=60°,f’=6的三单镜MTF图：MTF直线性较好,但中间视场传函低了些.这也是个三镜体系,MTF图如下：由上图可见：尽管镜头接近40万象素的程度,可由视场考核线（设想消失）,全部区段的MTF曲线都在其下面较多,尤其是低频降低更快,是以图象的轮廓分辨不清,且层次感也不会太好.4 变焦镜头辨别率判定_显微体系对变焦显微体系,不合倍率下对辨别率的请求是不一样的.别的吸收器不合,对辨别率也不一样.下面我们看看前面得到的持续变倍显微体系的初解的辨别率的请求.（1）目镜作为吸收器显微体系象差设计时,因为象方光路比物方长许多,为了进步求解精度,往往是反光路进行象差评衡.人眼监别率在显微体系因为亮度问题令为3’,那么在250mm 明视距离上弥散直径=250··,除视放大率即为物方可分辨的弥散斑直径.我们令它为辨别率线宽时,上述盘算仍成立.再用下式即可求出物方应达到的辨别率值：上式：----- 辨别率d --- 分辨率线宽Γ ---- 显微体系视放大率下面我们分离盘算低中高倍时应达◆在低倍时物方应达到辨别率15 lp/mm◆中倍时由前面“第五章显微体系”盘算出中倍倍率=5/2.25=2,那么物方应达到辨别率盘算如下：物方应达到辨别率44 lp/mm◆高倍时由前面“第五章显微体系”盘算出中倍倍率=5,那么物方应达到辨别率盘算如下：物方应达到辨别率111 lp/mm◆持续变倍显微体系象质判定下面我们用上尺度来辨别物镜辨别率的程度：低倍视场反光路物高应是,此时由“反光路整体构造(低倍调剂到位).ZMX”有辨别率为：7. lp/mm < 15lp/mm中倍视场反光路物高应是,此时由“反光路整体构造(中倍调剂到位).ZMX”有物方辨别率为：37 lp/mm < 44 lp/mm.高倍视场反光路物高应是,此时由“反光路整体构造(高倍调剂到位).ZMX”有物方辨别率为：76 lp/mm < 111 lp/mm.解释持续变倍显微体系（用目镜时）的初解需达到的辨别率时还需进一步校象差.（2）CCD作为吸收器设人眼在屏幕的分辨率为3’,这时假如人眼直接在屏幕不雅查（不作放大处理）,那么可分辨的屏幕上的扫描线宽为：250··3=0.225mm,而一个线对辨别率图案宽度为0.45mm,用14英寸屏幕不雅查,则屏幕程度宽=24.5*14*4/5=274mm,屏幕垂直宽=24.5*14*3/5=206mm那么在程度需散布274/0.45=611条分辨率线,垂直需散布206/0.45=457条分辨率线.可选640 x 480的盘算机屏显模式.如许就请求CCD的象素总数达到640 x 480 =307200,即30万象素.这就是电脑眼用的CMOS绝大多半是30万象素的原因.下面我们盘算CCD作为接收器时,显微镜应达到的辨别率.选1/3英寸CCD,那么：30万象素辨别率线宽d可由下面计出：上式：Z ---象素总数,L ---- CCD感光面临角线长毫米数,d ---- 辨别率线宽将：Z=300000,L=6代入上式有：d=0.00759 mm转到物方有：式中：β--- 显微物镜垂轴放大率下面就用象方辨别率线宽盘算显微物镜应达到的◆在低倍时当：L=6 ,Z=300000 β时,d=0.01084那么物方辨别率应达到◆在中倍时当：L=6 ,Z=300000 β=2时,d=0. 00379那么物方辨别率应达到◆在高倍时当：L=6 ,Z=300000 β=5时,d=0. 001517那么物方辨别率应达到◆持续变倍显微体系象质判定这时的象方视场由CCD对角线肯定此时：低倍视场反光路物高应是,此时由“反光路整体构造(低倍调剂到位).ZMX”有辨别率为：30 lp/mm < 46 lp/mm中倍视场反光路物高应是,此时由“反光路整体构造(中倍调剂到位).ZMX”有物方辨别率为：105 lp/mm < 130 lp/mm.高倍视场反光路物高应是,此时由“反光路整体构造(高倍调剂到位).ZMX”有物方辨别率为：230 lp/mm < 329 lp/mm.解释持续变倍显微体系（用显示器时）的初解需达到的辨别率时还需进一步校象差.5 变焦镜头辨别率判定_望远与照象体系（1）望远体系变焦时辨别率的判定望远体系依据须要往往给出的是物方应达到的辨别焦值,应若何盘算呢？人眼监别率在望远体系目方可达到1’,那么除视放大率就得出物方应达到的辨别角值：上式：α----- 物方辨别率α’----- 象方辨别率Γ ---- 望远体系视放大率这个式子好懂得,就不举例了.（2）照象体系变焦时辨别率的判定照象体系辨别率一般是依据须要提出镜头在CCD上的象素数的请求,例如要达到200万的象素程度.那么应先盘算出辨别率线宽：式中：L=6（选1/3英寸CCD对角线宽是6mm）,Z=2097152（200万=2*1024^2）解出：29mm.下面再用下式转为镜头辨别率的请求：将29mm代入,盘算出镜头应达到的辨别率为：172 lp/mm,这个请求经由尽力是可以做到的.同时也解释：1/3英寸CCD镜头,要达到200万象素程度,辨别率起码要高于170 lp/mm.假如请求的是镜头辨别率,那么剩下的问题就是盘算相配CCD的相素总数.具体计地点“第二章辨别率”有介召,在此就不久不多说了.第二节象面平均性尺度象面最大视场最大口径点对视场中间光能比要大于50%(见“第九章第五节调剂各光线渐晕的原则”)第三节畸变尺度有些情形下的镜头许可有必定畸变,例如：测量镜头和制板镜头请求小于 1 % ,一般的照象镜头和千里镜头请求小于 5 % ,电脑镜头和一般的监督镜头请求小于 10 % ,车用后视镜和大厅监督镜头请求小于 15 % .第四节工艺性问题一般情形下：◆类齐心透镜边与中间厚近似相等,模边工序定心精度低.◆透镜口径小于,半径小于2mm不轻易加工.◆折射率太大的（1.8）材料,成本高,且光洁度差.◆透镜距离小于,对垫圈精度请求较高,会增长成本.。

数码镜头设计原理_基础篇(显微系统)

章节内容数码镜头设计原理_基础篇第五章显微系统第一节一个连续变倍显位系统的要求1 工作距离>260mm2 物方数值孔径>0.07mm3 物方全视场=13.7 mm（β物=0.7倍）～φ2.74（β物=5倍）4 光学总长=200 mm～250 mm5 景深=1mm～5mm6 分辩率要求α=在5倍时，φ2.74区域中，分辩清0.007mm间隔线对.第二节低倍总体设计1 有效视放大率、物方数值孔径NA计算=500 x 0.07=35 倍而→β物=/=35/10(目镜常用放大率)=3.5倍，而在NA=0.07时，β物=0.7倍，这就是说用这组物镜与目镜时0.7 x 10=7倍，离35倍的要求相差很远。

为了使上物镜与目镜组合达到要求，需降低NA值，下面计算需要的NA值：∵500 x NA=7 →NA=7/500=0.0142 理论分辩率计算在这里假设是不发光的物体。

理论鉴别率计算用（3）式。

在此：=0.00056，NA=0.014，则：分辩率的线对距离：α=1/0.02=50 lp/mm ，考率光学设计与加工使鉴别率降低，取降低系数为2，有：α=50 /2= 25 lp/mm。

即在低倍时此系统的实际鉴别率只能达到25 lp/mm 上面是从工艺角度谈鉴别率的要求，下面从人眼鉴别角谈鉴别率。

显微系统象差设计时，由于象方光路比物方长很多，为了提高求解精度，往往是反光路进行象差评衡。

人眼监别率在显微系统由于亮度问题令为2’，那么在250mm明视距离上弥散直径=250·0.0003·3=0.225mm，除视放大率即为物方可分辩的弥散斑直径。

我们令它为鉴别率线宽时，上述计算仍成立。

再用下式即可求出物方应达到的鉴别率值：上式：----- 鉴别率d --- 分辩率线宽Γ---- 显微系统视放大率例如低倍时：物方应达到鉴别率30 lp/mm。

3 外形计算（1）出瞳口径计算即在进行目镜设计时，低倍情况下系统出瞳直径不得小于1.2 mm，这是很容易就可作到的。

常用的镜头语言分析之欧阳与创编

镜头分析客观性角度和主观性角度：客观性角度是指依据常人日常生活中的观察习惯而进行的旁观式拍摄，是电视节目运用最为频繁、最为普遍的拍摄角度和拍摄方式。

客观性角度拍摄的画面就仿佛观众在现场参与事件进程、观察人物活动、欣赏风光景物一般，画面平易亲切，贴近生活。

主观性角度是一种模拟画面主体（可以是人、动物、植物和一切运动物体）的视点和视觉印象来进行拍摄的角度。

主观性角度由于其拟人化的视点运动方式，往往更容易调动观众的参与感和注意力，容易引起观众的强烈的心理感应。

运动摄像，就是在一个镜头中通过移动摄像机机位，或者改变镜头光轴，或者变化镜头焦距所进行的拍摄。

通过这种拍摄方式所拍到的画面，称为运动画面。

如：由推、拉、摇、移、跟、升降摄像和综合运动摄像形成的推镜头、拉镜头、摇镜头、移镜头、跟镜头、升降镜头和综合运动镜头等。

一、拉拉摄是摄像机逐渐远离被摄主体，或变动镜头焦距使画面框架由近至远与主体拉开距离的拍摄方法。

用这种方法拍摄的电视画面叫拉镜头。

1 、拉摄镜头的画面特点第一、拉镜头形成视觉后移效果。

第二、拉镜头使被摄主体由大变小，周围环境由小变大。

2 、拉镜头的功能和表现力第一、拉镜头有利于表现主体和主体与所处环境的关系。

第二、拉镜头画面的取景范围和表现空间是从小到大不断扩展的，使得画面构图形成多结构变化。

第三、拉镜头是一种纵向空间变化的画面形式，它可以通过纵向空间和纵向方位上的画面形象形成对比、反衬或比喻等效果。

第四、一些拉镜头以不易推测出整体形象的局部为起幅，有利于调动观众对整体形象逐渐出现直至呈现完整形象的想象和猜测。

第五、拉镜头在一个镜头中景别连续变化，保持了画面表现空间的完整和连贯。

第六、拉镜头内部节奏由紧到松、与推镜头相比，较能发挥感情上的余韵，产生许多微妙的感情色彩。

第七、拉镜头常被用作结束性和结论性的镜头。

第八、利用拉镜头来作为转场镜头。

3 、拉镜头的拍摄及其要求拉镜头的拍摄镜头运动的方向与推镜头正相反，但它们有着基本一致的创作规律和一般要求。

4第四章数码镜头设计原理_基础篇(光谱与亮度)

章节内容数码镜头设计原理_基础篇第四章光谱与亮度第一节感色问题1 国家标准下面是国标中关于照象镜头彩色还原性计算部分的摘抄：2 光学系统显色性的计算（1）算式上面的资料说明了如何用三基色RGB来评价镜头的彩色还原性。

但上面纯理论的介召在实际中不便应用。

三基色计算最实用的介召在国防工业出版社1985年9月出版的“光学手册”50页。

下面说明其计算方法：上面这组公式是计算光谱曲线的色座标，式中：---- 光源相对光谱辐射功率分布。

---- 标准色度观察者的光谱三刺激值，当观查角度小于4°时，大于4°要查不同的表。

可见上式用于计算人眼对观查到的光谱的颜色的色座标。

注意：必需用上式颜色的色座标通过下面的计算得到RGB值，然后从色三角形或软件RGB 色显示来得到人眼能感到的颜色。

（2）实例下面是用上公式组编的程序对12层红膜进行工艺色观查时的程序，以及该程序的运行结果：这是计算膜层在镀各层时的RGB座标的程序：这是根据镀制膜的各层产生的RGB色座标文件，进行的色显示结果：（3）光学系统显色性计算设物体镜过光学系统透射到CCD上，再由电路经过白平衡由显示屏显示，则该系统由光源调制的相对光谱能量算式如下：K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7*S（λ）式中：K1 --- 光源光谱能量分布K2 --- 膜层透过率光谱能量分布K3 --- 玻璃透过率光谱能量分布K4 --- CCD光谱敏感度分布K5 --- 电路白平衡光谱修正分布K6 --- 显示屏光谱显色分布K7 ---人眼光谱灵敏度曲线为了能更好的理解上式，其物理意义阐述如下：K1是光源光谱的辐射功率，后续的各K2*K3*。

*K6值的连乘积可看作对光源光谱辐射的总透过率，S（λ）是光源对波长的光谱辐射密度，用它乘前面的积，就是光源在单位波长上到达人眼的光谱辐射功率。

这就是物理意义。

有了值，将其乘人眼的光谱三刺激值：、、，就可以得到人眼与色相关的光源光谱辐射对波长的密度。

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