光学镜头的选择及主要参数
远心镜头如何进行参数选型
远心镜头如何进行参数选型远心镜头是一种用于工业视觉领域的光学镜头，广泛应用于机器视觉、自动化检测等领域。
在选择远心镜头时，需要考虑许多参数，包括工作距离、视场角、焦距等。
本文将详细介绍远心镜头参数的意义和选择方法。
工作距离远心镜头的工作距离，也叫作工作距，指的是从镜头到被测物体的最短距离。
不同的远心镜头工作距离不同，通常在100mm至300mm之间。
选择工作距离需要考虑被测物体的大小和工作场景的环境。
如果被测物体较小，比如小于50mm，那么工作距应该选择较小的镜头，以保证能够清晰地观察被测物体。
如果被测物体较大，那么就需要选择较大的工作距离的镜头。
此外，工作场景的环境也应该考虑，如果环境狭小，需要选择较短的工作距离镜头。
视场角视场角是指镜头所能捕获到的场景大小，通常用度数来表示。
例如，30mm镜头的视场角能够捕获到400mm×300mm的场景。
视场角与焦距有关，焦距越大，视场角越小，焦距越小，视场角越大。
在选择视场角时需要考虑被测物体的大小和工作场景，如果被测物体较小，则需要选择较小的视场角，以便捕获到被测物体的全部内容。
如果被测物体较大，则需要选择较大的视场角，以便在一定距离内捕获到其全部内容。
此外，还需要考虑工作场景是否需要全景视野，如果需要，则需要选择大视场角的远心镜头。
焦距远心镜头的焦距是指镜头的焦点到像面的距离。
焦距越大，放大率越小，视场角越小。
焦距和工作距离有关，通常，大工作距离的远心镜头焦距也会相对较大。
在选择焦距时，需要考虑被测物体的大小、所需放大率和工作距离。
如果比较小的被测物体需要高放大率时，需要使用较大焦距的远心镜头。
如果远心镜头所需工作距离较远，则需要使用较大焦距的镜头来压缩远心镜头的感光面积。
其他参数除了工作距离、视场角和焦距，还有许多其他参数需要考虑。
例如，光学畸变需要保持在一定范围内，否则会影响成像效果；分辨率需要达到应用要求；光学线性度需要保持在一定水平。
工业相机镜头的参数与选型
工业相机镜头的参数与选型一、镜头主要参数1.焦距（Focal Length）（Focal：焦点）焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。
焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大；焦距数值大，视角小，观察范围小。
根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。
2.光圈(Iris)用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大F值，例如 8mm /F1.4代表最大孔径为 5.7毫米。
F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。
3.对应最大CCD尺寸(Sensor Size)镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。
主要有：1/2″、2/3″、1″和1″以上。
4.接口(Mount)镜头与相机的连接方式。
常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。
5.景深(Depth of Field,DOF)景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。
景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。
光圈越大，景深越小；光圈越小、景深越大。
焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大。
距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。
6.分辨率(Resolution)分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”（lp/mm）。
分辨率越高的镜头成像越清晰。
7、工作距离(Working distance,WD)镜头第一个工作面到被测物体的距离。
8、视野范围(Field of View,FOV)相机实际拍到区域的尺寸。
9、光学放大倍数(Magnification,ß)CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。
10、数值孔径(Numerical Aperture,NA)数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\2）的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n*sin a/2。
光学镜头基础知识
CCD和CMOS的特性对比CCD也有两种：全帧(full frame)的和隔行(interline)的。
这两种CCD的性能区别非常大。
总的来说，全帧的CCD性能最好。
其次是隔行的CCD。
CMOS的综合性能最差。
full frame CCD最突出的优势是分辨率和动态范围。
最弱的地方就是贵，耗电。
CMOS最差的地方是分辨率，动态范围和噪声。
优势就是便宜，省电。
interline CCD比CMOS强的地方在于噪声。
总的来说，两种CCD的颜色还原都比CMOS强。
现在一般的消费级数码相机，在宣传上都不说是Full frame CCD还是Interline CCD。
当然多数都是后者。
专业级的数码相机，肯定是前者。
所以，Full frame CCD 和Interline CCD间的区别，都存在于专业级数码相机和消费级机之间。
当然，专业级数码相机彩用的大面积CCD带来的好处更突出。
光学镜头基础知识光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。
另外争取选折合适的镜头，降低机器视觉系统成本，才是产业兴旺发达的唯一出路。
光学镜头规格繁多，有时不免头晕。
光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。
根据我们使用的经验，俄罗斯的光学镜头很便宜。
结构上分1固定光圈定焦镜头简单。
镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在CCD 靶面上的图像最清晰。
没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。
结构简单，价格便宜。
2手动光圈定焦镜头手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从F1.2 或F1.4到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。
科普：镜头的参数指标概述
科普：镜头的参数指标概述蓝海光学招募：1名镜头装配主管，1名镜头销售光学人生，你的精彩人生！镜头的参数指标光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。
在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。
镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能；合理选择并安装光学镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。
1.镜头的相关参数(1)焦距焦距是光学镜头的重要参数，通常用f来表示。
焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。
由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
(2)光阑系数即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。
光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。
镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。
也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。
(3)景深摄影时向某景物调焦，在该景物的前后形成一个清晰区，这个清晰区称为全景深，简称景深。
决定景深的三个基本因素：光圈: 光圈大小与景深成反比，光圈越大，景深越小。
焦距: 焦距长短与景深成反比，焦距越大，景深越小。
物距: 物距大小与景深成正比，物距越大，景深越大。
光学镜头参数详解
光学镜头参数详解摘要：一、光学镜头的定义与作用二、光学镜头的主要参数1.焦距2.相对孔径与光圈数3.视场角与像面尺寸4.分辨率5.景深6.工作距离7.相机接口三、光学镜头的选型知识1.光圈范围2.畸变程度3.色散程度4.镜头的透光率四、光学镜头的使用与安装1.固定照相机2.焦距调节3.光圈调节五、总结正文：一、光学镜头的定义与作用光学镜头，又称摄影镜头，是摄影机和摄像机成像系统的重要组成部分。
它的作用是将物体通过光线折射、聚焦到成像传感器上，形成清晰的图像。
二、光学镜头的主要参数1.焦距：焦距是指镜头主点到焦点的距离，它决定了像与实际物体之间的比例。
镜头焦距越长，成像越大。
2.相对孔径与光圈数：相对孔径指镜头的有效孔径与焦距的比值，主要影响像面的照度。
光圈数表示镜头的最大光圈值，如f1.8、f2.4 等，光圈越大，进光量越大，能在较暗的光线条件下获得更快的快门速度，保证图像清晰度。
3.视场角与像面尺寸：视场角是指镜头所能看到的场景角度，用度数表示。
像面尺寸是指成像传感器的尺寸，通常用英寸表示。
视场角越大，像面尺寸越大，成像范围越广。
4.分辨率：分辨率是指镜头成像的清晰度，用像素表示。
分辨率越高，成像越清晰。
5.景深：景深是指镜头成像时，前后景物都清晰的范围。
景深越大，前后景物越清晰；景深越小，前后景物越模糊。
6.工作距离：工作距离是指镜头到被摄物体的距离。
不同的工作距离，拍摄到的图像效果会有所不同。
7.相机接口：镜头与相机之间的连接接口，一般分为螺纹接口和卡口接口。
三、光学镜头的选型知识1.光圈范围：一般为f1.8-f22，光圈越大，进光量越大，能在较暗的光线条件下获得更快的快门速度，保证图像清晰度。
2.畸变程度：指镜头成像时，物体的形状是否变形。
畸变程度越小，成像越真实。
3.色散程度：指镜头成像时，物体的边缘是否出现色散现象。
色散程度越小，成像越清晰。
4.镜头的透光率：透光率越高，成像越清晰。
光学镜头参数详解
光学镜头参数详解光学镜头是摄影中不可或缺的一部分，它的参数会直接影响照片的成像效果。
在选择和使用光学镜头时，了解和理解这些参数是非常重要的。
下面将详细介绍一些常见的光学镜头参数。
1.焦距（Focal Length）：焦距是指镜头成像的距离，通常用毫米（mm）来表示。
较小的焦距表示广角镜头，适合拍摄广阔的场景；较大的焦距表示长焦镜头，适合拍摄远处的目标。
例如，24mm的镜头适合风景摄影，而200mm的镜头适合远距离的拍摄，如野生动物摄影。
2.光圈（Aperture）：光圈是指进入镜头的光线通过镜头后，形成的光线的阀值大小。
光圈大小由F 值来表示，通常以f/加数字的形式表示。
较小的F值表示大光圈，光线进入镜头的数量多，可以获得较大的透视深度和模糊效果；较大的F值表示小光圈，光线进入镜头的数量少，可以获得较大的景深和清晰的图像。
如f/2.8的镜头适合夜间摄影，f/16的镜头适合风景摄影。
3.焦平面（Image Plane）：焦平面是指通过镜头成像所形成的图像的平面。
这个平面在照相机内部，通常是在胶卷或者数码传感器上。
焦平面的位置直接决定了照片的清晰度和对焦效果。
镜头和焦平面的距离越近，对焦效果越好。
4.最小对焦距离（Minimum Focusing Distance）：最小对焦距离是指镜头能够拍摄清晰图像的最近距离。
对于微距摄影或者拍摄小型物体，这个参数非常重要。
能够实现较短最小对焦距离的镜头更适合近距离的摄影，如拍摄昆虫或者花朵。
5.镜头构造（Lens Construction）：镜头构造包括镜头组的数量和类型。
一般来说，镜头组越多，光线传输效果越好，成像质量也会相应提高。
不同类型的镜头构造会对成像产生不同的影响，如球面镜头、非球面镜头等。
不同的构造能够满足不同摄影需求。
6.镜头口径（Lens Diameter）：镜头口径是指镜头前端直径的大小，它决定了可适配的滤镜和镜头盖的尺寸。
在购买滤镜或者其他配件时，需要考虑镜头口径的大小。
相机镜头及参数范文
相机镜头及参数范文相机镜头是指相机的光学部件，它影响到成像质量、画面角度和视觉效果。
了解相机镜头的参数和功能对于摄影师来说是非常重要的。
下面将详细介绍相机镜头的各个参数和功能。
1. 焦距(Focal Length)：焦距是指镜头中心到焦点之间的距离，用毫米（mm）来表示。
它决定了镜头的视角和放大倍率。
焦距越短，视角越广，景深越深，适合拍摄大场景；焦距越长，视角越窄，景深越浅，适合拍摄远景和细节。
2. 光圈(Aperture)：光圈是指镜头中光线通过的孔径的大小，用F数来表示。
F数越小，光圈越大，进光量越多，景深越浅；F数越大，光圈越小，进光量越少，景深越深。
光圈决定了拍摄时的光线条件，也影响了景深和背景虚化效果。
3. 焦段(Zoom Range)：焦段是指镜头可以调节的焦距范围。
变焦镜头具有多个焦段，可以通过旋转镜头来改变焦距，从而实现近距离和远距离的拍摄。
焦段越大，镜头的适用范围就越广。
4. 对焦距离(Focusing Distance)：对焦距离是指镜头能够对焦的最近和最远距离。
对焦距离决定了拍摄的最近和最远物体的清晰程度。
一般来说，对焦距离越短，越适合拍摄近距离的物体，如微距摄影；对焦距离越长，适合拍摄远距离的物体，如野生动物。
5. 散焦(Distortion)：散焦是指镜头在图像成像过程中可能出现的畸变效果。
可以分为桶形畸变和枕形畸变。
桶形畸变是指图像中心呈现凹陷状，边缘向外凸出；枕形畸变是指图像中心呈现凸起状，边缘向内凹陷。
镜头设计的质量好坏会直接影响散焦现象。
6. 色差(Chromatic Aberration)：色差是指在镜头成像过程中，由于不同波长的光线折射率不同，导致不同颜色的光线不能同时汇聚到焦点上，从而产生色差现象。
镜头设计得好的话，色差现象会得到有效的控制，成像质量会更加准确和清晰。
7. 光学结构(Optical Construction)：镜头的光学结构是指镜头中的透镜组合方式。
光学镜头概述及分类
光学镜头概述及分类光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。
镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。
镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。
本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。
根据有效像场的大小划分把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。
当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。
此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。
在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。
照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。
由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。
根据有效像场的大小，一般可分为如下几类：镜头类型有效像场尺寸1/4英寸摄像镜头 3.2mm×2.4mm（对角线4mm）1/3英寸摄像镜头 4.8mm×3.6mm（对角线6mm）电视摄像镜头1/2英寸摄像镜头 6.4mm×4.8mm（对角线8mm）2/3英寸摄像镜头8.8mm×6.6mm（对角线11mm）1英寸摄像镜头12.8mm×9.6mm（对角线16mm）35mm电影摄影镜头21.95mm×16mm（对角线27.16mm）电影摄影镜头16mm电影摄影镜头10.05mm×7.42mm（对角线12.49mm）135型摄影镜头36mm×24mm127型摄影镜头40mm×40mm照相镜头120型摄影镜头80mm×60mm中型摄影镜头82mm×56mm大型摄影镜头240mm×180mm根据焦距分类根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。
镜头参数知识点总结
镜头参数知识点总结作为摄影爱好者或者专业摄影师，了解镜头参数是非常重要的。
镜头是相机的一部分，它决定着照片的成像效果。
在选择镜头和拍摄照片时，了解镜头的参数对于拍摄出理想的照片至关重要。
本文将详细介绍镜头参数的相关知识点，希望能对读者有所帮助。
1. 焦距焦距是镜头的一个重要参数，它决定了镜头的视角范围。
焦距越大，视角范围越窄，镜头的远处物体看起来越大，也就是我们常说的长焦镜头；焦距越小，视角范围越宽，镜头能够拍摄到更多的画面，也就是广角镜头。
常见的焦距范围是18mm至200mm，不同焦距的镜头适用于不同的拍摄场景。
2. 光圈光圈大小决定了镜头进光量的多少，也决定了景深的大小。
光圈的大小一般用F数来表示，F数越小，光圈越大，进光量就越大，景深就越小；F数越大，光圈越小，进光量就越小，景深就越大。
常见的光圈范围为F1.4至F22，不同光圈的镜头适用于不同的光线条件和拍摄效果。
3. 对焦距离对焦距离是指镜头能够对焦的最近距离。
一般来说，对焦距离越近，镜头就可以拍摄更小的物体，也就是微距镜头；对焦距离越远，镜头适用于拍摄远处景物，也就是远摄镜头。
对焦距离是影响镜头使用范围的重要参数。
4. 防抖系统随着科技的发展，很多镜头已经内置了防抖系统。
镜头的防抖系统能够减小因手持拍摄而带来的抖动，提高照片的清晰度和稳定性。
防抖系统的方式有光学防抖和机械防抖两种，不同的防抖系统适用于不同的拍摄场景。
5. 滤镜直径滤镜直径是指镜头前端的直径，也是滤镜的尺寸。
不同镜头的滤镜直径不同，选择适合的滤镜尺寸是非常重要的，它可以保护镜头，改善光线条件，调节色彩平衡等。
6. 防水防尘如今的镜头大多具备防水防尘的功能，它可以保护镜头免受外界的环境影响，提高镜头的耐用性和稳定性。
镜头的防水防尘性能也是选择镜头时需要考虑的一个重要因素。
7. 重量和体积镜头的重量和体积直接影响了摄影者的携带和使用体验。
根据不同的拍摄需求，需要选择适合的镜头重量和体积，以保证拍摄时的舒适性和便携性。
摄影光学镜头基本知识
摄影光学镜头基本知识摄影光学镜头基本知识光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。
下面是店铺为大家分享摄影光学镜头基本知识，欢迎大家阅读浏览。
1 概论对于相机，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。
虽然由于数码相机的CCD分辨率有限，原则上对镜头的光学分辨率要求较低;但另一方面，由于数码相机的成像面积较小(因为数码相机是成像在CCD上，而CCD的面积较传统35毫米相机的胶片小很多)，因而需要镜头保证一定的成像素质。
举例来说，对某一确定的被摄体，水平方向需要200个像素才能完美再现其细节，如果成像宽度为10mm，则光学分辨率为20线/mm的镜头就能胜任，如果成像宽度为1mm，则要求镜头的光学分辨率必须在2000线/毫米以上。
另一方面，传统胶卷对紫外线比较敏感，外拍时常需要加装UV 镜，而CCD对红外线比较敏感，镜头增加特殊的镀层或外加滤镜也会大大提高成像质量。
镜头的物理口径也是必须要考虑的，且不管其相对口径如何，其物理口径越大，光通量就越大，数码相机对光线的接受和控制就会更好，成像质量也就越好。
商用或家用数码相机的镜头，部分厂家采用了相对比较好的镜头。
富士相机采用了170线/毫米解析度的专业富士龙镜头，这种内置的新型富士龙镜头比大多数SLR镜头更清晰。
不仅在精度上保证了图象拍摄的品质，而且其镜头错误率也达到令人惊异的0.3%, 较一般的数码相机低2/3。
另外在部分数码相机中，还提供了远距及广角两种镜头方式。
这在您选择数码相机时，也是一个参考的指标。
在传统的数码相机中，广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。
广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。
135照相机普通广角镜头的焦距一般为38-24毫米，视角为60-84度;超广角镜头的焦距为20-13毫米，视角为94-118度。
由于广角镜头的焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。
光学镜头的选择及主要参数
光学镜头的选择及主要参数选择光学镜头时，需要考虑以下几个主要参数：焦距、光圈、变焦范围、广角和长焦范围、镜头构造和涂层、对焦速度和噪声、图像稳定性、特殊功能和价格等。
第一个参数是焦距，它决定了图像的放大倍数。
焦距短的镜头称为广角镜头，适合拍摄宽广的场景；焦距长的镜头称为长焦镜头，适合拍摄远距离的细节。
选择镜头时需根据具体拍摄需求来决定焦距的合适范围。
光圈是第二个重要参数，它决定了镜头聚焦范围的大小。
较大的光圈可以让更多光线通过镜头进入相机，提高曝光速度，适用于光线较暗的场景。
而较小的光圈能够减小景深，使前景和背景产生更明显的区别，适用于拍摄需要突出主体的照片。
变焦范围是指镜头能够调整的焦距范围，它影响着拍摄的灵活性。
变焦范围越大，拍摄的主题选择范围就越广。
广角和长焦范围是指镜头的最小和最大焦距，它们与变焦范围有关。
广角范围越大，拍摄的场景范围越广；长焦范围越大，拍摄远处细节的能力越强。
镜头的构造和涂层是第四个重要参数。
构造决定了镜头的质量和稳定性，涂层可以减少镜头内部的光线反射，提高成像质量。
通常来说，镜头构造复杂、镜片多的镜头质量更好，涂层更先进的镜头成像效果更好。
对焦速度和噪声也是需要考虑的参数。
对焦速度快的镜头可以迅速捕捉到瞬间的画面，适合拍摄运动快速的主题；噪声小的镜头则可以提供更加舒适的拍摄环境。
图像稳定性也很重要。
一些镜头配备了图像稳定功能，可以防止手持拍摄时图像模糊。
对于追求更高质量的摄影，选择具备图像稳定功能的镜头非常重要。
最后一个参数是特殊功能。
一些镜头具备特殊的功能，比如防尘防水、微距、鱼眼、倒像等，可以满足更加特殊的拍摄需求。
这些功能虽然不是必需的，但如果需要进行特别拍摄时，可以选择具备特殊功能的镜头。
除了以上的参数外，价格也是选择镜头时需要考虑的因素之一、根据个人需求和预算，可以选择适合自己的价格区间内的镜头。
在选择光学镜头时，以上主要参数是需要考虑的关键因素。
通过较全面地了解这些参数，可以更好地选择适合自己需求的镜头。
光学镜头概述及分类
光学镜头概述及分类光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。
镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。
镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。
本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。
根据有效像场的大小划分把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。
当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。
此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。
在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。
照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。
由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。
根据有效像场的大小，一般可分为如下几类：镜头类型有效像场尺寸1/4英寸摄像镜头 3.2mm×2.4mm（对角线4mm）1/3英寸摄像镜头 4.8mm×3.6mm（对角线6mm）电视摄像镜头1/2英寸摄像镜头 6.4mm×4.8mm（对角线8mm）2/3英寸摄像镜头8.8mm×6.6mm（对角线11mm）1英寸摄像镜头12.8mm×9.6mm（对角线16mm）35mm电影摄影镜头21.95mm×16mm（对角线27.16mm）电影摄影镜头16mm电影摄影镜头10.05mm×7.42mm（对角线12.49mm）135型摄影镜头36mm×24mm127型摄影镜头40mm×40mm照相镜头120型摄影镜头80mm×60mm中型摄影镜头82mm×56mm大型摄影镜头240mm×180mm根据焦距分类根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。
光学镜头参数详解（EFL、TTL、BFL、FFL、FBLFFL、FOV、FNO、RI、MT。。。
光学镜头参数详解（EFL、TTL、BFL、FFL、FBLFFL、FOV、FNO、RI、MT。
关键述语：1、EFL(Effective Focal Length）有效焦距定义：指镜头中⼼到焦点的距离(下图)。
镜头的焦距分为像⽅焦距和物⽅焦距(下图)：像⽅焦距是指像⽅主⾯（后主⾯）到像⽅焦点（后焦点）的距离。
物⽅焦距是指物⽅主⾯（前主⾯）到物⽅焦点（前焦点）的距离。
注意事项：（1）焦距过短则视场⾓过⼤，导致畸变和主光线出射⾓难以控制，相对照度过低，镜⽚弯曲严重，相差校正困难，因此难以设计。
（2）焦距过长镜头将过长，不利于系统⼩型化，⽽且视场⾓过⼩，不能满⾜⽤户需求（FOV>60°）2、TTL(Total Track Length) 镜头总长镜头总长分为光学总长和机构总长：光学总长是指由镜头中镜⽚的第⼀⾯到像⾯的距离。
机构总长是指由镜筒端⾯到像⾯的距离。
3、BFL（Back Focal Length）光学后焦距定义：由光学系统中镜⽚的最后⼀⾯到像⾯的距离。
4、FFL(Front Focal Length）光学前焦距定义：由光学系统中镜⽚的第⼀⾯到物⾯的距离注意事项：要与机构后焦距FFL区分5、FBL/FFL(Flange Focal Length）机构后焦（法兰焦距）定义：由镜组的最后⼀个机构⾯到像⾯的距离6、FOV(Field Of View）视场⾓定义：是指镜头能拍摄到的最⼤视场范围。
视场⾓可分为对⾓线视场⾓（FOV-D)、⽔平视场⾓（FOV-H)、以及垂直视场⾓（FOV-V）。
对⾓线视场⾓最⼤，⽔平视场⾓次之，垂直视场⾓最⼩。
通常我们所讲的视场⾓⼀般是指数码摄像模组的对⾓线视场⾓。
FOV-H=2tan（H/2D）FOV-V=2tan（V/2D）FOV-D=2tan[sqrt（H2+V2）/2D]7、F/NO.（F-Number）焦数（相对孔径）定义：有效焦距与⼊射瞳孔径的⽐值。
F/#=EFL/EPD (EPD:⼊射瞳孔径)作⽤：⽤来决定镜头之明暗。
光学镜头的选择及主要参数
光学镜头的选择及主要参数发布者:pomeas 浏览次数: 13摄像头镜头就是视频监视系统的最关键设备,它的质量(指标)优劣直接影响摄像头的整机指标,因此,摄像头镜头的选择就是否恰当既关系到系统质量,又关系到工程造价。
镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼瞧不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像就就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像头与照相机的原理就是一致的。
当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。
由此可见,镜头在闭路监控系统中的作用就是非常重要的。
工程设计人员与施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距,施工人员经常进行现场调试,其中一部分就就是把镜头调整到最佳状态。
1、镜头的分类(1) 以镜头安装分类所有的摄像头镜头均就是螺纹口的,CCD摄像头的镜头安装有两种工业标准,即C安装座与CS安装座。
两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面的距离不同。
C安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离就是17、526mm。
CS安装座:特种C安装,此时应将摄像头前部的垫圈取下再安装镜头。
其镜头安装基准面到焦点的距离就是12、5mm。
如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄像头上时,则需要使用镜头转换器。
(2) 以摄像头镜头规格分类摄像头镜头规格应视摄像头的CCD尺寸而定,两者应相对应。
即摄像头的CCD靶面大小为1/2英寸时,镜头应选1/2英寸。
摄像头的CCD靶面大小为1/3英寸时,镜头应选1/3英寸。
摄像头的CCD靶面大小为1/4英寸时,镜头应选1/4英寸。
如果镜头尺寸与摄像头CCD靶面尺寸不一致时,观察角度将不符合设计要求,或者发生画面在焦点以外等问题。
光学镜头概述和选用
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二、镜头成像影响因素
• 镜头分不同类型，但即使对于同一类型的 镜头，其成像质量也有着很大的差异，这 主要是由于材质、加工精度和镜片结构的 不同等因素造成的，同时也导致不同档次 的镜头价格从几百元到几万元的巨大差异。
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• 对于镜头设计及生产厂家，一般用光学传递函数 OTF（Optical Transfer Function）来综合评价镜 头成像质量，光学系统传递的是亮度沿空间分布 的信息，光学系统在传递被摄景物信息时，被传 递之各空间频率的正弦波信号，其调制度和位相 在成实际像时的变化，均为空间频率的函数，此 函数称为光学传递函数。OTF一般由调制传递函 数MTF（Modulation Transfer Function）与位相 传递函数PTF（Phase Transfer Function ）两部 分组成。
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• 由于采用了这样的标准化方式，对于不同的镜头，在快门 速度不变的情况下，只要f-系数的相同，曝光量就是相同 的。上面表格中从前一个数字变化到后面一个数字，称 “f-系数变化一档”，从前面数字变化到后面数字(就是增 大f-系数)，称为“缩小/收缩光圈”；反之，称为“增大/ 开大光圈”。 • 在镜头上，有光圈调节环，用来控制实际拍摄的光圈。
f=w D/W f=h D/H
f：镜头焦距, 单位：毫米 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）， 单位：毫米 W：被摄物体宽度，单位：米 D：被摄物体至镜头的距离，单位：米 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度），单 位：毫米 H：被摄物体的高度，单位：米
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• 3.相对孔径 • 1）相对孔径的概念
• 控制镜头进光量，需要由镜头的所谓“孔径光 阑”(Diaphragm)即光圈来控制。孔径光阑都是位于镜头 内部，通常由多片可活动的金属叶片(称为光阑叶片)组成， 可以使中间形成的(近似)圆孔变大或者缩小，以达到控制 通过光量大小的目的。
简述工业镜头的主要参数及功能
简述工业镜头的主要参数及功能
工业镜头是一种专门设计用于工业应用的光学镜头，通常用于工业机器视觉系统、机器人视觉系统、自动化设备等领域。
工业镜头的主要参数和功能包括：
1. 焦距：工业镜头的焦距决定了图像在传感器上的投射大小，焦距越长，投射的图像越大。
2. 光圈：工业镜头的光圈决定了镜头进光量的多少，光圈越大，进光量越大，适用于光线较暗的环境或者需要增加景深的场景。
3. 最小可对焦距离：工业镜头的最小可对焦距离决定了镜头能够清晰成像的最近距离。
这一参数对于需要拍摄靠近物体的场景非常重要。
4. 分辨率：工业镜头的分辨率决定了图像能够捕捉到的细节程度。
高分辨率的镜头能够捕捉更多的细节，适用于需要高精度的应用。
5. 透光率：工业镜头的透光率指的是镜头对光线透过的能力。
高透光率的镜头能够更好地传递光线，减少图像的损失。
6. 镜头环保：工业镜头经常会在恶劣的环境下工作，能够防尘、防水、耐腐蚀等功能对于镜头的使用寿命和稳定性非常重要。
7. 光学结构：工业镜头的光学结构决定了图像的畸变、散光等情况。
优秀的光学结构能够保持图像的高质量和准确性。
8. 接口和适配器：工业镜头需要与各种不同的相机或传感器进行适配，因此接口和适配器的选择和兼容性是一个重要的考虑因素。
9. 防护和稳定性：工业镜头通常需要经受长时间运行、高温、高湿度等恶劣环境，因此镜头的防护和稳定性非常重要。
工业镜头的主要参数和功能决定了镜头在工业应用中的性能和适用性。
根据实际需求选择合适的工业镜头，能够提高图像质量、稳定性和工作效率。
工业镜头光学尺寸
工业镜头光学尺寸
工业镜头的光学尺寸通常由以下几个参数来描述：
1. 焦距（focal length）: 工业镜头的焦距决定了其对光线的聚
焦能力。
焦距越长，光线越容易聚焦，镜头就能够提供更高的放大倍率。
2. 光圈（aperture）: 光圈指的是工业镜头的有效孔径大小，它
影响到镜头的透光能力和景深。
较大的光圈能够让更多的光线进入镜头，提高透光量，同时也可以降低景深，使主体更突出。
3. 有效像素大小（pixel size）: 有效像素大小是指图像传感器
上每个像素的物理尺寸。
较大的有效像素大小能够提供更高的光子感应度和较低的噪声水平，提高图像质量。
4. 传感器尺寸（sensor size）: 工业相机的传感器尺寸可以决定图像的视场角和透视效果。
常见的传感器尺寸有1/3英寸、
1/2英寸、1英寸等。
需要注意的是，工业镜头的光学尺寸还可能包括其他参数，如最大光学分辨率、最大视场角等。
不同的应用领域和需求会决定工业镜头的具体光学尺寸。
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光学镜头的选择及主要参数发布者：pomeas 浏览次数：13摄像头镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像头的整机指标，因此，摄像头镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。
镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像头和照相机的原理是一致的。
当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。
由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。
工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。
1、镜头的分类(1) 以镜头安装分类所有的摄像头镜头均是螺纹口的，CCD摄像头的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。
两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。
C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。
CS安装座：特种C安装，此时应将摄像头前部的垫圈取下再安装镜头。
其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。
如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄像头上时，则需要使用镜头转换器。
(2) 以摄像头镜头规格分类摄像头镜头规格应视摄像头的CCD尺寸而定，两者应相对应。
即摄像头的CCD靶面大小为1/2英寸时，镜头应选1/2英寸。
摄像头的CCD靶面大小为1/3英寸时，镜头应选1/3英寸。
摄像头的CCD靶面大小为1/4英寸时，镜头应选1/4英寸。
如果镜头尺寸与摄像头CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。
(3) 以镜头光圈分类镜头有手动光圈（manual iris）和自动光圈（auto iris）之分，配合摄像头使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。
自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄像头输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈，称为DC输入型。
自动光圈镜头上的ALC （自动镜头控制）调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分（峰值）来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。
一般而言，ALC已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像可能会造成"白电平削波"现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节ALC来变换画面。
另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即：F＝f（焦距）/D（镜头实际有效口径），F值越小，则光圈越大。
采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。
要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。
要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。
(4) 以镜头的视场大小分类标准镜头：视角30度左右，在1/2英寸CCD摄像头中，标准镜头焦距定为12mm，在1/3英寸CCD 摄像头中，标准镜头焦距定为8mm。
广角镜头：视角90度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。
远摄镜头：视角20度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。
变倍镜头（zoom lens）：也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。
可变焦点镜头（vari-focus lens）：它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。
变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置，但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。
针孔镜头：镜头直径几毫米，可隐蔽安装。
(5) 从镜头焦距上分短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。
中焦距镜头：标准镜头，焦距的长度视CCD的尺寸而定。
长焦距镜头：因入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，适用于长距离监视。
变焦距镜头：通常为电动式，可作广角、标准或远望等镜头使用。
2、选择镜头的技术依据(1) 镜头的成像尺寸应与摄像头CCD靶面尺寸相一致，如前所述，有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格。
(2) 镜头的分辨率描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对用户而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N＝180 / 画幅格式的高度。
由于摄像头CCD靶面大小已经标准化，如1/2英寸摄像头，其靶面为宽6.4mm*高4.8mm，1/3英寸摄像头为宽4.8mm*高3.6mm，因此对1/2英寸格式的CCD靶面，镜头的最低分辨率应为38对线/mm。
对1/3英寸格式摄像头，镜头的分辨率应大于50对线，摄像头的靶面越小，对镜头的分辨率越高。
(3) 镜头焦距与视野角度首先根据摄像头到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f 确定后，则由摄像头靶面决定了视野。
(4) 光圈或通光量镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。
所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。
3、变焦镜头（zoom lens）变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。
伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。
典型的光学放大规格有6倍（6.0~36mm，F1.2）、8倍（4.5~36mm，F1.6）、10倍（8.0~80mm，F1.2）、12倍（6.0~72mm，F1.2）、20倍（10~200mm，F1.2）等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。
为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。
在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。
其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。
在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。
另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。
4、镜头与摄像头CCD尺寸的关系1/2"镜头既可用于1/2"摄像头，也可用于1/3"摄像头，但视角会减少25%左右。
1/3"镜头不能用于1/2"摄像头，只能用于1/3"摄像头。
5、不同种类镜头的应用范围手动、自动光圈镜头的应用范围:手动光圈镜头是最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。
光通量通过镜头外径上的一个环调节。
旋转此圈可使光圈收小或放大。
在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像头的视频信号。
手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距（光圈）镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。
定焦距（光圈）镜头，一般与电子快门摄像头配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用。
定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。
中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头；焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头，短焦距镜头主要用于环境照明条件差，监视范围要求宽的场合；焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头，长焦距镜头又称望远镜头，这类镜头的焦距一般在150mm以上，主要用于监视较远处的景物。
手动光圈镜头可与电子快门摄像头配套，在各种光线下均可使用。
自动光圈镜头（EF）可与任何CCD摄像头配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。
为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。
电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像头配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。
6、镜头的主要性能指标有以下几个：(1) 焦距焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。
由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
(2) 光阑系数即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。
光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。
镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。
也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。
另外镜头的光圈还有手动（MANUAL IRIS）和自动光圈（AUTO IRIS）之分。
配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。
自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合。
(3) 自动光圈镜头自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频（VIDEO）驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。
另一类称为直流（DC）驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。
这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。
对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节（测光调节），有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档；另一个是LEVEL调节（灵敏度），可将输出图像变得明亮或者暗淡。