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光學鏡頭行業簡介

一、光學鏡頭是什么意思

光學鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡稱鏡頭，其功能就是光學成像。光(guang)(guang)學(xue)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)是機器(qi)視覺系統中必不可(ke)少的(de)部件(jian)，直接影響成(cheng)像質(zhi)量的(de)優劣，影響算(suan)法的(de)實現和效果(guo)。光(guang)(guang)學(xue)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)從焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)距上可(ke)分(fen)為短焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、中焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，長(chang)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)；從視場大小分(fen)有(you)廣角(jiao)、標準，遠攝鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)；結構(gou)上分(fen)有(you)固定光(guang)(guang)圈定焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)動(dong)(dong)光(guang)(guang)圈定焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，自動(dong)(dong)光(guang)(guang)圈定焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)動(dong)(dong)變焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、自動(dong)(dong)變焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，自動(dong)(dong)光(guang)(guang)圈電(dian)動(dong)(dong)變焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，電(dian)動(dong)(dong)三可(ke)變（光(guang)(guang)圈、焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)距、聚焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)均可(ke)變）鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)等。

二、光學鏡頭上的參數含義

1、焦距（FocalLength）

光學鏡頭焦距(ju)的(de)參數用mm（毫米）來(lai)劃分(fen)的(de)，常規的(de)有6mm，8mm，12mm，16mm，25mm，35mm，50mm，75mm。一(yi)般6mm鏡頭在(zai)15m以內(nei)，8mm鏡頭在(zai)20m以內(nei)，視角約50度，12mm在(zai)30-40m以內(nei)，約30度，16mm在(zai)40-60以內(nei)。

較常見普通相機(ji)有(you)8mm，15mm，24mm，28mm，35mm，50mm，85mm，105mm，135mm，200mm，400mm，600mm，1200mm等，還有(you)長達2500mm超長焦(jiao)望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)。鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)根據其焦(jiao)距的長短(duan)，也即拍攝時的視角(jiao)，可分為標(biao)準鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、廣角(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、和長焦(jiao)距鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)等。根據焦(jiao)距能否調節分為定(ding)焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)和變(bian)焦(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)兩大類(lei)。

2、光圈（Iris）

光(guang)(guang)圈(quan)用F表示，以(yi)鏡頭焦距(ju)f和通光(guang)(guang)孔徑D的比(bi)值來衡(heng)量，每個鏡頭上都標有(you)最大(da)F值，例(li)如：8mm/F1.4代表最大(da)孔徑D為5.7mm，F值越(yue)小，光(guang)(guang)圈(quan)越(yue)大(da)，F值越(yue)大(da)，光(guang)(guang)圈(quan)越(yue)小。最佳光(guang)(guang)圈(quan)一(yi)般在f/4-f/8。

3、景深（Depth of Field，DOF）

景(jing)深(shen)是指在(zai)被攝(she)物體(ti)聚(ju)焦清(qing)楚后(hou)，在(zai)物體(ti)前后(hou)一(yi)定距(ju)離(li)內，其影像仍然清(qing)晰的范圍。景(jing)深(shen)隨鏡頭的光圈值、焦距(ju)、拍(pai)(pai)攝(she)距(ju)離(li)而變化，光圈越(yue)(yue)大(da)，景(jing)深(shen)越(yue)(yue)小(xiao)（淺），光圈越(yue)(yue)小(xiao)，景(jing)深(shen)越(yue)(yue)大(da)（深(shen)）。焦距(ju)越(yue)(yue)長，景(jing)深(shen)越(yue)(yue)小(xiao)，焦距(ju)越(yue)(yue)短，景(jing)深(shen)越(yue)(yue)大(da)。距(ju)離(li)拍(pai)(pai)攝(she)物體(ti)越(yue)(yue)近時(shi)，景(jing)深(shen)越(yue)(yue)小(xiao)，拍(pai)(pai)攝(she)距(ju)離(li)約遠，景(jing)深(shen)越(yue)(yue)大(da)。

4、接口（Mount）

相機與鏡頭的連接方式，常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75。其(qi)中，c與cs接(jie)口的主要區別在(zai)于鏡頭(tou)與攝像機接(jie)觸面至鏡頭(tou)焦(jiao)平(ping)面的距(ju)離不(bu)同(tong)，c型接(jie)口距(ju)離為17.5mm，cs型接(jie)口距(ju)離為12.5mm。C型(xing)鏡(jing)頭與(yu)C型(xing)攝像機，CS型(xing)鏡(jing)頭與(yu)CS型(xing)攝像機可以配合(he)使用(yong)，C型(xing)鏡(jing)頭搭配CS型(xing)搭配使用(yong)增加一個(ge)5mm的C/CS轉接環就可以啦。

5、對應最大CCD尺寸（SensorSize）

鏡頭成像直(zhi)徑可覆蓋(gai)最(zui)大CCD芯片尺(chi)寸(cun)（傳(chuan)感器(qi)尺(chi)寸(cun)，一英寸(cun)=25.4mm），主(zhu)要(yao)有：1/2″（eg：應該是(shi)1/2英寸(cun)，靶面高度(du)應該是(shi)6.4，具體計(ji)算有待(dai)查詢）、2/3″、1″和(he)1″以上。

6、分辨率（Resolution）

分(fen)(fen)辨率(lv)代(dai)表鏡頭(tou)記(ji)錄物體細節的(de)能(neng)力，以每毫米(mi)能(neng)夠分(fen)(fen)辨黑白對線的(de)數量(liang)為(wei)計量(liang)單位，“線對/毫米(mi)（lp/mm）”，分(fen)(fen)辨率(lv)越高的(de)成像越清晰。我(wo)們常說(shuo)的(de)顯示分(fen)(fen)辨率(lv)是屏(ping)幕圖(tu)(tu)像的(de)精密度(du)，指圖(tu)(tu)形所(suo)能(neng)顯示像素有(you)多少。

7、工作距離（Workingdistance，WD）

鏡頭第一(yi)個工作面到被測物體距離。

8、視野范圍（Field of View，FOV）

相機實(shi)際(ji)拍(pai)攝到的區域尺寸。

9、光學放大倍數（Magnification，b）

CCD/FOV，即芯(xin)片尺寸除(chu)以視野范圍。

10、數值孔徑（Numerical Aperture，NA）

數(shu)值(zhi)孔(kong)徑(jing)等于由物體與(yu)(yu)物鏡(jing)間媒質(zhi)的(de)折射率n與(yu)(yu)物鏡(jing)孔(kong)徑(jing)角的(de)一半(ban)（a2）的(de)正(zheng)弦值(zhi)的(de)乘積(ji)，計算(suan)公(gong)式為N.A=n*sina/2。數(shu)值(zhi)孔(kong)徑(jing)與(yu)(yu)其它(ta)光(guang)學參數(shu)有著(zhu)密切的(de)關(guan)系，它(ta)與(yu)(yu)分辨(bian)率成正(zheng)比，與(yu)(yu)放大(da)率成正(zheng)比。也就是說數(shu)值(zhi)孔(kong)徑(jing)，直接決定(ding)了鏡(jing)頭分辨(bian)率，數(shu)值(zhi)孔(kong)徑(jing)越(yue)大(da)，分辨(bian)率越(yue)高(gao)，否則反之(zhi)。

11、后背焦（Flangedistance）

準確來說，后倍(bei)焦(jiao)是相機的(de)一(yi)(yi)個(ge)參數(shu)，指(zhi)相機接(jie)口平面到芯片的(de)距離。但(dan)在線掃描鏡(jing)頭或者大(da)面陣相機的(de)鏡(jing)頭選型時，后倍(bei)焦(jiao)是一(yi)(yi)個(ge)非常重(zhong)要的(de)參數(shu)，因為(wei)它直接(jie)影響(xiang)鏡(jing)頭的(de)配置。不(bu)同廠家的(de)相機，哪怕接(jie)口一(yi)(yi)樣(yang)也(ye)可(ke)能有不(bu)同的(de)后倍(bei)焦(jiao)。

三、光學鏡頭如何選型

選擇光(guang)學(xue)鏡頭品牌產品時，要注意：

1、C接口還是(shi)(shi)CS接口，C接口的接口距(ju)離是(shi)(shi)17.5mm，CS接口的接口距(ju)離是(shi)(shi)12.5mm，用錯了就不能合焦。

2、要根(gen)據感光器件的大(da)小來(lai)選擇(ze)鏡頭(tou)，是2/3寸感光芯片的要選擇(ze)對應成像圈的鏡頭(tou)，如(ru)果選擇(ze)了1/3"或1/2“的，會出現很大(da)的暗(an)角。

3、選擇焦距，即(ji)選擇視野范圍(wei)比(bi)觀(guan)測范圍(wei)稍大(da)一點(dian)的鏡(jing)頭。

4、景(jing)深(shen)與(yu)光(guang)(guang)環境的(de)(de)(de)(de)配合(he)，光(guang)(guang)線充足，配備光(guang)(guang)源照射的(de)(de)(de)(de)地方可以選用小光(guang)(guang)圈，加大景(jing)深(shen)，提(ti)高拍攝(she)清晰度。光(guang)(guang)線不足的(de)(de)(de)(de)地方需要(yao)稍大一點的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)圈或采用高感光(guang)(guang)度的(de)(de)(de)(de)感光(guang)(guang)芯(xin)片。