歐米特教你為鏡頭分類

日期：2024-11-08 05:39

瀏覽次數(shù)：1915

摘要：

歐米特教你為鏡頭分類

(1)按外形功能分類

可分為球面鏡頭、非球面鏡頭、針孔鏡頭、魚眼鏡頭等。

(2) 按尺寸大小分類

可分為1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。

攝像頭鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝像頭的CCD尺寸而定，兩者應(yīng)相對應(yīng)，即攝像頭的CCD靶面大小為1/2英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/2英寸。攝像頭的CCD靶面大小為1/3英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/3英寸。攝像頭的CCD靶面大小為1/4英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/4英寸。如果鏡頭尺寸與攝像頭CCD靶面尺寸不一致時(shí)，觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求，或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。

(3) 按鏡頭光圈分類

可分為手動光圈（manual iris）和自動光圈（auto iris），配合攝像頭使用，手動光圈鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場合，自動光圈鏡頭因亮度變更時(shí)其光圈亦作自動調(diào)整，故適用亮度變化的場合。

(4)按變焦類型分類

根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié)，可分為定焦距鏡頭和變焦距鏡頭兩大類。依據(jù)焦距的長短，定焦距鏡頭又可分為魚眼鏡頭、短焦鏡頭、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦鏡頭四大類。需要注意的是焦距的長短劃分并不是以焦距的***為首要標(biāo)準(zhǔn)，而是以像角的大小為主要區(qū)分依據(jù)，所以當(dāng)靶面的大小不等時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距大小也不同。變焦鏡頭上都有變焦環(huán)，調(diào)節(jié)該環(huán)可以使鏡頭的焦距值在預(yù)定范圍內(nèi)靈活改變。變焦距鏡頭長焦距值和短焦距值的比值稱為該鏡頭的變焦倍率。變焦鏡頭有可分為手動變焦和電動變焦兩大類。
　　變焦鏡頭由于具有可連續(xù)改變焦距值的特點(diǎn)，在需要經(jīng)常改變攝影視場的情況下非常方便使用，所以在攝影領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。但由于變焦距鏡頭的透鏡片數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以大相對孔徑不能做得太大，致使圖像亮度較低、圖像質(zhì)量變差，同時(shí)在設(shè)計(jì)中也很難針對各種焦距、各種調(diào)焦距離做像差校正，所以其成像質(zhì)量無法和同檔次的定焦距鏡頭相比。

變焦距鏡頭	定焦距鏡頭
手動變焦電動變焦	魚眼鏡頭短焦鏡頭標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長焦鏡頭

　　實(shí)際中常用的鏡頭的焦距是從4毫米到300毫米的范圍內(nèi)有很多的等級，如何選擇合適焦距的鏡頭是在機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)主要問題。光學(xué)鏡頭的成像規(guī)律可以根據(jù)兩個(gè)基本成像公式牛頓公式和高斯公式來推導(dǎo)，對于機(jī)器視覺系統(tǒng)的常見設(shè)計(jì)模型，我們一般是根據(jù)成像的放大率和物距這兩個(gè)條件來選擇合適焦距的鏡頭的，在此給出一組實(shí)用的計(jì)算公式：

放大率：m=h’/h=L’/L	物距：L = f(1+1/m)
像距：L’= f(1+m)	焦距：f = L/(1+1/m)
物高：h = h’/m = h’(L-f)/f	像高：h’ = mh = h(L’-f)/f

(5)按焦距長短分類

可分為長焦距鏡頭、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭、變焦距鏡頭等。長焦距鏡頭因入射角較狹窄，故僅能提供狹窄視景，適用于長距離監(jiān)視；標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，即中焦距鏡頭，焦距的長度視CCD的尺寸而定。廣角鏡頭，即短焦距鏡頭，因入射角較寬，可提供一個(gè)較寬廣的視野。變焦距鏡頭通常為電動式，可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。

(6)特殊用途鏡頭

· 顯微鏡頭（Micro），一般是指成像比例大于10:1的拍攝系統(tǒng)所用，但由于現(xiàn)在的攝像頭的像元尺寸已經(jīng)做到3微米以內(nèi)，所以一般成像比例大于2:1時(shí)也會選用顯微鏡頭。

· 微距鏡頭（Macro），一般是指成像比例為2:1～1:4的范圍內(nèi)的特殊設(shè)計(jì)的鏡頭。在對圖像質(zhì)量要求不是很高的情況下，一般可采用在鏡頭和攝像頭之間加近攝接圈的方式或在鏡頭前加近拍鏡的方式達(dá)到放大成像的效果。

· 遠(yuǎn)心鏡頭（Telecentric），主要是為糾正傳統(tǒng)鏡頭的視差而特殊設(shè)計(jì)的鏡頭，它可以在一定的物距范圍內(nèi)，使得到的圖像放大倍率不會隨物距的變化而變化，這對被測物不在同一物面上的情況是非常重要的應(yīng)用。

· 紫外鏡頭（Ultraviolet）和紅外鏡頭（Infrared），一般鏡頭是針對可見光范圍內(nèi)的使用設(shè)計(jì)的，由于同一光學(xué)系統(tǒng)對不同波長的光線折射率的不同，導(dǎo)致同一點(diǎn)發(fā)出的不同波長的光成像時(shí)不能會聚成一點(diǎn)，產(chǎn)生色差。常用鏡頭的消色差設(shè)計(jì)也是針對可見光范圍的，紫外鏡頭和紅外鏡頭即是專門針對紫外線和紅外線進(jìn)行設(shè)計(jì)的鏡頭。

(7)特殊用途鏡頭

鏡頭和攝像頭之間的接口有許多不同的類型，工業(yè)攝像頭常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徠卡接口、M42接口、M50接口等。接口類型的不同和鏡頭性能及質(zhì)量并無直接關(guān)系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各種常用接口之間的轉(zhuǎn)接口。

· C接口和CS接口是工業(yè)攝像頭常見的國際標(biāo)準(zhǔn)接口，為1英寸－32UN英制螺紋連接口，C型接口和CS型接口的螺紋連接是一樣的，區(qū)別在于C型接口的后截距為17.5mm，CS型接口的后截距為12.5mm。所以CS型接口的攝像頭可以和C口及CS口的鏡頭連接使用，只是使用C口鏡頭時(shí)需要加一個(gè)5mm的接圈；C型接口的攝像頭不能用CS口的鏡頭。

· F接口鏡頭是尼康鏡頭的接口標(biāo)準(zhǔn)，所以又稱尼康口，也是工業(yè)攝像頭中常用的類型，一般攝像頭靶面大于1英寸時(shí)需用F口的鏡頭。

· V接口鏡頭是有名的專業(yè)鏡頭品牌施奈德鏡頭所主要使用的標(biāo)準(zhǔn)，一般也用于攝像頭靶面較大或特殊用途的鏡頭