基础知识:光学镜头
光学镜头基础知识

光学镜头基础知识
光学镜头是一种能够改变穿过镜头的光线之光线束的导向能力而改变图像的形
象的光学元件。
光学镜头也可以调节焦距来影响拍摄到的图像。
现在它们被普遍应用于日常生活中,例如摄像机、摄影机、显微镜和望远镜。
光学镜头是由多个不同样式的元件构成的光学结构,包括透镜、衍射光栅和它
们的组合;它们们的功效是以分束、折射、衍射和聚焦折射的方式能够将光线束重新定向,从而形成形状和尺寸精确、清晰的图像。
光学镜头的设计非常复杂,它需要依赖光学设计软件完成,即执行光学系统仿
真计算,并实现光学组件的调节。
此外,光学镜头的调节必须克服折射和衍射,实现其发挥最佳效果。
值得一提的是,对光学镜头的考虑不仅仅是调制器、滤光片等物理元素,它也
受到衍射、绕射等光学现象的影响。
因此,要得到理想的效果,应运用专业技术设计光学镜头,并要按照精准原理规范进行校正,这样才能实现光学组件的最佳利用。
从上述文字可以清晰地了解,光学镜头不可缺少,他对现代社会的发展具有重
要的影响,正因此,在高校及高等等教育中,要正确地教授它们的发展史、设计原理和校正标准,以提升学生们对这一领域的知识素养,并期望着他们能够在未来继续努力改进发展它们。
光学基础知识:焦点、弥散圆、景深 焦深

1、焦点(focus)与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后,再以锥状的扩散开来,这个聚集所有光线的一点,就叫做焦点。
图片:1.png2、弥散圆(circleofconfusion)在焦点前后,光线开始聚集和扩散,点的影象变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。
在现实当中,观赏拍摄的影象是以某种方式(比如投影、放大成照片等等)来观察的,人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系,如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。
这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circleofconfusion)。
3、景深(depthoffield)在焦点前后各有一个容许弥散圆,这两个弥散圆之间的距离就叫景深,即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像仍然有一段清晰范围的,就是景深。
景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。
对于固定焦距和拍摄距离,使用光圈越小,景深越大。
焦深的含义焦深:指在保持影像较为清晰的前提下,焦点(焦平面)沿着镜头光轴所允许移动的距离。
二、影响焦深的因素和规律:1.光圈与焦深成正比。
光圈小,焦深大;光圈大,焦深小。
2.摄距与焦深成反比。
摄距近,焦深大;摄距远,焦深小。
原因:摄距(物距)减小,像距增大,远、近模糊圈之间的距离增大,所以焦深增大。
3.镜头焦距与焦深成正比。
镜头焦距长,焦深大,镜头焦距短,焦深小。
原因:摄距一定时,焦距增大,远、近模糊圈之间的距离增大,所以焦深增大。
4.焦深与模糊圈成正比。
允许的模糊圈大,焦深大;允许的模糊圈小,焦深小。
三、焦深与景深的异同1.含义不同:景深是景物中能产生较为清晰影像的纵长距离;焦深是影像的焦平面可允许移动的距离。
2.当摄距减小时,景深减小,焦深增大;当摄距增大时,景深增大,焦深减小。
3.当景物的成像比例增大时(如使用长焦镜头、缩短摄距等),景深减小,焦深增大;当景物的成像比例减小时(如使用短焦镜头、增大摄距等),景深增大,焦深减小。
光学显微镜基础知识

光学显微镜基础知识利用光学原理把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。
简史早在公元前1世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时可以使其放大成像。
后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。
1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。
1610年前后,意大利的伽利略和德国的j.开普勒在研究望远镜的同时,改变物镜和目镜之间的距离,得出合理的显微镜光路结构,当时的光学工匠遂纷纷从事显微镜的制造、推广和改进。
17世纪中叶,英国的r.胡克和荷兰的a.van列文胡克都对显微镜的发展作出了卓越的贡献。
1665年前后,胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。
这些部件经过不断改进,成为现代显微镜的基本组成部分。
1673~1677年期间,列文胡克制成单组元放大镜式的高倍显微镜,其中9台保存至今。
胡克和列文胡克利用自制的显微镜在动、植物机体微观结构的研究方面取得了杰出的成就。
19世纪,高质量消色差浸液物镜的出现使显微镜观察微细结构的能力大为提高。
1827年g.b.阿米奇第一个采用浸液物镜。
19世纪70年代,德国人e.阿贝奠定了显微镜成像的古典理论基础。
这些都促进了显微镜制造和显微观察技术的迅速发展,并为19世纪后半叶包括r.科赫、l.巴斯德等在内的生物学家和医学家发现细菌和微生物提供了有力的工具。
在显微镜本身结构发展的同时,电子显微镜观测技术也在不断创新:1850年发生了偏光电子显微镜之术,1893年发生了干预电子显微镜之术,1935年荷兰物理学家f.泽尔尼克缔造了相配电子显微镜之术,他为此在1953年被授与诺贝尔物理学奖金。
古典的光学显微镜只是光学元件和精密机械元件的组合,它以人眼作为接收器来观察放大的像。
后来在显微镜中加入了摄影装置,以感光胶片作为可以记录和存储的接收器。
现代又普遍采用光电元件、电视摄象管和电荷耦合器等作为显微镜的接收器,配以微型电子计算机后构成完整的图象信息采集和处理系统。
镜头基础知识

镜头基础知识日期:2012年1月6日15:13摘要:光学镜头的主要参数焦距主点到焦点的距离称为光学系统的焦距,这是镜头的重要参数之一,它决定了像与实际物体之间的比例。
在物距一定的情况下,要得到大比例的像,则要求选用长焦距的镜头。
如图2所示,自物方主点H到物方焦点F的距离称为物方焦距或前焦距f;类似地,自像方主点H '到物方焦点F '的距离称为物方焦距或前焦距f '。
其定义具有方向性,如果主点到焦点的方向与光线的方向一致,则焦距为正;反之则为负。
图2中所示的情况,像方焦距f '>0,物方焦距f '<0。
如果系统两侧的介质相同,则f '=-f。
相对孔径与光圈数F数相对孔径为入瞳直径与焦距的比值D/f ' ,它主要影响像面的照度,照相镜头像面的照度与相对孔径的平方成正比。
为了满足景物较暗时摄影的需要,或者为了对高速运动物体摄影,要求采用很短的曝光时间,它们都要求提高像面的照度,因此就需要采用大的相对孔径。
镜头通常采用光圈数F来表示通光孔径的大小,光圈数F数为相对孔径的倒数,即F=f ' / D视场角(FOV:Field of view)与像面尺寸镜头的视场角决定了被拍摄景物的范围。
由于摄影系统一般是对远处景物成像,所以其像面通常位于焦平面附近,因此像面大小与视场角2W ' 的关系可表示为公式y ' =f ' tanW '公式中y ' 应该是像面区域的半径。
目前,工业相机通常使用CCD或者CMOS传感器作为像面接收器,有面阵和线阵两种,其工作区域的形状分别为矩形或线形,传感器的工作区域必须包含在镜头所确定的像面圆形区域之内。
在镜头的参数中,也经常使用传感器的大小来表示视场大小。
面阵传感器是由许多像素单元组成的一个矩形阵列,每个像素单元都是一个方形传感器。
面阵传感器的大小通常是以其对角线的长度来表示的。
光学基础知识:摄影镜头调制传输函数MTF解读

镜头是摄影师和摄影爱好者投资最高的设备之一,也是决定拍摄质量的最重要的因素。
因此,镜头的质量,历来受到极大的重视。
我们当然会很关心摄影镜头的测量方法。
摄影的最终产品是照片,所以,根据拍摄照片的质量来评价镜头质量,这是我们最先想到的,也是最基本的测试镜头的方法。
实拍照片评价镜头质量的优点是结果直截了当,根据效果判断,比较放心。
不过决定照片质量的客观因素很多,而一张照片的“好”与“坏”又需要人的主观判断,很难通过测量得出客观的定量结果。
大量的事实表明,影响拍摄质量最重要的因素是镜头的分辨率和反差。
反差大小可以通过仪器很容易测量,而分辨率就不那么容易了!现在我们经常采用拍摄标准分辨率板的方法测量镜头的分辨率。
将拍摄了标准分辨率板的底片放到显微镜下人工判读,看最高能够分辩多少线条密度。
分辨率的单位是线对/毫米(lp/mm),一黑一白两条线算是一个线对,每毫米能够分辩出的线对数就是分辨率的数值。
由于这种方法还是要受到胶片分辨率的客观影响和人工判读的主观影响,所以并不是最准确最理想的方法。
现在,让我们从另一个角度出发,将镜头看作一个信息传递系统:被拍摄景物反射出来的光线是它的输入信息,而胶片上的成像就是它的输出信息。
一个优秀的镜头意味着它的输出的像忠实的再现了输入方景物的特性。
喜欢音响的朋友都知道,高保真放大器的输出,应当准确地再现输入信号(图1)。
当输入端输入频率变化而幅度不变的正弦信号时,输出正弦波信号幅度的变化反映了放大器的频幅特性。
频幅特性越平坦,放大器性能越好(图2)!类似的方法也可以用来描述镜头的特性。
由数学证明可知,任何周期性图形都可以分解成亮度按正弦变化的图形的叠加,而任何非周期图形又可以看作是周期图形片断的组合。
因此,研究镜头对正弦变化的图形的反映,就可以研究镜头的性能!亮度按正弦变化的周期图形叫做“正弦光栅”。
为了描述正弦光栅的线条密度,我们引入了“空间频率”的概念。
一般正弦波的频率指单位时间(每秒钟)正弦波的周期数,对应的,正弦光栅的空间频率就是单位长度(每毫米)的亮度按照正弦变化的图形的周期数。
镜头基础知识和知识点总结

镜头基础知识和知识点总结镜头基础知识和知识点总结一、引言镜头作为摄影器材中至关重要的一部分,对照片质量和效果的产生起着决定性的作用。
了解镜头的基础知识和知识点,不仅有助于我们选择适合的镜头进行拍摄,还可以更好地理解照片的构图和质量问题。
本文将从镜头的构造、分类、光学原理以及一些实用的知识点等方面进行总结和介绍。
二、镜头的构造1. 玻璃光学元件镜头的构造主要由玻璃光学元件组成,包括透镜和反射镜等。
透镜分为凸透镜和凹透镜,通过调整透镜的位置和组合方式,可以改变光线的折射和聚焦效果。
2. 光圈光圈是镜头中具有可变直径的孔径,在光线通过后,可以调整光圈的大小,从而控制进入相机传感器的光量。
光圈的大小直接影响到照片的景深和光线的明暗。
3. 对焦机构对焦机构是镜头中用来调节镜头与被摄物体之间的距离,从而使被摄物体保持清晰的部分。
现代镜头的对焦机构通常由电机和多个对焦组件组成,以实现快速、准确的对焦。
三、镜头的分类1. 按焦距分为广角镜头、标准镜头和长焦镜头广角镜头一般具有小于50mm的焦距,适用于拍摄广角景物,能够呈现出宽广的景深和视角。
标准镜头一般为50mm,是最接近人眼视角的镜头。
长焦镜头超过50mm,适合远距离或需要放大物体的拍摄。
2. 按功能分为定焦镜头和变焦镜头定焦镜头焦距固定,无法调节,但一般具有更好的成像质量和透光性能。
变焦镜头可以根据需要调整焦距,适合拍摄需要不同视角的场景。
3. 按反射系统分为单反镜头和无反镜头单反镜头为配合单反相机设计的镜头,通过反光板和五棱镜将图像引导至取景器中观察。
无反镜头为适配无反相机的镜头,直接将图像传导至相机的电子取景器或显示屏中。
四、光学原理1. 焦点和景深焦点是指光线通过透镜后汇聚在传感器上的位置,决定了被摄物体的清晰与否。
景深则是指摄影中被认为是清晰的范围,包括近景和远景。
焦点和景深的关系是,当焦点调整到一定位置时,会带来不同的景深效果。
2. 色差和畸变色差是指透镜在不同颜色的光线传播中产生的偏差,造成照片中出现色彩偏移现象。
3c相机镜头光源基础知识及光学系统选型设计方法

3c相机镜头光源基础知识及光学系统选型设计方法3C相机镜头光源基础知识及光学系统选型设计方法1. 前言在数字相机领域,镜头是至关重要的组成部分之一。
它的质量和性能直接影响相机的成像效果。
而要了解镜头光源基础知识及光学系统选型设计方法,首先需要掌握光学基础知识,了解光的传播和干扰现象,以及不同光源的特点和适用场景。
2. 光学基础知识光学是研究光的传播、干扰和折射等现象的学科。
光的传播是通过光线完成的,它具有波粒二象性。
在光学中,我们经常会使用光的波动模型和几何模型来进行分析。
2.1 光的传播光是通过光源发出的电磁波,其传播遵循直线传播的几何光学原理,即光线模型。
光线在空气、玻璃等介质中传播时会发生折射和反射,这是由光的波动性质决定的。
2.2 光的干扰光的干扰是指两束或多束光线在空间中相遇时,相互干涉和衍射的现象。
干涉是指光线的互相叠加和相长相消的现象,衍射是指光线通过障碍物或孔径时发生偏折和扩散的现象。
3. 光源基础知识在摄影领域,不同的光源具有不同的特点和效果。
常见的光源有自然光、白炽灯、荧光灯、LED等。
光源的色温、亮度、光线的色彩饱和度等参数都会对拍摄的效果产生影响。
3.1 自然光自然光是指来自太阳的光线,它的色温与太阳的高度和时间相关,早晨和傍晚的自然光偏暖色调,中午的自然光偏冷色调。
自然光的光线比较柔和和均匀,适合拍摄风景和人物照片。
3.2 白炽灯白炽灯是一种传统的光源,它具有较高的色温和较低的色彩饱和度。
白炽灯下的拍摄会使照片呈现出暖色调,给人一种温暖和亲切的感觉。
但是由于白炽灯的光线比较黄,容易导致色彩偏差。
3.3 荧光灯荧光灯是一种常见的室内光源,它具有较高的色温和较高的色彩饱和度。
荧光灯下的拍摄会使照片呈现出冷色调,给人一种冷静和清爽的感觉。
但是由于荧光灯的光线比较刺眼,容易导致眼睛疲劳。
3.4 LEDLED是一种较新的光源,它具有较高的色温和较高的色彩饱和度。
LED灯下的拍摄可以根据需要调节光线的色温和亮度,适用于各种场景的拍摄。
光学镜头基础知识

光学镜头基础知识光学镜头是摄像机中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣和效果。
光学镜头规格繁多,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。
一、镜头的分类1、按结构上分1)、固定光圈定焦镜头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/COMS 靶面上的图像最清晰。
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。
光照度比较均匀,价格较便宜。
3)、自动光圈定焦镜头在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮和传动的微型电机,并从驱动电路引出3 或4 芯屏蔽线,接到摄像机自动光圈接口座上。
当进入镜头的光通量变化时,摄像CCD/CMOS 靶面产生的电荷发生相应的变化,从而使视频信号电平发生变化,产生一个控制信号,传给自动光圈镜头,从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动,完成调整大小的任务。
4 手动光圈变焦镜头焦距可变的,有一个焦距调整环,可以在一定范围内调整镜头的焦距,其可变比一般为2~3 倍,焦距一般为 3.6~8mm。
实际应用中,可通过手动调节镜头的变焦环,可以方便地选择被监视地市场的市场角。
5 自动光圈电动变焦镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机,其中一个电机与镜头的变焦环合,当其转动时可以控制镜头的焦距;另一电机与镜头的对焦环合,当其受控转动时可完成镜头的对焦。
但是,由于增加了两个电机且镜片组数增多,镜头的体积也相应增大。
6 电动三可变镜头与自动光圈电动变焦镜头相比,只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制,光圈、焦距、聚焦均可变。
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基础知识:光学镜头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。
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。
光学工业镜头广泛用于反射度极高的物体定位检测,如:金属、玻璃、胶片、晶片等。
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。
所以,广泛用于大场面风摄影作品的拍摄。
在摄影创作中,使用广角镜头拍摄,能获得以下几个方面的效果:一是能增加摄影画面的空间纵深感;二是景深较长,能保证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的再现。
所以,现代绝大多数的袖珍式自动照相机(俗称傻瓜照相机)采用38-35毫米的普通广角镜头;三是镜头的涵盖面积大,拍摄的景物范围宽广;四是在相同的拍摄距离处所拍摄的景物,比使用标准镜头所拍摄的景物在画面中的影像小;五是在画面中容易出现透视变形和影像畸变的缺陷,镜头的焦距越短,拍摄的距离越近,这种缺陷就越显著。
商用级的数码相机中多使用与普通35 mm相机相同的普通广角镜头,由于其在景深深,拍摄范围广等优点,因而在选择数码相机时,同样性能的数码相机,能够具有广角和远距的数码相机将会性能更好一些。
2 分类按结构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。
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。
光照度比较均匀,价格较便宜。
自动光圈定焦镜头在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机,并从驱动电路引出3或4芯屏蔽线,接到摄像机自动光圈接口座上。
当进入镜头的光通量变化时,摄像机CCD 靶面产生的电荷发生相应的变化,从而使视频信号电平发生变化,产生一个控制信号,传给自动光圈镜头,从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动,完成调整大小的任务。
手动光圈变焦镜头焦距可变的,有一个焦距调整环,可以在一定范围内调整镜头的焦距,其可变比一般为2 ~3倍,焦距一般为3.6~8mm。
实际应用中,可通过手动调节镜头的变焦环,可以方便地选择被监视地市场的市场角。
但是当摄像机安装位置固定下以后,在频繁地手动调整变焦是很不方便的。
因此,工程完工后,手动变焦镜头的焦距一般很少调整。
仅起定焦镜头的作用。
自动光圈电动变焦镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机,其中一个电机与镜头的变焦环合,当其转动时可以控制镜头的焦距;另一电机与镜头的对焦环合,当其受控转动时可完成镜头的对焦。
但是由于增加了两个电机且镜片组数增多,镜头的体积也相应增大。
电动三可变镜头与自动光圈电动变焦镜头相比,只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。
按焦距按视场大小分:小视场镜头,普通镜头(约50度左右),广角镜头和特广角镜头(100-120度)标准镜头视角约50度,也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角,所以又称为标准镜头。
5mm相机的标准镜头的焦距多为40mm,50mm或55mm。
120相机的标准镜头焦距多为80mm 或75mm。
CCD芯片越大则标准镜头的焦距越长。
广角镜头视角90度以上,适用于拍摄距离近且范围大的景物,又能刻意夸大前景表现强烈远近感即透视。
35mm 相机的典型广角镜头是焦距28mm,视角为72度。
120相机的50,40mm的镜头便相当于35mm相机的35,28mm的镜头.长焦距镜头适于拍摄距离远的景物,景深小容易使背景模糊主体突出,但体积笨重且对动态主体对焦不易。
35mm 相机长焦距镜头通常分为三级,135mm以下称中焦距,135-500mm称长焦距,500mm 以上称超长焦距。
120 相机的150mm的镜头相当于35mm相机的105mm镜头。
由于长焦距的镜头过于笨重,所以有望远镜头的设计,即在镜头后面加一负透镜,把镜头的主平面前移,便可用较短的镜体获得镜体获得长焦距的效果。
反射式望远镜头是另一种超望远镜头的设计,利用反射镜面来构成影像,但因设计的关系无法装设光圈,仅能以快门来调整曝光。
微距镜头(marco lens)除作极近距离的微距摄影外,也可远摄。
按接口C型镜头法兰焦距是安装法兰到入射镜头平行光的汇聚点之间的距离。
法兰焦距为17.526mm或0.690in。
安装罗纹为:直径1in,32牙.in。
镜头可以用在长度为0.512in (13mm)以内的线阵传感器。
但是,由于几何变形和市场角特性,必须鉴别短焦镜头是否合用。
如焦距为12.6mm的镜头不应该用长度大于6.5mm的线阵。
如果利用法兰焦距尺寸确定了镜头到列阵的距离,则对于物方放大倍数小于20倍时需增加镜头接圈。
接圈加在镜头后面,以增加镜头到像的距离,以为多数镜头的聚焦范围位5-10%。
镜头接长距离为焦距/物方放大倍数。
CS型镜头With a 5 mm adapter ring, a C lens can be used on a CS-mountcamera.U型镜头一种可变焦距的镜头,其法兰焦距为47.526mm或1.7913in,安装罗纹为M42×1。
主要设计作35mm照片应用(如国产和进口的各种135相机镜头),可用于任何长度小于 1.25in(38.1mm)的列阵。
建议不要用短焦距镜头。
特殊镜头如显微放大系统。
要特别注意CS和C的差别,不同类型的camera 和不同类型的Len连接时,要定制转接环。
国外很贵,一个约,不如自己加工。
光学镜头的主要参数和评价主要参数有焦距,视场,物距,光圈,快门等。
对于镜头最完善的评价莫过于MTF (Modulation Transfer Function)。
但是由于像差(标定的原因),镜头的每个范围都有一个MTF值。
这些范围指的是:(1)近轴部分,(2)离轴部分,(3)当光学系统存在不对称畸变时,上述两部分在不同方向上的子部分。
每个部分对于不同的辐射能量波长范围,都有各自相应的MTF值。
MTF是评价成像系统的最常用、最优的指标,也是指导机器视觉系统集成的最优指标。
3 参数聚焦和光圈景深:被摄体周围适度清晰聚焦的范围对最终影象的出现起着至关重要的作用。
为了充分利用镜头上提供的所有光圈,可把照相机固定在三脚架上,以防照相机抖动。
f/光圈数和光圈大小调定在某一f/光圈数时的任何种类的镜头能够透射过几乎相同光量的影象,因为光阑直径直接与焦距相关,例如,一只80毫米的镜头在使用5毫米的光阑直径时,光圈必定调节在f/16上。
因此镜头的焦距在除以光阑直径后,就得到相应的f/光圈数。
焦距标记调节调焦环螺纹,镜头从照相机处伸出,随着调焦环的转动,通过放认对准固定参看符号的标记,你就可以发现正在调节的焦距。
光圈调节向上转动光圈环至下一个f/光圈数(例如从f/4到f/5.6),光圈大小减半(即达到胶片的光量减半);向下转动光圈环至下一个f/光圈数(例如从f/4到f/2.8)。
光圈大小增加一倍。
景深范围随着镜头对被摄体聚焦,可在固定参看符号两边寻找对应于(或接近)己调定的光圈f/数,辨认焦距标记下相对的数值,便可决定有效景深。
景深的作用光圈大小的改变:通过相同焦距的镜头对相同距离的被摄体聚焦,该示说明光圈大小的调整是如何改变景深的。
一般来说,被摄体的前景深扩大1/3,后景深则扩大2/3,光圈越小,景深越大。
F/2光圈的景深远远小于f/16光圈的景深。
被摄体至照相机的距离:即使采用同样的焦距和光圈,景深在一定程度上如何受制于被摄体至照相机的距离。
被摄体距照相机越近,景深就越小。
镜头对15英尺(4.5米)处聚焦所产生的景深比镜头对5英尺(1.5米)处聚焦所产生的景深要大得多。
镜头的改变:在相同物距和光圈的情况下,使用不同焦距的镜头可改变景深,镜头焦距越短,最深越大,对于超广角镜(8---15毫米),景深非常大,以致无需调焦,因为每一级光圈的景深都是清晰。
4 应用光学工业镜头广泛用于反射度极高的物体定位检测,如:金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测,芯片和硅晶片的破损检测,MARK点定位,玻璃割片机、点胶机、SMT检测、贴版机等工业精密对位、定位、零件确认、尺寸测量、工业显微等CCD视觉对位、测量装置等领域。
5 其它放大率问题:光学镜头放大率问题,很多客户可能对镜头放大率不了解或者认识不多,所以造成了对镜头使用的错误操作或者选购不到合适的镜头,因此,普密斯光学针对这一问题进行专业的讲述,希望可以帮助大家更好的理解镜头参数问题。
放大率光学放大率影像大小相对于物体的放大率β=y’/y =b/a=NA/NA’=CCD相机元素尺寸/视场实际尺寸电子放大率电子放大率是用相机拍照成像在CCD上的像呈现在显示器的放大倍数显示器放大率显示器放大率是被拍物体通过镜头成像显示在显示器上的放大倍数显示器放大率=(光学放大率)×(电子放大率) 例子:光学放大率=0. 2X, CCD大小1/2(对角线长8mm),显示器14〃电子放大率=14×25.4/8=44.45(倍) 显示器放大率=0.2×44.45=8.89(倍) (1寸=25.4mm)视场视场是镜头与CCD相机连接时物体可被看见的范围大小视场的大小是:(CCD格式大小)/(光学放大率) 例子:光学放大率=0.2X,CCD1/2〃(4.8mm长,6.4mm宽) 视场大小:长=4.8/0.2=24(mm) 宽=6.4/0.2=32(mm)[1]- END -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。