3-1光学镜头的特性
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、镜头的分类按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头1”25mm自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头1/3”8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头2/3”17mm(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。
光学和光子学 微透镜阵列 第3部分：光学特性测试方法-最新国标
光学和光子学微透镜阵列第 3 部分：光学特性测试方法1 范围本文件规定了微透镜的光学特性（波前像差以外的）的测试设备、测试程序、测量结果处理等内容。
本文件适用于在表面浮雕结构微透镜和梯度折射率微透镜。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 41869.1 光学和光子学微透镜阵列第1部分：术语GB/T 2831 光学零件的面形偏差3 术语定义GB/T 41869.1 中给出的术语和定义适用于本文件。
4 基板测试基底的光学质量对微透镜定义的焦点位置的质量有贡献，应按照ISO 10110 - 5进行量化。
5 测试方法5.1 测试原理通过光学手段对被测微透镜表面进行定位。
通过测量定位焦点位置所需的轴向位移来确定有效后(前)焦距。
微透镜的测试原理类似于大透镜的测试。
然而，在许多情况下，微小透镜的测量存在实际问题，难以使用标准设备。
一般来说，可以采用两种光学技术。
一种是基于显微术，另一种是基于干涉术。
第一种技术是利用显微镜通过聚焦来定位微透镜的顶点。
有效后(前)焦距是通过测量显微镜在远场源图像上重新聚焦所需的位移来推导的，如图1所示。
显微镜中的聚焦辅助装置，如分视场聚焦光栅，使微透镜的无特征顶点在用反射光观察时更容易定位。
对于焦距测量，远场点光源可以是光纤的发射尖端或照明的测试光栅。
测试可采用白光或单色光照明。
第二种波前测量技术使用波前传感来定位测试表面或曲率中心。
定位测试可借助以下设备之一进行：a)斐索干涉仪b)泰曼-格林干涉仪c)横向剪切干涉仪；d)沙克-哈特曼设备。
GB/T 41869.2-2022和 ISO/TR 14999-1 中对此作了更全面的描述。
干涉法的一个优点是对于强像差透镜，通过干涉图可以很容易地推断出焦距随孔径半径的变化。
简述影视镜头和基本分类
简述影视镜头和基本分类
影视镜头是摄影机或摄像机上使用的光学元件，用于通过聚焦和阻挡光线来进行拍摄和录制影像。
镜头的选择对于影片的视觉效果和叙事手法起着关键的作用。
影视镜头可以根据其焦距、光圈和变焦方式等特性进行分类。
1. 根据焦距：
- 广角镜头：具有较短的焦距，可以呈现广阔的景象，适合拍摄大场景和夸张的近景。
- 标准镜头：具有接近人眼视角的焦距，可以呈现真实的画面，常用于大部分拍摄。
- 长焦镜头：具有较长的焦距，可以放大和拉近远距离的景物，适合拍摄远处的细节和追踪运动。
2. 根据光圈：
- 快镜头：具有较大的开口，能够在较暗的环境下捕捉到更多的光线，适用于拍摄夜景和低光条件下的场景。
- 慢镜头：具有较小的开口，适用于明亮的环境，可以获得较大的景深，适合拍摄需要清晰细节的场景。
3. 根据变焦方式：
- 固定焦距镜头：焦距固定，需要通过移动摄影机或更换镜头来改变画面的大小。
- 变焦镜头：焦距可调节，可以通过调整镜头的变焦环来改变画面的大小，提供更大的拍摄自由度。
此外，还有一些特殊功能的镜头，如鱼眼镜头、微距镜头等，用于拍摄特定类型或特殊效果的场景。
不同类型的镜头可以根据需要组合使用，通过镜头的选择和运用，影视制作可以实现各种不同的视觉效果和表现手法。
光学镜头用途-概述说明以及解释
光学镜头用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述光学镜头是一种利用光学原理来收集、聚焦或处理光线的透镜装置。
它是光学系统中的核心组件，具有广泛的应用范围和重要意义。
从摄影领域到科学研究，光学镜头都扮演着不可替代的角色。
本文将深入探讨光学镜头的基本构成、在摄影领域和科学研究中的应用，并展望其未来的发展趋势，旨在为读者了解光学镜头的用途和重要性提供全面的指导。
json{"1.2 文章结构": {"本文将首先介绍光学镜头的基本构成，包括透镜、反射镜等组成部分及其功能。
接着，探讨光学镜头在摄影领域的广泛应用，从景深、焦距等方面分析其重要性。
最后，深入探讨光学镜头在科学研究中的作用，包括在天文学、生物学等领域的应用。
通过全面的论述，旨在展示光学镜头在不同领域中的重要性和潜力。
"}}1.3 目的本文旨在深入探讨光学镜头在不同领域中的广泛应用，包括摄影领域和科学研究领域。
通过对光学镜头的基本构成、工作原理和特点进行详细解析，展示其在影像捕捉和实验研究中的重要作用。
同时，通过对光学镜头未来发展的展望，探讨新技术和趋势对镜头制造和设计的影响，为读者提供对光学镜头行业的全面了解和未来发展趋势的预测。
通过本文的阐述，希望读者能够深入了解光学镜头的用途和重要性，以及其在不同领域的广泛应用价值，从而增强对光学镜头技术的理解和认识。
2.正文2.1 光学镜头的基本构成光学镜头是由多种光学元件组成的，每个光学元件都扮演着特定的角色，共同协作以使光学系统能够正确地聚焦光线并产生清晰的图像。
光学镜头的基本构成包括以下几个部分：1. 透镜：透镜是光学镜头的主要组成部分，它由透明的光学材料制成，可以将入射光线聚焦到特定的点上。
透镜可以分为凸透镜和凹透镜，它们通过曲率和折射率的不同来实现不同的功能。
2. 光圈：光圈是位于透镜前方的一个开口，它可以调节光线通过的大小和方向，从而控制光线的入射角度和散焦范围。
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：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。
依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。
需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。
变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。
变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。
变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。
变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。
光学镜头设计原理
光学镜头设计原理
光学镜头设计原理:
1. 折射原理：根据光线在两种不同介质之间的折射规律，设计出镜头的形状和曲率，使得光线能够在镜头内部发生折射并集中到焦点上。
2. 应用多个镜片：通过在光路上放置多个镜片，可以更好地控制光线的传播和聚焦。
不同的凸凹面曲率和材料可以调整光线的折射和散射，提高镜头的成像质量。
3. 光线的收敛和发散：利用凸透镜使光线收敛，实现放大效应，适用于望远镜等应用；利用凹透镜使光线发散，形成视场角大的广角镜头。
4. 色差校正：由于不同波长的光在镜头中的传播速度不同，会导致色差，即成像点的位置不同。
为了校正色差，设计时可采用不同材质的镜片，利用色散的特性使得不同波长的光线经过镜片后能够聚焦在同一平面上。
5. 光线的阻抗匹配：镜头表面和空气之间的折射率不匹配会导致反射丢失，因此常通过涂覆一层反射膜增加光线的穿透率，提高镜头的透光性能。
6. 畸变校正：通过适当设计曲率和厚度分布，可以减少或校正象散和畸变，保证成像的准确性。
7. 光圈控制：镜头设计中考虑光圈的位置和大小，可以控制进入镜头的光线的数量和方向，从而影响镜头的景深和焦点范围。
8. 光学镀膜：对镜头表面进行薄膜涂层，可以减少反射、提高透光率和耐磨性，改善成像质量。
这些原理在光学镜头设计中相互关联，通过合理的组合和优化，能够提高镜头的光学性能和成像质量。
第三节 镜头的种类及特性
长焦距镜头视角小,可以将远处的被摄体“拉近”，删除多余的 景物，使其充满整个画面，从而使画面构图简洁。
长焦距镜头视角小,可以将远处的被摄体“拉近”，删除多余的 景物，使其充满整个画面，从而使画面构图简洁。
人像摄影师经常拍摄人像使用的焦距段 人像摄影师喜欢使用中等远摄镜头（通常称为中 焦镜头，焦距为标准镜头的两倍左右，如135照相 机焦距在85mm-135mm左右的镜头),使被摄者在画 面上占据较大的面积,又能适当拉开照相机和被摄者 之间的距离,不会给被摄者造成心理压力. 使用长焦距镜头时应特别注意相机的持稳速度,尽 可能采用三角架或独角架支撑,以获得清晰的影像.
单环推拉式变焦镜头
双环转动式变焦镜头
4、变焦镜头的配备
在配备变焦镜头时，如果只想配备一只变焦镜头， 通常应选择包含广角、标准、与中焦的镜头，如 28-70mm、24-85mm、24-120mm、28-300mm、 18-200mm、18-300等，这样就足以应付大量日常 拍摄的需要了。 如果要配备两只变焦镜头，基本考虑是包括所有常 用的焦距，且不使两只变焦镜头的变焦范围有过多 的重复。从一这指导思想出发，可选择有18-55mm、 28-70mm、或24-70mm加上80-200mm、70200mm、70-300mm等，此外，如果再加上一只大 口径的标准镜头和一个增距镜，就几乎能满足各种 拍摄的需要了。
2、变焦倍率
变焦倍率又称为变焦比，也就是变焦镜头的最长焦 距与最短焦距之比，常见的变焦倍率有2倍（1424mm,17-35mm、35-70mm等）。3倍（2470mm、70-200mm等)、4倍（70-300mm、35135mm等)、5倍（28-135mm、24-120mm,60300mm等)、6倍（35-210mm、50-300mm等)、7 倍（28-200mm等）等，变焦倍率越大，就越能以 一只镜头发挥多只镜头功能的优势；但是也有体积 相对较大，口径相对偏小，成像质量相对较差的不 足。
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。
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•
2.聚焦 一般的聚焦操作分：手动 聚焦和自动聚焦。 · 特写聚焦法
3.光圈（
Aperture ） ——控制进入镜头的进光量
• a.光圈调节方法有：手动调
节和自动光圈调节。
• b. 如何正确设置光圈，使 摄像机正确曝光？ • · 一般靠目测，一边观察摄 像机寻像器，一边手动。或 者调节先用自动光圈调节， 再进行手动精调。
影响景深的因素：（焦距和光圈）
焦距 长焦(大) 广角(小)
景深 小 大
光圈孔径 大 小
利用景深进行选择性聚焦操作
第三章
光学镜头的特性 及其运用
第一节 光学镜头的基本特性
• 1.焦距与视角
•
按焦距长短对光学镜头进行分类
•
• • • • • • • •
a.标准镜头
标准镜头指镜头焦距为50mm的镜头。 水平视角为47° 左右 b.长焦镜头 长焦镜头指镜头焦距大于50mm的镜头。 其水平视角窄于标准镜头，又叫窄角镜头 c.广角镜头 广角镜头指镜头焦距小于50mm的镜头 其水平视角宽于标准镜头，通常我们把这种短焦 镜头叫广角镜头。
注意点： 1、对于电子快门来说，使用时，如果镜头长时
间对着强光，那样通过镜头的聚焦作用，很容易烧 坏后边“大敞门”的CCD感光器件。 2、拍摄高速运动物体，快门速度应与之相匹配 一般摄像机快门速度有： 1/50秒 1/100秒 1/250秒 1/500秒 ……
• 5.景深（Depth of Field） 景深指摄像机所拍摄景物最近的成像清晰 点，和最远成像清晰点之间所展现的纵向空 间距离。
• 电子快门:它实际上并没有“门”，而是利用了CCD感 光系统不通电不工作的原理，在CCD不通电的情况下， 尽管像场窗口仍然“大敞开”，但是并不能产生图像。
•
CCD只工作“一个指定的时间长短”，就也能获得像有快门“瞬间 打开”一样的效果。所以电子快门数码相机在按下快门时是“无声”的。 不过为了满足影友的“心理需求”，有的相机可以设定一个“电子发声”： 模拟出一个“咔嚓”声来让你“过过瘾”。
SEKONIC公司 06年开发设计 的测光表DIGITALMASTER L758D售价人民币4900元
•
4.快门（Shutter） ——摄像机控制曝光的装置之一 作用：1、 ห้องสมุดไป่ตู้制到达CCD感光面光线停留的时间。 2、 抓拍动体
• 机械快门:物理存在的“大门”的“限时启 闭”
摄像机的快门为高速电子快门。