工業(yè)鏡頭的光圈,F(xiàn)值:光圈的主要作用是通過(guò)控制鏡頭光量的大小滿足成像所需的合適照度。光圈越大,靶面成像照度越大,攝像機(jī)輸出信號(hào)強(qiáng)度越大,信噪比越高??梢岳斫?,通光孔徑越大,通過(guò)的光量越大;但我們關(guān)心的是到達(dá)芯片的光量,而焦距越長(zhǎng),意味著芯片離鏡頭中心越遠(yuǎn),相應(yīng)的光就越弱,所以,標(biāo)準(zhǔn)光圈大小的參數(shù)應(yīng)該與兩個(gè)變量有關(guān),孔徑,焦距。光圈系數(shù),即F值即是用來(lái)表征光圈的大小的參數(shù)。它等于鏡頭焦距f和通光孔徑D之比。光通量與F值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn)值越小,光通量越大。F值的規(guī)律是后一個(gè)值正好是前一個(gè)數(shù)值的√2 倍,所以,光圈調(diào)大一擋,光量減少2倍。常用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個(gè)等級(jí)。工業(yè)鏡頭選型要點(diǎn):機(jī)器視覺鏡頭的焦距。廣州放大倍率工業(yè)鏡頭訂制廠家
工業(yè)鏡頭的安裝尺寸,接口:所有的攝像機(jī)鏡頭均是螺紋口的,CCD攝像機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相同,但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。C安裝座:從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm。CS安裝座:特種C安裝,此時(shí)應(yīng)將攝像機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是12.5mm。如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)C S安裝座攝像機(jī)上時(shí),則需要加裝一個(gè)5mm厚的接圈。以攝像機(jī)鏡頭尺寸分鏡頭可以分為1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規(guī)格。攝像機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝像機(jī)的CCD尺寸而定,兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)。如果鏡頭尺寸比攝像機(jī)CCD靶面尺寸大時(shí),將使圖像視野比鏡頭視野小,即不能很好地利用鏡頭的視野;如果鏡頭尺寸比攝像機(jī)CCD靶面尺寸小時(shí),將發(fā)生“隧道效應(yīng)”,即圖像有圓形的黑框,像在隧道里拍的一樣。大靶面視頻鏡頭價(jià)格改變CCD芯片與工業(yè)鏡頭基準(zhǔn)面的距離(相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置),可以將模糊的圖像變得清晰。
工業(yè)鏡頭按視角分可以分為:標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角3 0度左右,在1/2英寸CCD攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為1 2 mm,在1/3英寸CCD攝像機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為8 mm。只所以稱30度視角的鏡頭是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭是因?yàn)槿搜鄣挠行б暯谴蟾攀?0度。廣角鏡頭:視角9 0度以上,焦距可小于幾毫米,可提供較寬廣的視景。遠(yuǎn)攝鏡頭:視角2 0度以內(nèi),焦距可達(dá)幾米甚至幾十米,此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大,但使觀察范圍變小。定焦鏡頭和變焦鏡頭:有些鏡頭的焦點(diǎn)是固定的,而有些鏡頭的焦點(diǎn)是可變的,這分別稱為定焦鏡頭和變焦鏡頭。變焦鏡頭也常被成為變倍鏡頭,它的焦距連續(xù)可變,即可將遠(yuǎn)距離物體放大,同時(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭有手動(dòng)伸縮鏡頭和自動(dòng)伸縮鏡頭兩大類。典型的光學(xué)放大規(guī)格有6倍(6.0-36mm,F(xiàn)1.2)、8倍(4.5-36mm,F(xiàn)1.6)、1 0倍(8.0-80mm,F(xiàn)1.2)、12倍(6.0-72mm,F(xiàn)1.2)、2 0倍(10-200mm,F(xiàn)1.2)等檔次,并以電動(dòng)伸縮鏡頭應(yīng)用很普遍。
根據(jù)有效像場(chǎng)的大小劃分 :把攝影鏡頭安裝在一很大的伸縮暗箱前端,并在該暗箱后端安裝一塊很大的磨砂玻璃。當(dāng)將鏡頭光圈開至很大,并對(duì)準(zhǔn)無(wú)限遠(yuǎn)景物調(diào)焦時(shí),在磨砂玻璃上呈現(xiàn)出的影像均位于一圓形面積內(nèi),而圓形外則漆黑,無(wú)影像。此有影像的圓形面積稱為該鏡頭的很大像場(chǎng)。在這個(gè)很大像場(chǎng)范圍的中心部位,有一能使無(wú)限遠(yuǎn)處的景物結(jié)成清晰影像的區(qū)域,這個(gè)區(qū)域稱為清晰像場(chǎng)。照相機(jī)或攝影機(jī)的靶面一般都位于清晰像場(chǎng)之內(nèi),這一限定范圍稱為有效像場(chǎng)。由于視覺系統(tǒng)中所用的攝像機(jī)的靶面尺寸有各種型號(hào),所以在選擇鏡頭時(shí)一定要注意鏡頭的有效像場(chǎng)應(yīng)該大于或等于攝像機(jī)的靶面尺寸,否則成像的邊角部分會(huì)模糊甚至沒有影像。工業(yè)鏡頭的明亮度與口徑和焦距的變化有關(guān)。
工業(yè)鏡頭選擇:在評(píng)價(jià)工業(yè)鏡頭質(zhì)量時(shí)一般還會(huì)從分辨率、明銳度和景深等幾個(gè)實(shí)用參數(shù)判斷:分辨率:又稱鑒別率、解像力,指鏡頭清晰分辨被攝景物纖維細(xì)節(jié)的能力,制約工業(yè)鏡頭分辨率的原因是光的衍射現(xiàn)象,即衍射光斑(愛里斑)。分辨率的單位是“線對(duì)/毫米“ 。明銳度:也稱對(duì)比度,是指圖像中很亮和很暗的部分的對(duì)比度。景深:在景物空間中,位于調(diào)焦物平面前后一定距離內(nèi)的景物,還能夠結(jié)成相對(duì)清晰的影像。上述位于調(diào)焦物平面前后的能結(jié)成相對(duì)清晰影像的景物間之縱深距離,也就是能在實(shí)際像平面上獲得相對(duì)清晰影像的景物空間深度范圍,稱為景深。相對(duì)孔徑與光圈系數(shù):相對(duì)孔徑,是指該工業(yè)鏡頭的入射光孔直徑(用D表示)與焦距(用f表示)之比,即:相對(duì)孔徑=D/ f 。相對(duì)孔徑的倒數(shù)稱為光圈系數(shù)(aperture scale),又稱為f/制光圈系數(shù)或光孔號(hào)碼。一般鏡頭的相對(duì)孔徑是可以調(diào)節(jié)的,其很大相對(duì)孔徑或光圈系數(shù)往往標(biāo)示在工業(yè)鏡頭上,如1:1.2或f/1.2 。如果拍攝現(xiàn)場(chǎng)的光線較暗或曝光時(shí)間很短,則需要盡量選擇很大相對(duì)孔徑較大的工業(yè)鏡頭。工業(yè)鏡頭的 失真為光學(xué)軸外的直型物體,呈現(xiàn)曲線時(shí)的鏡頭像差。濟(jì)南高清定焦電影鏡頭廠家
機(jī)器視覺的發(fā)展與工業(yè)鏡頭的不斷更新有莫大的聯(lián)系。廣州放大倍率工業(yè)鏡頭訂制廠家
不同類型的工業(yè)鏡頭,成像質(zhì)量也各不相同;即使類型相同,其成像質(zhì)量也有著很大的差異,主要是因?yàn)殓R頭材質(zhì)、加工精度和鏡片結(jié)構(gòu)等因素造成的,所以也導(dǎo)致不同檔次的鏡頭價(jià)格有著巨大的差異。行業(yè)中一般用光學(xué)傳遞函數(shù)OTF來(lái)綜合評(píng)價(jià)某個(gè)鏡頭成像質(zhì)量的好與壞,光學(xué)傳遞函數(shù),即光學(xué)系統(tǒng)傳遞的是亮度沿空間分布的信息,當(dāng)它在傳遞被拍物圖像數(shù)據(jù)信息時(shí),被傳遞為各空間頻率的正弦波信號(hào),其調(diào)制度和位相在成實(shí)際像時(shí)的變化,均為空間頻率的函數(shù)。像差則是影響圖像質(zhì)量的重要因素,常見的像差有:?球差:由主軸上某一物點(diǎn)向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的單色圓錐形光束,經(jīng)光學(xué)折射后,由同一物點(diǎn)散射的光束經(jīng)過(guò)透鏡后,不交在同一位置上,以至在主軸上的理想像平面處,形成一個(gè)漫射光斑,即此現(xiàn)象稱為球差。 廣州放大倍率工業(yè)鏡頭訂制廠家