工业相机镜头上的参数含义 工业相机镜头如何选型

一、工业相机镜头上的参数含义

1、焦距（FocalLength）

焦距就是从镜头的中心点到胶平面（胶片或CCD）上所形成的清晰影像之间的距离，注意区分相机的焦距与单片凸透镜的焦距是两个概念，因为相机上安装的镜头是多片薄的凸透镜组成，单片凸透镜的焦距是平行光线汇聚到一点，这点到凸透镜中心的距离。焦距的大小决定着视角大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大；焦距数值大，视角小，观察范围小。

工业相机镜头焦距的参数用mm（毫米）来划分的，常规的有6mm，8mm，12mm，16mm，25mm，35mm，50mm，75mm。一般6mm镜头在15m以内，8mm镜头在20m以内，视角约50度，12mm在30-40m以内，约30度，16mm在40-60以内。

较常见普通相机有8mm，15mm，24mm，28mm，35mm，50mm，85mm，105mm，135mm，200mm，400mm，600mm，1200mm等，还有长达2500mm超长焦望远镜头。镜头根据其焦距的长短，也即拍摄时的视角，可分为标准镜头、广角镜头、和长焦距镜头等。根据焦距能否调节分为定焦镜头和变焦镜头两大类。

标准镜头的视角约50度左右，这是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角，从标准镜头中观察的感觉与我们平时所见的景物基本相同。35mm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一般为80mm或75mm，相机片幅越大则标准镜头的焦距越大。而数码相机由于其成像介质（CCD或CMOS）有大有小，标准镜头的焦距也不一致。

2、光圈（Iris）

光圈是一个用来控制光线通过镜头，进入机身内感光面光量的装置，它通常是在镜头内，对于已经制造好的镜头，我们不可以随意的改变镜头的镜头，但是可以通过在镜头内部加入多边形或者圆形，并且面积可变的孔径光栅来达到控制镜头通光量，这个装置就是光圈。

光圈是如何控制进光量的呢？我们可以把相机的光圈，想象成人的瞳孔。当光线强烈时，瞳孔会自动变小；当光线变弱时，瞳孔便会自动放大，保证周围的一切在视网膜上能正常成像。

相机的光圈也是基于同样的原理：当光线不足时，我们把光圈调大，自然可以让更多光线进入相机，反之亦然。除了调整进光量之外，光圈还有一个重要的作用：调整画面的景深。

光圈用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：8mm/F1.4代表最大孔径D为5.7mm，F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。最佳光圈一般在f/4-f/8。

3、景深（Depth of Field，DOF）

景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化，光圈越大，景深越小（浅），光圈越小，景深越大（深）。焦距越长，景深越小，焦距越短，景深越大。距离拍摄物体越近时，景深越小，拍摄距离约远，景深越大。

4、接口（Mount）

相机与镜头的连接方式，常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75。

其中，c与cs接口的主要区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面的距离不同，c型接口距离为17.5mm，cs型接口距离为12.5mm。

C型镜头与C型摄像机，CS型镜头与CS型摄像机可以配合使用，C型镜头搭配CS型搭配使用增加一个5mm的C/CS转接环就可以啦。

5、对应最大CCD尺寸（SensorSize）

镜头成像直径可覆盖最大CCD芯片尺寸（传感器尺寸，一英寸=25.4mm），主要有：1/2″（eg：应该是1/2英寸，靶面高度应该是6.4，具体计算有待查询）、2/3″、1″和1″以上。

6、分辨率（Resolution）

分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米能够分辨黑白对线的数量为计量单位，“线对/毫米（lp/mm）”，分辨率越高的成像越清晰。我们常说的显示分辨率是屏幕图像的精密度，指图形所能显示像素有多少。

7、工作距离（Workingdistance，WD）

镜头第一个工作面到被测物体距离。

8、视野范围（Field of View，FOV）

相机实际拍摄到的区域尺寸。

9、光学放大倍数（Magnification，b）

CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。

10、数值孔径（Numerical Aperture，NA）

数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a2）的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n*sina/2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。

11、后背焦（Flangedistance）

准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是一个非常重要的参数，因为它直接影响镜头的配置。不同厂家的相机，哪怕接口一样也可能有不同的后倍焦。

二、工业相机镜头如何选型

选择工业相机镜头时，要注意：

1、C接口还是CS接口，C接口的接口距离是17.5mm，CS接口的接口距离是12.5mm，用错了就不能合焦。

2、要根据感光器件的大小来选择镜头，是2/3寸感光芯片的要选择对应成像圈的镜头，如果选择了1/3"或1/2“的，会出现很大的暗角。

3、选择焦距，即选择视野范围比观测范围稍大一点的镜头。

4、景深与光环境的配合，光线充足，配备光源照射的地方可以选用小光圈，加大景深，提高拍摄清晰度。光线不足的地方需要稍大一点的光圈或采用高感光度的感光芯片。