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  • 光學鏡頭的主要參數(shù)

    作者:光行天下整理 來源:網(wǎng)絡文檔 時間:2024-10-23 18:27 閱讀:1575 [投稿]
    本文主要介紹光學鏡頭的主要參數(shù),供相關人士參考和了解。

    本文主要介紹光學鏡頭的主要參數(shù),供相關人士參考和了解。

    焦距

    主點到焦點的距離稱為光學系統(tǒng)的焦距,這是鏡頭的重要參數(shù)之一,它決定了像與實際物體之間的比例。在物距一定的情況下,要得到大比例的像,則要求選用長焦距的鏡頭。如圖1所示,自物方主點H到物方焦點F的距離稱為物方焦距或前焦距f;類似地,自像方主點H '到物方焦點F '的距離稱為物方焦距或前焦距f '。其定義具有方向性,如果主點到焦點的方向與光線的方向一致,則焦距為正;反之則為負。圖2中所示的情況,像方焦距f '>0,物方焦距f '<0。如果系統(tǒng)兩側的介質(zhì)相同,則f '=-f。


    圖1.主點到主平面

    相對孔徑與光圈數(shù)(F數(shù))

    相對孔徑為入瞳直徑與焦距的比值D/f,它主要影響像面的照度,照相鏡頭像面的照度與相對孔徑的平方成正比。為了滿足景物較暗時攝影的需要,或者為了對高速運動物體攝影,要求采用很短的曝光時間,它們都要求提高像面的照度,因此就需要采用大的相對孔徑。鏡頭通常采用光圈數(shù)F來表示通光孔徑的大小,光圈數(shù)F數(shù)為相對孔徑的倒數(shù),即F=f'/D

    視場角與像面尺寸 

    鏡頭的視場角決定了被拍攝景物的范圍。由于攝影系統(tǒng)一般是對遠處景物成像,所以其像面通常位于焦平面附近,因此像面大小與視場角2W ' 的關系可表示為公式

    y'=f'tanW'

    公式中y ' 應該是像面區(qū)域的半徑。

    目前,工業(yè)相機通常使用CCD或者CMOS傳感器作為像面接收器,有面陣和線陣兩種,其工作區(qū)域的形狀分別為矩形或線形,傳感器的工作區(qū)域必須包含在鏡頭所確定的像面圓形區(qū)域之內(nèi)。在鏡頭的參數(shù)中,也經(jīng)常使用傳感器的大小來表示視場大小。

    面陣傳感器是由許多像素單元組成的一個矩形陣列,每個像素單元都是一個方形傳感器。面陣傳感器的大小通常是以其對角線的長度來表示的。目前常用的面陣傳感器有:


    線陣傳感器也是由許多像素單元組成,與面陣傳感器不同的是,這些像素單元排成一個單列。線陣傳感器的大小則是以像素單元的數(shù)量和大小來表示的。線陣傳感器的規(guī)格有1K、2K、4K、8K、12K等,像素單元有5μm、7μm、10μm、14μm等。

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