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。
(4)光谱特性
光学镜头的光谱特性主要指光学镜头对各波段光线的透过率特性。在部分机器视觉应用系统中,要求图像的颜色应与成像目标的颜色具有较高的一致性。因此希望各波段透过光学镜头时,除在总强度上有一定损失外,其光谱组成并不发生改变。
影响光学镜头光谱特性的主要因素为:膜层的干涉特性和玻璃材料的吸收特性。在机器视觉系统中,为了充分利用镜头的分辨率,镜头的光谱特性应与使用条件相匹配。即:要求镜头最高分辨率的光线应与照明波长、CCD器件接受波长相匹配,并使光学镜头对该波长的光线透过率尽可能的提高。
(5)镜头的分辨率
描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变,但对用户而言,需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率,以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位,计算公式为:镜头分辨率N=180/画幅格式的高度。由于摄像头CCD靶面大小已经标准化,如1/2英寸摄像头,其靶面为宽6.4mm*高4.8mm,1/3英寸摄象机为宽4.8mm*高3.6mm。因此对1/2英寸格式的CCD靶面,镜头的’最低分辨率应为38对线/mm,对1/3英寸格式摄像头,镜头的分辨率应大于50对线,摄像头的靶面越小,对镜头的分辨率越高。
(6) 光圈或通光量
镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量,以F为标记,每个镜头上均标有其最大的F值,通光量与F值的平方成反比关系,F值越小,则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。
(7)镜头接口
镜头和摄像头之间的接口有许多不同的类型,工业摄像头常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口等。接口类型的不同和镜头性能及质量并无直接关系,只是接口方式的不同,一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。
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,分别是C-mount 和 CS-mount。两者都有一个1英寸长的螺纹,但两者不同在于镜头安装到摄像头后,镜头到传感器之间的距离:
CS-mount: 图像传感器到镜头之间的距离应为12.5 mm
C-mount: 图像传感器到镜头之间的距离应为17.5 mm。一个5 mm的垫圈(C/CS 连接环) 可用于将C-mount 镜头转换为CS-mount 镜头
2.镜头各参数间的相互影响关系
(1)焦距大小的影响情况:
焦距越小,景深越大;
焦距越小,畸变越大;
焦距越小,渐晕现象越严重,使像差边缘的照度降低;
(2)光圈大小的影响情况:
光圈越大,图像亮度越高;
光圈越大,景深越小;
光圈越大,分辨率越高;
(3)像场中央与边缘
一般像场中心较边缘分辨率高;
一般像场中心较边缘光场照度高;
(4)光波长度的影响:
在相同的摄像头及镜头参数条件下,照明光源的光波波长越短,得到的图像的分辨力越高。所以在需要精密尺寸及位置测量的视觉系统中,尽量采用短波长的单色光作为照明光源,对提高系统精度有很大的作用。
;D表示对角线视角,H表示水平方向视角,V表示垂直方向视角。
镜头的主要参数
焦距(f):焦距是镜头和感光元件之间的距离,通过改变镜头的焦距,可以改变镜头的放大倍数,改变拍摄图像的大小。
当物体与镜头的距离很远的时候,我们可用下面公式表达:镜头的放大倍数≈焦距/物距。增加镜头的焦距,放大倍数增大了,可以将远景拉近,画面的范围小了,远景的细节看得更清楚了;如果减少镜头的焦距,放大倍数减少了,画面的范围扩大了,能看到更大的场景。
视场角:在工程实际中,我们常用水平视场角来反映画面的拍摄范围。焦距f越大,视场角越小,在感光元件上形成的画面范围越小;反之,焦距f越小,视场角越大,在感光元件上形成的画面范围越大。
光圈:光圈安装在镜头的后部,光圈开得越大,通过镜头的光量就越大,图像的清晰度越高;光圈开得越小,通过镜头的光量就越小,图像的清晰度越低。通常用F(光通量)来表示。F=焦距(f)/通光孔径。
在摄像机的技术指标中,我们可以常常看到6mm/F1.4这样的参数,它表示镜头的焦距为6mm,光通量为1.4,这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。在焦距f相同的情况下,F值越小,光圈越大,到达CCD芯片的光通量就越大,镜头越好。
介绍:
镜头是摄像机的眼睛,为了适应不同的监控环境和要求,需要配置不同规格的镜头。
比如在室内的重点监视,要进行清晰且大视场角度的图像捕捉,得配置广角镜头;在室外的停车场,既要看到停车场全貌,又要能看到汽车的细部,这时候需要广角和变焦镜头,在边境线、海防线的监控,需要超远图像拍摄。
相机镜头上的数字,是摄影爱好者必须了解的重要参数。这些数字代表着镜头的焦距、光圈、对焦方式等关键信息,直接影响着照片的成像效果。在购买镜头或进行拍摄时,了解这些数字的意义和作用,能够帮助我们更好地选择和使用镜头,拍摄出更加出色的照片。
一、焦距
焦距是指镜头的光轴到成像面的距离,通常以毫米(mm)为单位表示。焦距越长,镜头的视角就越窄,拍摄的景深也越浅,适合拍摄远距离的物体,如风景、建筑等;焦距越短,视角就越宽,景深也越深,适合拍摄近距离的物体,如人物、花卉等。常见的焦距有18-55mm、50mm、70-200mm等。
二、光圈
光圈是指镜头的最大光通量,通常以F数表示。F数越小,光圈越大,进光量越大,景深越浅,适合拍摄暗场景或强调主体,如人像、花卉等;F数越大,光圈越小,进光量越小,景深越深,适合拍摄明亮场景或需要整体清晰的场景,如风景、建筑等。常见的光圈有F1.8、F2.8、F4等。
三、对焦方式
对焦方式是指镜头的对焦方式,包括手动对焦和自动对焦两种。手动对焦需要手动调节镜头焦距,适合拍摄静态场景或需要精细对焦的场景,如微距摄影;自动对焦则是通过相机的对焦系统自动调节焦距,适合拍摄动态场景或需要快速对焦的场景,如运动、野生动物等。
四、操作步骤
1.选择合适的镜头。根据拍摄场景和需求,选择合适的焦距和光圈的镜头。
2.调节对焦方式。根据拍摄需求,选择手动或自动对焦方式,并进行相应的调节。
3.调节光圈。根据拍摄场景和需求,选择合适的光圈,调节相机的光圈值。
4.调节焦距。根据拍摄需求,调节镜头的焦距,选择合适的视角和景深。
焦距数值越小代表可以拍摄的角度越广、越大,低于50MM的镜头也称之为广角镜头。焦距数值越大代表可以拍摄的角度越小、越远,高于50MM的镜头也称之为中长焦镜头。
18-55mm属于标准变焦,基本已经覆盖广角到中焦。拥有18mm广角端(实际还得X1.6)用来应付风景还是不错的。
18-55中18是广角端焦距,决定了镜头的最大视角,广角端焦距越短,能容纳的景物范围越广。
55是长焦端(不过55等效焦距70多,只能算中焦),表示镜头将远处景物放大拉近的能力,这个值越大越能看清远处的景物。
18-135mm焦距焦段齐全(准广角、标准、中焦、长焦)较实用,这个焦段基本涵盖了普通用户75%的拍摄要求,基本可以一镜走天下,对于一机一镜的用户来说,选择这支镜头是非常理性的选择。
单反相机的各项参数
1、焦距,焦距一般用MM(毫米)为单位主要影像拍摄视角的大小;
2、就是我们常见的单反已50MM为标准镜头因为这个焦距的视野与我们单眼看到的范围接近;
3、焦距数值越小代表可以拍摄的角度越广越大低于50MM的镜头也称之为广角镜头;
4、焦距数值越大代表可以拍摄的角度越小越远高于50MM的镜头也称之为中长焦镜头;
5、光圈,的单位用英文F表示影像单位时间的曝光量通俗的说光圈越大就可以在越暗的环境下拍照,适用的场景更多。
扩展资料:
单反相机镜头分类:
第一种是广角镜头。传统意义上的广角镜头是指的焦距在35mm以下的镜头,比如28mm、24mm甚至是16mm的镜头。一般来说,24mm以下的镜头都称为超广角镜头了。
但是,因为市面上绝大多数的数码单反都不是全幅的数码单反,镜头的焦距要乘以1.5或者1.6,所以,对于这类单反来说,16mm的才能算超广角镜头。
第二种是标准镜头。一般来说,焦距为50mm或85mm。50mm镜头的视角最接近人眼,因此得名“头”。但这是使用一个好的标题很难的唯一原因,因为它不能捕捉人眼无法感知的图像,比如超广角或微距镜头。85mm镜头一般是肖像镜头。
第三种是中长焦镜头,一般为100mm或135mm。其中,100mm镜头一般是微距镜头,135mm镜头也是人像镜头,但侧重于半身人像,85mm更侧重于全身人像。
推发布温馨提示: