工业相机镜头选型参数
1.焦距
焦距(F”):从概念上讲,无限目标轴上的共轭点是工业镜头(图像侧)的焦点,以及从该焦点到(图像侧)主面的距离被称为焦距。焦距描述了工业透镜的基本成像规律:在不同的物距上,目标的成像位置和大小由焦距决定。
2.光圈和相对孔径
光圈和相对孔径是两个相关的概念,相对孔径(通常表示为DF’)是工业镜头的入射瞳直径与焦距的比值;光圈(通常用F表示)是相对孔径的倒数。
3.视场和视场角
视场和视场角是类似的概念,用于测量工业镜头的成像范围。在远距离成像之中,如望远镜、航空相机镜头等场合,工业镜头的成像范围通常是通过视场角来测量的,视场角由最大成像范围(2)ω的张角用以表示。
在短程成像中,通常使用实际物体表面的格式用以表示成像范围(V+H),这两个概念的使用没有绝对的接线,使用的便利。
4.工作距离
工业镜头和目标间的距离称为工业镜头的工作距离。需要注意的是,实际的工业镜头并不能在任何物体距离上清晰地成像目标(甚至不能聚焦),因此其允许的工作距离是有限的。
5.像面尺寸
工业镜头的清晰成像范围有限。像面尺寸指的是它能支持的最大清晰成像范围(通常用其直径表示)。超过这个范围,成像会变得模糊,对比度会降低。因此,在选择CCD作为工业镜头时,可以遵循“大兼容小”的原则。也就是说,工业镜头的像面尺寸大于(或等于)CCD尺寸。
6.像质(MTF,畸变)
像质是指工业镜头的成像质量,用于评估工业镜头的成像好坏。传递函数和畸变是用于评估图像质量的两个重要参数。
MTF:成像过程种的对比度衰减因子。在实际的工业镜头成像之中,获得的图像是相对于真实物体的,成像出现“模糊”,对比度降低,MTF通常用于测量成像质量好坏。
7.畸变:在理想成像中,无相应该完全相似,也就是说,成像不会带来局部变形。畸变是由工业透镜的光学结构和成像特性引起的。畸变可以认为是由于像面之上不同部位的放大率不一致引起的,这是一种放大像差。
8.景深
可接受的空间范围,无需任何调整即可在对象空间中清晰成像,景深外的目标成像模糊不可接受。
9.界面
工业镜头只能与相机一起使用,它们间的连接通常被称为接口。为了提高制造商间工业镜片的通用性和标准化,业界已经形成了几种常见的固定接口,如C端口、CS端口、f端口等。