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鏡頭的參數指標
鏡頭在影視中有兩指,一指電影攝影機、放映機用以生成影像的光學部件,二指從開機到關機所拍攝下來的一段連續的畫面,或兩個剪接點之間的片段,也叫一個鏡頭。下面是小編為大家收集的鏡頭的參數指標,僅供參考,歡迎大家閱讀。
光學鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭,簡稱鏡頭,其功能就是光學成像。在機器視覺系統中,鏡頭的主要作用是將成像目標聚焦在圖像傳感器的光敏面上。鏡頭的質量直接影響到機器視覺系統的整體性能;合理選擇并安裝光學鏡頭,是機器視覺系統設計的重要環節。
1.鏡頭的相關參數
(1)焦距
焦距是光學鏡頭的重要參數,通常用f來表示。焦距的大小決定著視場角的大小,焦距數值小,視場角大,所觀察的范圍也大,但距離遠的物體分辨不很清楚;焦距數值大,視場角小,觀察范圍小,只要焦距選擇合適,即便距離很遠的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場角是一一對應的,一個確定的焦距就意味著一個確定的視場角,所以在選擇鏡頭焦距時,應該充分考慮是觀測細節重要,還是有一個大的觀測范圍重要,如果要看細節,就選擇長焦距鏡頭;如果看近距離大場面,就選擇小焦距的廣角鏡頭。
(2)光闌系數
即光通量,用F表示,以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量。每個鏡頭上都標有最大F值,例如6mm/F1.4代表最大孔徑為4.29毫米。光通量與F值的平方成反比關系,F值越小,光通量越大。鏡頭上光圈指數序列的標值為1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22等,其規律是前一個標值時的曝光量正好是后一個標值對應曝光量的2倍。也就是說鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一數值是后一數值的根號2倍,因此光圈指數越小,則通光孔徑越大,成像靶面上的照度也就越大。
(3)景深
攝影時向某景物調焦,在該景物的前后形成一個清晰區,這個清晰區稱為全景深,簡稱景深。 決定景深的三個基本因素:
光圈 光圈大小與景深成反比,光圈越大,景深越小。
焦距 焦距長短與景深成反比,焦距越大,景深越小。
物距 物距大小與景深成正比,物距越大,景深越大。
(4)光譜特性
光學鏡頭的光譜特性主要指光學鏡頭對各波段光線的透過率特性。在部分機器視覺應用系統中,要求圖像的顏色應與成像目標的顏色具有較高的一致性。因此希望各波段透過光學鏡頭時,除在總強度上有一定損失外,其光譜組成并不發生改變。
影響光學鏡頭光譜特性的主要因素為:膜層的干涉特性和玻璃材料的吸收特性。在機器視覺系統中,為了充分利用鏡頭的分辨率,鏡頭的光譜特性應與使用條件相匹配。即:要求鏡頭最高分辨率的光線應與照明波長、CCD器件接受波長相匹配,并使光學鏡頭對該波長的光線透過率盡可能的提高。
(5)鏡頭的分辨率
描述鏡頭成像質量的內在指標是鏡頭的光學傳遞函數與畸變,但對用戶而言,需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率,以每毫米能夠分辨的黑白條紋數為計量單位,計算公式為:鏡頭分辨率N=180/畫幅格式的高度。由于攝像頭CCD靶面大小已經標準化,如1/2英寸攝像頭,其靶面為寬6.4mm*高4.8mm,1/3英寸攝象機為寬4.8mm*高3.6mm。因此對1/2英寸格式的CCD靶面,鏡頭的最低分辨率應為38對線/mm,對1/3英寸格式攝像頭,鏡頭的分辨率應大于50對線,攝像頭的靶面越小,對鏡頭的分辨率越高。
(6)光圈或通光量
鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來衡量,以F為標記,每個鏡頭上均標有其最大的F值,通光量與F值的平方成反比關系,F值越小,則光圈越大。所以應根據被監控部分的光線變化程度來選擇用手動光圈還是用自動光圈鏡頭。
(7)鏡頭接口
鏡頭和攝像頭之間的接口有許多不同的類型,工業攝像頭常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徠卡接口、M42接口、M50接口等。接口類型的不同和鏡頭性能及質量并無直接關系,只是接口方式的不同,一般可以也找到各種常用接口之間的轉接口。
以鏡頭安裝分類所有的攝像頭鏡頭均是螺紋口的,CCD攝像頭的鏡頭安裝有兩種工業標準,分別是C-mount和CS-mount。兩者都有一個1英寸長的螺紋,但兩者不同在于鏡頭安裝到攝像頭后,鏡頭到傳感器之間的距離:
CS-mount:圖像傳感器到鏡頭之間的距離應為12.5mm
C-mount:圖像傳感器到鏡頭之間的距離應為17.5mm。一個5mm的墊圈(C/CS連接環)可用于將C-mount鏡頭轉換為CS-mount鏡頭
2.鏡頭各參數間的相互影響關系
(1)焦距大小的影響情況:
焦距越小,景深越大;
焦距越小,畸變越大;
焦距越小,漸暈現象越嚴重,使像差邊緣的照度降低;
(2)光圈大小的影響情況:
光圈越大,圖像亮度越高;
光圈越大,景深越小;
光圈越大,分辨率越高;
(3)像場中央與邊緣
一般像場中心較邊緣分辨率高;
一般像場中心較邊緣光場照度高;
(4)光波長度的影響:
在相同的攝像頭及鏡頭參數條件下,照明光源的光波波長越短,得到的圖像的分辨力越高。所以在需要精密尺寸及位置測量的視覺系統中,盡量采用短波長的單色光作為照明光源,對提高系統精度有很大的作用。
相機鏡頭參數
1、鏡頭上通常有幾個數據:焦距(段)光圈最近對焦點(現在很多都沒有這個參數)。
舉例(為了更好說明,不一定有這個鏡頭),某鏡頭參數為18-50mm F2.8-3.5 0.5m-無限(表達為橫著的8字),就是說,這個鏡頭的焦段是18-50mm,在18mm廣角端的最大光圈是2.8,在50mm最大光圈是3.5,最近的對焦點(廣角端)是0.5米。
基本參數無論什么牌子都是這樣,至于其他的字樣,比如usm,macro等參看每一個品牌的說明。
2、鏡頭來說,一般是光圈越大越好;廣角比標準貴,大炮長焦更貴(同等情況下);恒定光圈比非恒定好,還有好多鏡頭方面的原因,比如是是否有色散片,金屬還是塑料,有沒有MACRO,有太多的影響因素了。
3、一般來說,廣角拍風景,中焦拍人像,長焦去打鳥或者運動場合,這只是最基本的說法。
簡單選擇,就是看自己的用途當然還有預算是多少。一般貴鏡頭之所以貴,就因為它的成像質量等問題,懂行一點的就會看測評還有成像曲線圖等等。很難三言兩語說清楚,最好就是明白自己的用途和預算,然后再給幾個選擇給你,再一一選擇。
AF-S:超聲波馬達自動對焦
DX:尼康的APS畫幅
16-85mm:16毫米到85毫米變焦鏡頭
f/3.5-5.6:最大光圈在16mm端是3.5、在85毫米是5.6
G:不帶光圈調節環的G鏡頭
ED:超低色散鏡片
VR:鏡頭防抖
最大光圈:3.5-5.6(廣角端的最大光圈是3.5;長焦機的是5.6)
焦距范圍:18-200mm(鏡頭尺寸。注意不是等效焦距)
濾鏡口徑:72(這個數字越大的話,說明鏡頭的通光性越好)
照相機鏡頭上常見字符的含義
A這個字母刻在鏡頭的光圈上,當光圈定到A檔時,在速度優先或程序曝光模式下,鏡頭自動調節光圈的大小。
AD英文Anomalous Dispersion的縮寫,表示鏡頭采用不規則色散玻璃制造的高性能鏡頭,可以更好地減輕色散。
AF英文Automatic Focus的縮寫,表示自動對焦。
AFL英文Auto Focus Lock的縮寫,表示自動對焦鎖定。
APO英文Apochromat的縮寫,指復消色差。
ASL英文Aspherical的縮寫,指鏡頭是使用混合型最佳的非球面鏡片制造的,這種鏡頭比較緊湊,可以有效控制球差和畸變。
Bellows Leas伸縮皮腔鏡頭。
CAF英文Continous Auto Focus的縮寫,表示連續自動對焦。這是一種隨著被攝主體運動而連續跟蹤的自動對焦模式。
Cooke Lens柯克鏡頭,是一種結構最為簡單的消像散鏡頭。
CIF英文Catch in Focus的縮寫,指陷阱式自動對焦。這是一種有趣的對焦方式,攝影者預先設定被攝物體的距離,當被攝物體一旦進入預先設定的距離范圍,照相機就立即打開快門,就如同狩獵中挖陷阱捕捉獵物一樣。這種對焦方式常用于體育活動和動物攝影。
Di英文Digital的縮寫,指該鏡頭是適用于數碼照相機的鏡頭。
Double Gauss Lens雙高斯鏡頭,是一種大孔徑的對稱型肖像散鏡頭。
ED英文Extraiow Dispersion的縮寫,指該鏡頭是用超底色散玻璃制造的鏡頭。可以最大程度地減輕色散和畸變。
f(Focal Length)指鏡頭焦點距離。
Fish Eye Lens指魚眼鏡頭。
F(F Number)鏡頭的光圈系數符號。
f/指鏡頭的相對孔徑符號。
fl(Feet)英尺,刻在鏡頭上表示以英制為單位的攝影距離。
HID英文High Index High Dispersion的縮寫,指該鏡頭是用高折射率高色散玻璃制造的鏡頭。可以最大程度地減輕色散和畸變。
∞ (Infinity)表示無限遠,是距離標尺的符號。
IF英文Internal Focusing的縮寫,指鏡頭采用內對焦結構,這種鏡頭在對焦時外鏡筒不伸縮,有利于使用濾色鏡。
IR Lens英文Infra Red lens的縮寫,指紅外線鏡頭。
JCⅡ英文Japanese Camera&Optical Instrument Inspestion的縮寫,是日本專門檢驗照相機及光學產品等的檢測機構。經檢驗合格的鏡頭可獲得金黃色的Pass標簽。
Lock鎖。
LD英文Low Dispersion的縮寫,指低色散。
M(Manual)手動。
Macro微距,有時也寫成Micro。
MC英文Multiple Coating的縮寫,刻在鏡頭上表示鏡片鍍有多層膜。
MF英文Manual Focus的縮寫,表示手動對焦。
m(Metre)米,刻在鏡頭上表示米制計量的距離。
On接通,打開。
off關掉、切斷,停。
PC lens英文Perspective Control Lens的縮寫,指可進行透視校正的移位鏡頭。
PF英文Power Focus的縮寫,指動力對焦。這是介于自動和手動之間的一種半自動對焦模式,由馬達提供動力,人工控制對焦距離。
R(Infra Red)鏡頭上的紅外對焦標志,有時也用紅色的“·”表示。
SAF英文Single Auto Focus的縮寫,指單次自動對焦。采用這種對焦模式時,一旦對準焦點,距離即被鎮定,不會因被攝主體運動而再度變動對焦距離。
SC英文Spestra Coating的縮寫。標在鏡頭上表示多層鍍膜。
SD英文Slight Disperse的縮寫。指低色散。
SMC英文Super Multiple Coating的縮寫,表示超級多層鍍膜。
SP英文super Performance的縮寫,指低色散。
SF Lens英文Soft Lens的縮寫,指柔焦鏡頭。
Shift Lens指透視控制鏡頭。
SHM指鏡頭是使用超強復合材料制造的高質量鏡頭,這種鏡頭通常要比普通鏡頭輕。
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