FA镜头基础知识

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欢迎访问e展厅 展厅 10 机器视觉展厅 工业相机, 镜头, 视觉传感器, 图像采集卡, 视觉光源, ... 1．镜头的景深 物体和镜头之间距离（W.D）虽然变化，但在前后一定范围内所成像仍然感觉清晰，这个距离范围被称为景深。相反的,对应于确定的物平面，成像面和镜头之间的距离不同，但在一定的范围内图像仍感觉清晰，称为焦深。 这样，可利用镜头的景深来拍摄有高低错落、凹凸不平的物体。通常，广角镜头比望远镜头有更深的景深。另外，光圈值变大(孔径变小)景深变大。 被摄体景深＝FXεX（1/β） （ε 容许弥散园参数--2/3≒0.02、1/2≒0.015、1/3≒0.01、β倍率） 2．镜头的各种象差 从物体的一点发出的光线、通过透镜后、应该成像在光軸上的像面上的一点。但是透镜的特性决定了光束不能严密地集中到一点、在像面上会在一定范围内形成弥散斑。由此而产生的聚焦不清的各种现象、总称为「象差」。对这样的情况、使用多个各种各样折射率和特性的透镜、通过多个面的修正、可以减少象差。在设计阶段、选择能修正多种象差的方式来多次计算、以达到最好的光路设计。另外，也增加了使用非球面镜片来抑制部分象差的手法。 ３．非球面镜头 将镜片的表面加工成非球面形状，可以制作成象差少、明亮的镜头(F值小）。 非球面镜片的加工要求非常高的研磨技术。合成镜片、树脂镜片等的使用、可以逐渐解决加工难的问题。 ４．球面象差--光线在光轴上不能汇聚到一点 镜片的表面是球面时、通过镜片边缘的光和通过靠近光轴的光所成像的位置会有偏移，这样就会出现图像模糊、焦点偏移的现象。这个是因透镜是球形表面而产生的现象。 ５．慧差--光轴外的点所成像呈慧星状 即使校正了球面象差、使光轴上的点成像能集中到一点，但是稍微偏离光轴的点、其所成像就发散，像点呈慧星尾状的弥散状态，称为「慧差」。通过凹凸镜片的组合、使用非球面镜片、调节光阑的位置、可修正慧差。 ６．像散--同心圆像与放射线像的成像点不一致 通过透镜所成像的一端仔细观察，会发现竖线（放射状）和横线（同心圆状）的聚焦位置不同。这被称为像散。 ７．像面弯曲--像面不平坦的现象 对应于光轴，边缘部分的成像不是平面，而是成像在弯曲面上，这样如果中心聚焦清晰的话，边缘区域就变模糊。 ８．轴向色差--颜色不同成像位置不同 白光集中了各种颜色的光。经过透镜后、不同颜色(=波长)的光、折射率不同、成像位置也因颜色不同而不同。 ９．倍率色差--颜色不同放大倍率不同 颜色不同「成像倍率也各自不同」、是图像产生晕染的原因。这叫「倍率色差」。有这种倾向的透镜、虽然像的中心黑白轮廓清晰、但是越往周边靠近、红色、蓝色晕染的现象就会出现。 10．畸变 物体的成像出现变形或扭曲被称为畸变（distortion)。其他的象差都关系到图像的清晰度、畸变是图像本身变形，特别是广角镜头、容易发生桶形畸变。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (2/20/2009)