光學鏡頭概述及分類
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。鏡頭是機器視覺系統(tǒng)中的重要組件，對成像質(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用，它對成像質(zhì)量的幾個*主要指標都有影響，包括：分辨率、對比度、景深及各種像差。鏡頭不僅種類繁多，而且質(zhì)量差異也非常大，但一般用戶在進行系統(tǒng)設(shè)計時往往對鏡頭的選擇重視不夠，導致不能得到理想的圖像，甚至導致系統(tǒng)開發(fā)失敗。本文的目的是通過對各種常見鏡頭的分類及主要參數(shù)介紹，總結(jié)各種因素之間的相互關(guān)系，使讀者掌握機器視覺系統(tǒng)中鏡頭的選用技巧?！ 「鶕?jù)有效像場的大小劃分
把攝影鏡頭安裝在一很大的伸縮暗箱前端，并在該暗箱后端安裝一塊很大的磨砂玻璃。當將鏡頭光圈開至*大，并對準無限遠景物調(diào)焦時，在磨砂玻璃上呈現(xiàn)出的影像均位于一圓形面積內(nèi)，而圓形外則漆黑，無影像。此有影像的圓形面積稱為該鏡頭的*大像場。在這個*大像場范圍的中心部位，有一能使無限遠處的景物結(jié)成清晰影像的區(qū)域，這個區(qū)域稱為清晰像場。照相機或攝影機的靶面一般都位于清晰像場之內(nèi)，這一限定范圍稱為有效像場。由于視覺系統(tǒng)中所用的攝像機的靶面尺寸有各種型號，所以在選擇鏡頭時一定要注意鏡頭的有效像場應(yīng)該大于或等于攝像機的靶面尺寸，否則成像的邊角部分會模糊甚至沒有影像。
根據(jù)有效像場的大小，一般可分為如下幾類：
鏡頭類型 | 有效像場尺寸 |
電視攝像鏡頭 | 1/4英寸攝像鏡頭 | 3.2mm×2.4mm（對角線4mm） |
1/3英寸攝像鏡頭 | 4.8mm×3.6mm（對角線6mm） |
1/2英寸攝像鏡頭 | 6.4mm×4.8mm（對角線8mm） |
2/3英寸攝像鏡頭 | 8.8mm×6.6mm（對角線11mm） |
1英寸攝像鏡頭 | 12.8mm×9.6mm（對角線16mm） |
電影攝影鏡頭 | 35mm電影攝影鏡頭 | 21.95mm×16mm（對角線27.16mm） |
16mm電影攝影鏡頭 | 10.05mm×7.42mm（對角線12.49mm） |
照相鏡頭 | 135型攝影鏡頭 | 36mm×24mm |
127型攝影鏡頭 | 40mm×40mm |
120型攝影鏡頭 | 80mm×60mm |
中型攝影鏡頭 | 82mm×56mm |
大型攝影鏡頭 | 240mm×180mm |
根據(jù)焦距分類
根據(jù)焦距能否調(diào)節(jié)，可分為定焦距鏡頭和變焦距鏡頭兩大類。依據(jù)焦距的長短，定焦距鏡頭又可分為魚眼鏡頭、短焦鏡頭、標準鏡頭、長焦鏡頭四大類。需要注意的是焦距的長短劃分并不是以焦距的**值為首要標準，而是以像角的大小為主要區(qū)分依據(jù)，所以當靶面的大小不等時，其標準鏡頭的焦距大小也不同。變焦鏡頭上都有變焦環(huán)，調(diào)節(jié)該環(huán)可以使鏡頭的焦距值在預(yù)定范圍內(nèi)靈活改變。變焦距鏡頭*長焦距值和*短焦距值的比值稱為該鏡頭的變焦倍率。變焦鏡頭有可分為手動變焦和電動變焦兩大類
