一、光學(xué)鏡頭參數(shù)詳解
光學(xué)鏡頭的主要參數(shù)有以下幾點(diǎn):
1、焦距f
主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離稱為焦距,它決定了像與實(shí)際物體之間的比例。鏡頭焦距越長則成像越大。
2、相對孔徑與光圈數(shù)(F)
相對孔徑指鏡頭的有效孔徑D與焦距f的比值,主要影響像面的照度,一般情況下,相對孔徑越大則像面的亮度會(huì)提高。光圈指的是相對孔徑的倒數(shù),光圈決定了鏡頭的入光量,繼而決定了圖像的亮度。
3、視場角與像面尺寸
視場角決定了被測物的視場范圍,一般與焦距有關(guān),焦距越大則視場角越小。像面尺寸可分為1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規(guī)格。光學(xué)鏡頭的尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)攝像機(jī)的CCD尺寸而定,兩者應(yīng)保持一致。
4、分辨率
可定義為鏡頭觀察黑白格狀圖案時(shí)單位毫米內(nèi)能夠分辨開的黑白條紋的對數(shù)。在選擇鏡頭時(shí),通常要求鏡頭分辨率要略高于像元分辨率。
5、畸變
鏡頭在成像時(shí),特別當(dāng)拍攝視場較大時(shí),圖像會(huì)發(fā)生形變,這種使像變形的成像缺陷稱為畸變。當(dāng)工作距離一定時(shí),要求拍攝的視場越大,采用的鏡頭焦距越短時(shí),畸變的程度越明顯。在工業(yè)上工件尺寸測量的應(yīng)用中,畸變會(huì)嚴(yán)重影響其測量的精度,需要及時(shí)校正。
6、景深
當(dāng)把物鏡調(diào)焦到被測物體時(shí),在該垂直方向上能清晰成像的空間距離,稱為景深。景深與焦距、光圈大小和物距都有關(guān),通常焦距短的鏡頭具有大的景深,而光圈越大則景深越小。
7、工作距離
指被測物體到相機(jī)底片的距離。
8、相機(jī)接口
即為相機(jī)和鏡頭的連接方式,同時(shí)也保證了相機(jī)和鏡頭的相對位置。
二、光學(xué)鏡頭怎么選擇
光學(xué)鏡頭的選擇要從多個(gè)方面考慮,其中成像面、視野、CCD芯片、工作距離、聚焦、景深是需要關(guān)注的要素:
1、成像面和視野:成像面是入射光通過鏡頭所呈現(xiàn)出的圓形平面,視野就是指鏡頭的有效工作范圍,所以二次元測量儀選用光學(xué)鏡頭時(shí)成像和視野都是越大越寬越好。
2、CCD芯片:CCD相機(jī)和家用相機(jī)都是通過芯片或底片來感光的,芯片的長度大小由對角線長度表示,一般有1/2、2/3、1/3和1英寸四種,成像面與CCD是否匹配,關(guān)系到鏡頭成像效果,鏡頭的成像面不能小過相機(jī)的CCD芯片。
3、工作距離:是指二次元測量儀鏡頭最下端到景物之間的距離,而一般普通鏡頭可以看到無限遠(yuǎn),所以常說的工作距離都是“最小工作距離”。在鏡頭上有兩個(gè)有刻度的調(diào)節(jié)圈,分別用于調(diào)光和調(diào)焦,調(diào)焦的刻度上會(huì)清晰標(biāo)明工作距離的范圍,“最小工作距離”越小的視野越大。
4、鏡頭聚焦:聚焦就是二次元測量儀鏡頭到成像面的距離,一般用25mm、50mm等一些數(shù)據(jù)表示,單位都用mm,以25mm的鏡頭焦距較小,那么視野就較大,視野較大那么工作距離就較小。
以上為選擇合適的光學(xué)鏡頭要關(guān)注的因素,不同方面的要素都與測量有著對應(yīng)的聯(lián)系,所以在鏡頭選擇時(shí)要考慮測量工件和測量需求情況,正確的選擇能有效提升測量儀設(shè)備的測量效果和精準(zhǔn)度。