本文格式為Word版，下載可任意編輯——鏡頭基本參數(shù)一、鏡頭基本參數(shù)

（一）鏡頭的結(jié)構(gòu)及重要規(guī)格參數(shù)

1.鏡頭的結(jié)構(gòu)

鏡頭由多個透鏡、光圈和對焦環(huán)組成。鏡頭中的玻璃鏡片是鏡頭的核心。但是只有玻璃鏡片也沒有用，光圈控制與對焦機構(gòu)是鏡頭組成另外兩個重要機構(gòu)。鏡頭的光圈可以分為固定光圈和可變光圈，其中可變光圈又可分為自動光圈和手動光圈。同樣的，對焦機構(gòu)也有手動和自動之分。

如下圖所示，在使用時由操觀測相機顯示屏來調(diào)整可變光圈和焦點，，以確保圖像的敞亮程度及明了度。

2.鏡頭的焦距和視場

任何一個繁雜的透鏡組合都可以等效為一個簡單的透鏡，光經(jīng)過透鏡的傳播路線可以簡單的畫作下圖：

（1）、工作距離

工作距離指的是鏡頭第一個面到所需成像物體的距離。它與視場大小成正比，有些系統(tǒng)工作空間很小因而需要鏡頭有小的工作距離，但有的系統(tǒng)在鏡頭前可能需要安裝光源或其它工作裝置因而必需有較大的工作距離保證空間，尋常FA鏡頭與監(jiān)控鏡頭相比，小的工作距離就是一個重要區(qū)別。（2）、焦距

焦距是指鏡頭的光學中心（光學后主點）到成像面焦點的距離。平行光通過鏡頭后集聚于一點，這個點就是所說的焦點。焦距不僅僅描述鏡頭的屈光能力，且可作為圖像質(zhì)量的參考。一般鏡頭失真隨著焦距的減小而增大，因而選擇測量鏡頭，不要選擇小焦距（小于8mm）或大視場角的鏡頭。

在光學系統(tǒng)當中，以鏡頭為頂點，以被測物體通過鏡頭的最大成像范圍的兩邊緣構(gòu)成的夾角叫做視場角。視場角的大小決定了鏡頭的視野范圍，視場角越大，視野就越大，光學倍率也就越小。焦距越長，視場角就越窄；焦距越短，視場角就越寬。

工作距離指的是鏡頭最終一個面到其像面的距離。

通過目標物所需視場及透鏡的焦距，可確定工作距離（WD）。工作距離和視場大小由焦距和CCD大小來決定。在不使用近攝環(huán)的狀況下，可套用以下比例表達式獲得：

工作距離：視角=焦距：CCD大小

假設(shè)焦距為16mm，CCD大小為3.6mm，則工作距離應(yīng)為200mm，這樣才能使視場等于45mm。如下圖所示：

一般適合工廠自動化的透鏡的焦距是88mm/16mm/25mm/50mm。

3．鏡頭的景深和光圈（1）景深（DOF）

鏡頭對著某一物體聚焦明了時，都可以在膠片或者接收器上相當明了的結(jié)像，在這個平面沿著鏡頭軸線的前面和后面一定范圍的點也可以結(jié)成眼睛可以接受的較明了的像點，把這個平面的前面和后面的所有景物的距離叫相機景深。景深表示在垂直鏡頭光軸軸線的同一平面內(nèi)的點，滿足圖像明了度要求的最遠位置與最近位置的差值。

光軸平行的光線射入凸透鏡時，理想的鏡頭應(yīng)當是所有的光線聚集在一點后，再以錐狀的擴散開來，這個聚集所有光線的一點，就叫做焦點。在焦點前后，光線開始聚集和擴散，點的影像變成模糊的，形成一個擴大的圓，這個圓就叫做彌散圓。

在現(xiàn)實當中，欣賞拍攝的影像是以某種方式(譬如投影、放大成照片等等)來觀測的，人的肉眼所感受到的影像與放大倍率、投影距離及觀看距離有很大的關(guān)系，假使彌散圓的直徑小于人眼的鑒別能力，在一定范圍內(nèi)實際影象產(chǎn)生的模糊是不能鑒別的。這個不能鑒別的彌散圓就稱為容許彌散圓。在焦點的前、后各有一個容許彌散圓。

以持照相機拍攝者為基準，從焦點到近處容許彌散圓的的距離叫前景深，從焦點到遠方容許彌散圓的距離叫后景深。

景深的計算公式：

前景深ΔL1=FδL2/（f2+FδL）（1）后景深ΔL2=FδL2/（f2-FδL）（2）

景深ΔL=ΔL1+ΔL2=（2f2FδL2）/（f4-F2δ2L2）

其中：δ——容許彌散圓直徑f——鏡頭焦距

F——鏡頭的拍攝光圈值L——對焦距離ΔL1——前景深ΔL2——后景深ΔL——景深

從公式(1)和(2)可以看出，后景深>前景深，且景深與鏡頭使用光圈、鏡頭焦距、拍攝距離以及對像質(zhì)的要求(表現(xiàn)為對容許彌散圓的大小)有關(guān)。這些主要因素對景深的影響如下(假定其他的條件都不改變)：

（1）、鏡頭光圈：光圈越大，景深越??；光圈越小，景深越大；（2）、鏡頭焦距：鏡頭焦距越長，景深越??；焦距越短，景深越大；（3）、拍攝距離：距離越遠，景深越大；距離越近，景深越小。

（2）光圈系數(shù)（F/#）

光圈系數(shù)是鏡頭的重要內(nèi)部參數(shù)，它就是鏡頭相對孔徑的倒數(shù)，光圈系數(shù)的標稱值數(shù)字越大，也就表示其實際光圈就越小。一般的廠家都會用F數(shù)來表示這一參數(shù)。鏡頭的光圈排列順序是：1、1.4、2.0、2.8、3.5、4.0、5.6、8.0、1