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工业镜头按视场大小的分类

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工业镜头按视场大小的分类

发布日期:2018-12-05 作者:admin 点击:

工业镜头为顶点,以被测目标的物像通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。也就是说视场是镜头与CCD相机连接时物体可被看见的范围大小。视场角的大小决定了光学仪器的视场范围,视场角越大,视场就越大,光学倍率就越小。

按相机视场大小分:小视场镜头、标准镜头、广角镜头和特广角镜头、远心镜头、显微镜头、显微镜头等类型。

标准镜头

视角约50度,焦距长度接近相机画幅对角线长度的镜头,也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角,所以又称为标准镜头。5mm相机的标准镜头的焦距多为40mm、50mm或55mm,120mm相机的标准镜头焦距多为80mm或75mm,CCD芯片越大则标准镜头的焦距越长。

广角与超广角镜头

视角90度以上,适用于拍摄距离近且范围大的景物,又能刻意夸大前景表现强烈远近感即透视。35mm 相机的典型广角镜头是焦距28mm,视角为72度。120相机的50,40mm的镜头便相当于35mm相机的35,28mm的镜头.

长焦距镜头

适于拍摄距离远的景物,景深小容易使背景模糊主体突出,但体积笨重且对动态主体对焦不易。35mm 相机长焦距镜头通常分为三级,135mm以下称中焦距,135-500mm称长焦距,500mm 以上称超长焦距。120 相机的150mm的镜头相当于35mm相机的105mm镜头。由于长焦距的镜头过于笨重,所以有望远镜头的设计,即在镜头后面加一负透镜,把镜头的主平面前移,便可用较短的镜体获得长焦距的效果。

反射式望远镜头

是另一种超望远镜头的设计,利用反射镜面来构成影像,但因设计的关系无法装设光圈,仅能以快门来调整曝光。

(2)广角与超广角镜头:视角55°以上,广角与超广角镜头的焦距短于、视角大于标准镜头。对135相机来说,焦距在30mm左右、视角在70°左右称为广角镜头;焦距在22mm左右、视角在90°左右称为超广角镜头。"

(3)远摄与超远摄镜头:视角20°以内,远摄与超远摄镜头的焦距长于、视角小于标准镜头。对135相机来说,焦距在20mm左右、视角在12°左右的称为远摄镜头;焦距在300mm以上、视角在8°以下的称为超远摄镜头。

(4)鱼眼镜头与反射式镜头:鱼眼镜头似乎是一种极端的超广角镜头,它利用镜头的畸变获取极大的视角,视角在180°左右,因其巨大的视角类似鱼眼视角而名。反射式镜头又称折反射式镜头,实际上是一种超远摄镜头,外观特征是短而胖,比相同焦距的远摄镜头短一半左右,重量也较轻,因而手持相机拍摄显得灵活、方便。

(5)变焦镜头:焦距有一定变化范围,它的镜头焦距可在较大的幅度内自由调节,起到了若干只不同焦距的定焦镜头的作用。它又有手动变焦和电动变焦两类,可对所监视场景的视场角及目标物进行变焦距摄取图像,适合长距离变化观察和摄取目标。变焦镜头的特点是:在成像清晰的情况下,通过镜头焦距的变化来改变图像大小与视场大小。

(6)微距镜头、透视调整镜头与皮腔镜头:微距镜头又称巨像镜头,是能产生巨像效果的一种镜头。透视调整镜头又称移轴镜头,是用于调整影像透视效果或景深效果的特殊镜头。皮腔镜头是指采用软管式皮腔连接135相机的镜头。

针孔镜头:镜头端头直径仅几毫米,可隐蔽安装。针孔镜头或棱镜镜头适用于有遮盖物或有特殊要求的环境中,此时标准镜头或容易受损、或容易被发现,采用针孔镜头或棱镜镜头可满足类似特殊要求,比如在工业窑炉及精神病院等场所。

微距镜头(micro lens)

如果对工作距离有严格要求,可以考虑使用微距镜头,一般的广角镜头加适当的延长管,可以达到微距的效果。除作极近距离的微距摄影外,也可远摄。

远心镜头

远心镜头一般视野都比较小。从机器视觉行业的使用来看,大部分的介于0.5~2倍的远心镜头。超过2倍的远心镜也有,如4X、8X等。

显微镜头

一般来说当视野要求非常小时,如1mm以下,因为我们的传感器通常都是几个mm(4.8~8.8之间比较多),因此如果需要拍摄1mm左右及以下的视野时,一般的CCTV是无法满足这个要求的。因此可以考虑使用显微镜头,放大几倍十几倍都是可以的。

确定所要达到的视野范围(FOV)和工作距离(WD),然后根据这两个要求和已知的靶面尺寸计算出工业镜头的焦距(f)。其计算公式为:

焦距f = WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)

视场FOV ( H or V) = WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f

视场FOV( H or V) = 靶面尺寸( H or V) / 光学倍率

工作距离WD = f(焦距)× 靶面尺寸/FOV( H or V)

光学倍率 = 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)

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