机器视觉系统中，工业镜头相当于人的眼睛，其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器（相机）的光敏面阵上。视觉系统处理的所有图像信息均通过工业镜头得到，工业镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。下面对机器视觉工业镜头的相关专业术语做以详解。
一、远心光学系统：
指主光线平行于工业镜头光学轴的光学系统。而光从物体朝向镜头发出，与光学轴保持平行，甚至在
轴外同样如此，则称为物体侧远心光学系统。
二、远心镜头：
远心镜头指主光线与镜头光源平行的工业镜头。有物方远心，像方远心，双侧远心。
普通工业镜头
主光线与镜头光轴有角度，因此工件上下移动时，像的大小有变化。
双侧远心境头
主物方，像方均为主光线与光轴平行
光圈可变，可以得到高的景深，比物方远心境头更能得到稳定的像
最适合于测量用图像处理光学系统，但是大型化成本高
物方远心境头
只是物方主光线与镜头主轴平行
工件上下变化，图像的大小基本不会变化
使用同轴落射照明时的必要条件，小型化亦可对应
像方远心境头
只是像方主光线与镜头光轴平行
相机侧即使有安装个体差，也可以吸收摄影倍率的变化
用于色偏移补偿，摄像机本应都采用这种镜头
三、远心光学系统的特色：
优点：更小的尺寸。减少镜头数量，可降低成本。
缺点：上下移动物体表面时，会改变物体尺寸或位置。
优点：上下移动物体表面时，不会改变物体尺寸或位置。使用同轴照明时。可使用更小的尺寸
缺点：未使用同轴照明时，大于标准镜头的尺寸
四、远心：
远心度是指物体的倍率误差。倍率误差越小，远心度越高。远心度有各种不同的用途，在镜头使用前，
把握远心度很重要。远心镜头的主光线与镜头的光轴平行，远心度不好，远心镜头的使用效果就不好；远心度可以用下图进行简单的确认。
五、分辨率（μm）：
光学系能力的尺度，表示黑白格状图案通过镜头观察时，1mm中可以分辨观察到黑白条纹的最多对数。分辨率为两点间在无法识别前，能靠近的最近距离测量值，例如1μm的分辨率代表两点间在无法识别前，能靠近的最近距离为1μm。以下为根据镜头的无相差光衍射情况计算理论分辨率的公式。
六、分辨力(Lines／mm)：
分辩力指黑白网线图镜头里影像内1mm面积，可识别的黑白两色条纹数。分辨力的单位为线条/mm，例如100线条/mm代表可识别黑白间距1/100mm(10μm)。黑白线条的宽度为1/200mm(5μm)。
七、水平TV分辨率（TV线条）：
宽度里的黑白水平线总条数，相当于电视机屏幕垂直高度的高度值。屏幕的垂直与水平长度比率通常为3:4，因此水平宽度里的总条数为3/4。电视机水平分辨率为240TV条线，电视机屏幕水平宽度的总条数为320条线。测量镜头的分辨率时，一组黑色与白色线条应视为一条线，但是在电视机分辨率线条方面，一组视为2TV线条。
八、失真（%）：
失真为光学轴外的直型物体，呈现曲线时的镜头像差。镜头失真也称为镜头畸变，即光学透镜固有的透视失真的总称，可分为枕形失真和桶形失真，直线朝向中心的失真情况为枕形失真(Pincushion Distortion），向外扩张的失真称为桶形失真(Barrel Distortion)。如下图示：
九、TV失真（%）：
TV屏幕上的影像失真。数值越接近零，牲能越高。
十、电视失真：
实际边长的歪曲形状与理想的形状的百分比算出的值。
十一、孔径效率边际光量（%）：
孔径效率为使用镜头拍摄均匀亮度的物体时，成像盘光学轴与四周区域之间的亮度差异，单位为百分比（%），假设中央亮度为100，为镜头的光学特征之一。
十二、遮蔽（%）：
遮蔽为使用镜头与CCD-TV镜头拍摄均匀亮度的物体时，电视机屏幕中央与边缘之间的亮度差异，单位为百分比（%）。通常使用受光组件与CCD组件的功率比计算此百分比。遮蔽意指镜头与TV镜头的整体表现，可使用远心光学系统以缩小遮蔽的情况。
十三、色差：
在镜头光学统中，形成影像的位置与影像放大倍率随光线波长的不同而不同。不同波长的光线有不同的颜色，这叫做色彩失真。光学轴上的失真叫做色彩失真。放大倍率的差异则叫做放大倍率色彩失真。
十四、工作距离（WD）（mm）：
工作距离指镜头第一个工作面到被测物体的距离。
十五、物像间距离O/I（Object to Imager）
OI指物体到结像平面的距离。
十六、焦距f（mm）后焦距/前焦距
焦距为光学系统的主光点到焦点的距离。从最后一片镜头的顶点到
后焦点的距离，为后焦距。从第一片镜头的顶点到前焦点的距离，为前
焦距。
十七、景深：
深度为与物体从最佳焦点前后移动时．出现最锐利焦点的最近点与最远点之间的距离。物体侧的深度范围称为景深。同样，照相机侧的范围称为焦点深度。具体的景深的值多少略有不同。景深（Depth of Field）可以用以下的计算式计算出来：
景深= 2 x Permissible COC x 实效F / 光学倍率2 = 允许误差值/ (NA x 光学倍率)(使用的是
0.04mm的Permissible COC)
通过镜头的影像理论土会形成点状。清晰影像上出现可接受的摸糊情况，称为可接受的弥散圆。
十八、焦深：
深度为当CCD从最佳焦点前后移动时，出现最锐利焦点的最近点与最远点之间的距离。影像侧的深度范围称为焦深。
十九、后截距（mm）：
从镜头安装座盘前端到影像的距离。
二十、C安装座规格：
名称标准外径螺丝螺纹数(25.4mm用) 后截距
U1 25.4000mm 32Threads 17.526mm
二十一、数值孔径NA，NA'：
当物体在入射光孔上产生的半角为u，且折射率为n，n x sinu为物体侧数值孔经（NA）。
当物体在出射光孔上产生的半角为u'，且折射率为n'，n' x sinu' 为影像侧数值孔径{NA'）。
NA=n x sinu NA'=n' x sin u'
NA越高，镜头的分辨率与亮度越佳。如下图所示入射角度u, 物体侧折射率n, 成像侧的折射率' n'：NA = NA' x 放大率
对于Macro镜头，NA =M/2 xF NA' = 1/2 xF NA=NA' x光学倍率NA'=NA x光学倍率
二十二、F值F No：
此值指镜头的亮度。将镜头对焦距离除以物体侧的有效直径（入射光孔直径Dmm)，即可得到此数值，也可使用NA与镜头的光学放大倍率(β)计算。数值越小，镜头越明亮。
F No=焦距/入射孔径或有効口径=f／D
二十三、有效F No：
此值为具体在有限距离内的镜头亮度，指实际操作时的亮度。光学放大倍率越高(β)，镜头越暗。
实效F = (1 +光学倍率) x F#，实效F = 光学倍率/ 2NA
二十四、光学放大倍率β：
物体尺寸与影像尺寸的比例。
β=y'／y
=b／a
=NA／NA'
=CCD镜头元件尺寸／视野实际尺寸
二十五、光学倍率：
放大倍率（Magnification）指的是通过镜头的调整能够改变拍摄对象原本成像面积的大小。光学倍率就是通过光学镜头变倍的放大倍率。主要点与成像的关系：放大率是指成像大小与物体的比。
二十六、电子放大倍率：
电子放大倍率为影像在显示器屏幕上显示时与在CCD上显示相比的放大倍率。
二十七、显示器放大倍率：
显示器放大倍率为通过镜头在显示器呈现物体的放大倍率。
显示器放大倍率=(光学放大倍率β) x (电子放大倍率)
(计算范例) 光学放大倍率=02x，CCD尺寸1/2"(对角线8mm)，显示器1/4"：
电子放大倍率=14 x25.4/8=44.45
显示器放大倍率=0.2x44.45=8.89(倍) (1英寸=25.44mm)
※有时根据TV监视器的扫描状态，以上的简易计算将有一些变化。
二十八、视野(FOV)：
视野指使用照相机以后看到的物体侧的范围。
照相机有效区域的纵向长度（V）/光学倍率（M）＝视野（V）
照相机有效区域的横向长度（H）/光学倍率（M）＝视野（H）
照相机有效区域的纵向长度（V）or（H）=照相机一个画素的尺寸×有効画素数（V）or（H）来计算。
（计算范例)光学放大倍率=0.2x，CCD尺寸1／2"（长4.8mm，宽6.4mm}：
视野尺寸长度=4.8／0.2=24(mm)
宽度=6.4／0.2=32{mm)
二十九、解析度：
表示了所能见到了2点的间隔0.61x 使用波长(λ)/ NA=解析度(μ),以上的计算方法理论上可以计算出解析度，但不包括失真。※使用波长为550nm
三十、解像力：
１mm中间可以看到黑白线的条数。单位（lp）/mm
三十一、MTF（Modulation Transfer Function）：
成像时再现物体表面的浓淡变化而使用的空间周波数和对比度。
三十二、成像圈：
成像尺寸φ，要输入相机感应器尺寸。
三十三、照相机Mount：
C-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 17.526mm，CS-mount: 1" diameter x 32 TPI: FB: 12.526mm，F-mount: FB:46.5mm，M72-Mount: FB 厂家各有不同。
三十四、边缘亮度：
相对照度是指中央的照度与周边的照度的百分比。
三十五、通风盘及解析度：
Airy Disk（通风盘）是指通过没有失真的镜头在将光集中一点时，实际上形成的是一个同心圆。这个同心圆就叫做Airy Disk。Airy Disk的半径r可以通过以下的计算公式计算出来。这个值称为解析度。ｒ= 0.61λ/NA Airy Disk的半径随波长改变而改变，波长越长，光越难集中于一点。例：NA0.07的镜头波長550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ
三十六、MTF 及解析度：
MTF（Modulation Transfer Function) 是指物体表面的浓淡变化，成像侧也被再现出来。表示镜头的
成像性能，成像再现物体的对比度的程度。测试对比性能，用的是具有特定空间周波数的黑白间隔测试。空间周波数是指１mm的距离浓淡变化的程度。
图1所示，黑白矩阵波，黑白的对比度为100%.这个对象被镜头摄影后，成像的对比度的变化被定量化。基本上，不管什么镜头，都会出现对比度降低的情况。最终对比度降低至0%。，不能进行颜色的区别。
图2、图3显示了物体侧与成像侧的空间周波数的变化。横轴表示空间周波数，纵轴表示亮度。物体侧与成像侧的对比度由A、B计算出来。MTF由A,B的比率计算出来。
解析度与MTF的关系：解析度是指2点之间怎样被分离认识的间隔。一般从解析度的值可以判断出镜头的好坏，但是实际是MTF与解析度有很大的关系。图4显示了两个不同镜头的MTF曲线。镜头a 解析度低但是具有高对比度。镜头b对比度低但是解析度高。
三十七、微距镜头：
不用近接环或特写镜头而实现扩大摄影，为近接摄影而设计的镜头，有限远（=从物镜出射的光，在一定距离处聚焦）
三十八、CCTV镜头：
适合于广范围的扩大观察，需要严格精度时不适合，无限远（=从物镜出射的光，不聚焦，平行前进）三十九、变倍镜头：
焦距可变镜头，倍率，摄像范围等可以简单改变。适合于需要寻找最合适摄影条件（摄影距离，镜头的焦距）以便于操作的场合使用。不产生聚焦位置移动的称为变倍镜头，产生焦距位置移动的称为变焦镜头。
四十、成像圆：
光学系统中成像圆的尺寸，成像圆的尺寸=CCD对角尺寸，和CCD尺寸同样意义。
四十一、后变倍镜头：
安装在CCD前面，不改变工作距离，扩大视野范围。F值下降，分辨率、对比度下降，聚焦会有些不准。
四十二、前变倍镜头：
安装在镜头前面，工作距离会变化，亮度不变，扩大视野范围。
2014年光学镜片镜头光学仪器行业 分析报告 2014年11月
目录 一、行业分类与简介 (4) 1、精密光学镜片与镜头概述 (4) 2、光学仪器概述 (5) 二、行业监管 (5) 1、行业主管部门和管理体制 (5) 2、行业法律法规及产业政策 (6) （1）行业主要法律法规 (6) （2）国家产业相关政策 (7) 三、行业发展现状及市场规模 (8) 1、精密光学镜片及镜头行业 (8) （1）单反相机（数码相机） (9) （2）智能手机 (10) （3）车载镜头、安防设备 (12) 2、光学仪器行业 (13) （1）户外光学仪器 (14) （2）文教光学仪器 (16) 四、行业产业链分析 (18) 五、影响行业发展的主要因素 (19) 1、有利因素 (19) （1）产业政策的支持 (19) （2）科技发展推动光学元件和仪器应用不断延伸 (19) （3）智能手机成为移动互联重要载体，相关产业未来市场空间巨大 (20) （4）消费升级推动国内光学产品需求 (20) 2、不利因素 (21)
六、行业壁垒 (21) 1、品牌壁垒 (21) 2、技术壁垒 (21) 3、资金壁垒 (22) 七、行业发展趋势 (22) 1、光学仪器欧美市场已趋成熟，亚非等主要发展中国家成为未来增长点 (22) 2、移动互联的广泛应用推动光学镜头与镜片市场规模快速增长 (23) 八、行业基本风险 (23) 1、市场竞争风险 (23) 2、大客户变动风险 (23) 九、行业竞争格局及主要企业 (24) 1、精密光学元件：光学镜片与镜头 (24) （1）大立光电 (25) （2）玉晶光电 (25) （3）舜宇光学 (26) （4）晶华光学 (26) （5）华国光学 (27) （6）凤凰光学 (27) 2、光学仪器行业 (27) （1）Bushnell (28) （2）Celestron (28) （3）Vixen (28)
单反相机镜头知识 镜头的名称中都会标明镜头的焦距和口径，并刻在该镜头的镜圈上，可见焦距和口径是镜头的重要性能指标。而光圈在控制曝光量时具有重要的作用。因此，有必要先来了解一下镜头的焦距、口径和光圈。 一、焦距 镜头的焦距（Focal Length），从实用的角度可以理解为：镜头中心至胶片平面的距离。理论上的定义为：无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。对于定焦镜头来说，其光学中心的位置是固定不变的；对于变焦镜头来说，镜头的光学中心的变化带 来镜头焦距的变化。 现代135相机镜头的焦距变化幅度从6mm至2000mm，常用焦距段为15mm至600mm。对画幅相同的相机来说，面对同样的被摄体，镜头焦距变化所带来的成像效果变化可以归纳为以下两条规律： 1、镜头焦距与视角成反比。焦距长，视角小，意味着能远距离摄取较大的 景物；焦距短，视角大，意味着能近距离摄取范围较广的景物。 2、镜头焦距与景深成反比。焦距长，景深小，意味着前后景物的清晰范围小；焦距短，景深大，意味着前后景物的清晰范围大。景深表示纵深景物的影像清晰度，是摄影中的重要理论和实践问题，我们将在第几章详细介绍。 二、口径 镜头的口径又称为绝对口径、有效孔径，表示镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。口径的大小用口径系数F表示，F=镜头焦距/最大光孔直径，也可以用F系数的倒数表示，如F2.8或1∶2.8。F越小，表示口径越大。对于变焦镜头，我们会看到F3.5-5.6这样的表示方法，这两个数值分别是镜头广角端 和长焦端的最大光圈。 镜头的口径越大，实用价值越大。大口径镜头的优点主要有：便于在暗弱光线下手持相机利用现场光拍摄；便于摄取小景深效果，使画面虚实结合；便于使用较高的快门速度凝固动体。但大口径镜头的制造工艺复杂，因而口径越大，镜头也越大，价格也越高。通常口径大一至半档，价格翻一至数倍。如佳能EF 50mm F1.8约700元，EF 50mm F1.4 USM约3000元，EF 50mm F1.2 L USM就要 上万元了。 三、光圈 光圈（Aperture）又称为相对口径，是镜头中由若干金属薄片组成、可调节 大小的进光孔。
工业镜头 1. 定义： 镜头是集聚光线，使成像单元能获得清晰影像的结构。 ? 工业镜头的接口 – C 型： C 型接口镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD 光电感应器应处的位置）的距离为17.5mm – CS 型： CS 型接口此距离为12.5mm. CS 型镜头与CS 型摄像机可以配合使用。C 型镜头与CS 型摄像机之间增加一个 5mm 的C/CS 转接环可以配合使用。CS 型镜头与C 型摄像机无法配合使用。 – F 型：通用型接口，一般适用于焦距大于25mm 的镜头 接圈 2. 分类： 根据有效像场的大小划分 把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。 C 型口与CS 型口区别
根据焦距分类 根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。 变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。但由于变焦距镜头的透镜片数多、结构复杂，所以最大相对孔径不能做得太大，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量无法和同档次的定焦距镜头相比。 实际中常用的镜头的焦距是从4毫米到300毫米的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的一个主要问题。光学镜头的成像规律可以根据两个基本成像公式——牛顿公式和高斯公式来推导，对于机器视觉系统的常见设计模型，我们一般是根据成像的放大率和物距这两个条件来选择合适焦距的镜头的，在此给出一组实用 镜头和摄像机之间的接口有许多不同的类型，工业摄像机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口等。接口类型的不同和镜头性能及质量并无直接关系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。 ●C接口和CS接口是工业摄像机最常见的国际标准接口，为1英寸－32UN英制螺纹 连接口，C型接口和CS型接口的螺纹连接是一样的，区别在于C型接口的后截距 为17.5mm，CS型接口的后截距为12.5mm。所以CS型接口的摄像机可以和C口及 CS口的镜头连接使用，只是使用C口镜头时需要加一个5mm的接圈；C型接口的摄 像机不能用CS口的镜头。 ●F接口镜头是尼康镜头的接口标准，所以又称尼康口，也是工业摄像机中常用的类 型，一般摄像机靶面大于1英寸时需用F口的镜头。 ●V接口镜头是著名的专业镜头品牌施奈德镜头所主要使用的标准，一般也用于摄像 机靶面较大或特殊用途的镜头。 3.技术参数: ?视场(Field of view, 即FOV，也叫视野范围) ：指观测物体的可视范围，
2020年光学镜头行业 分析报告 2020年9月
目录 一、行业管理 (5) 1、行业主管部门及监管体制 (5) 2、行业主要法律法规和相关政策 (5) 二、行业发展情况 (8) 1、光学镜头行业发展概况 (8) （1）光学镜头制造业是一个有着广泛应用基础的光电子细分行业 (8) （2）全球光学镜头制造业发展迅速，中国已成为主要生产基地 (9) 2、光学镜头产品应用行业发展概况 (11) （1）安防视频监控市场 (12) ①全球安防视频监控市场容量巨大，未来仍将保持长期稳定增长 (12) ②中国已发展成为全球安防视频监控最核心市场 (13) A.城镇化及新农村建设进程的进一步推进将直接带动视频监控行业的发展.. 13 B.国民经济将继续保持快速发展的势头，各重点行业基础设施的持续建设带动 产生新的安防需求 (13) C. 企事业单位对安防视频监控的投入带动了视频监控消费 (14) D.随着国内的经济增长和居民收入的增加，人们对安全的消费需求将不断增加 (14) E.5G商用时代的开启，新基建的推进，为安防行业带来新变化和新机遇 (14) ③安防视频监控市场的持续增长将带动监控镜头市场的稳定发展 (15) ④安防视频监控相关技术发展带动光学镜头产业不断升级 (16) （2）智能手机市场 (17) ①科学技术的发展和产业链的不断完善带动智能手机市场快速发展 (17) ②拍摄功能已成为智能手机的最核心功能之一 (18) ③智能手机市场的稳步发展将带动光学镜头行业的持续增长 (19) （3）车载成像市场 (20) ①主动安全技术和自动驾驶技术的日臻成熟带动车载成像市场持续发展 (20) ②车载摄像头是车联网的重要实现基础 (22)
在机器视觉系统中,工业相机镜头通常与光源、相机一起构成一个完整的图像采集系统，因此工业相机镜头的选择受到整个系统要求的制约。下面成都西旺为您讲解工业相机镜头的参数与选型： 一、工业相机镜头主要参数： 1.焦距(FocalLength) 焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大;焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris)用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm/F1.4代表最大孔径为5.7毫米。F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCD尺寸(SensorSize) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、2/3″、1″和1″以上。 4.接口(Mount)镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。 5.景深(Depth ofField,DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。光圈越大，景深越小;光圈越小、景深越大。焦距越长，景深越小;焦距越短，景深越大。距离拍摄体越近时，景深越小;距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”(lp/mm)。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7.工作距离(Workingdistance,WD)镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8.视野范围(Field ofView,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。
2019年光学镜头行业 分析报告 2019年4月
目录 一、行业主管部门、监管体制及主要政策法规 (5) 1、行业主管部门及监管体制 (5) 2、行业主要法律法规及重要产业政策 (5) 二、行业发展概况 (8) 1、光学镜头上游概况 (8) 2、光学镜头行业概况 (9) （1）光学镜头产品分类 (9) （2）光学镜头行业发展特点 (10) ①下游应用领域不断扩展 (10) ②技术革新加快产业升级 (11) ③光学镜头产业逐渐向中国转移 (11) 3、光学镜头下游概况 (12) （1）安防视频监控 (13) ①全球安防视频监控设备市场概况 (13) ②安防视频监控领域光学镜头市场概况 (15) （2）车载成像系统（载镜头） (19) ①从ADAS到自动驾驶，市场持续增长 (19) ②车载镜头市场 (22) （3）新兴消费类电子 (25) ①智能家居 (25) ②视讯会议 (27) ③无人机 (28) ④VR/AR设备 (29) （4）机器视觉 (30) 三、行业竞争格局和市场化程度 (32)
四、行业内的主要企业和主要企业的市场份额 (33) 1、国外企业 (34) （1）腾龙株式会社 (34) （2）富士能株式会社 (34) （3）CBC株式会社 (35) （4）日本电产株式会社 (35) 2、国内企业 (35) （1）福建福光股份有限公司 (35) （2）东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 (35) （3）中山联合光电科技股份有限公司 (35) （4）舜宇光学科技（集团）有限公司 (36) （5）联创电子科技股份有限公司 (36) （6）厦门力鼎光电股份有限公司 (36) 五、进入行业的主要障碍 (37) 1、技术壁垒 (37) 2、资金壁垒 (37) 3、客户壁垒 (37) 4、系统管理壁垒 (38) 5、人才壁垒 (39) 六、行业利润水平 (39) 七、影响行业发展的因素 (40) 1、有利因素 (40) （1）下游应用领域的广度和深度不断扩展，市场需求持续增长 (40) （2）良好的政策环境促进了光学镜头行业持续发展 (40) （3）国产光学镜头竞争力的提升 (41)
工业镜头的视场、倍率、焦距之间的关系一、焦距的计算方法 二、光学放大倍率的计算方法 三、视场的计算方法 四、视野表
x12 0.55x0.73x0.92 252 388 0.40x0.53x0.67 343 534 0.30x0.40x0.50 457 712 五、机器视觉中工业镜头的计算方式 1、WD 物距工作距离（Work Distance， WD）。 2、FOV 视场视野（Field of View， FOV） 3、DOV 景深（Depth of Field）。 4、Ho:视野的高度 5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来 代表传感器像面的大小) 6、PMAG:镜头 的放大倍数 7、f:镜头的焦距 8、LE:镜头像平面的扩充距离 要了解 CCD 尺寸，首先必须先认识在工程师眼中“1英吋”的定义是什么？ 业界通用的规范就是 1英吋 CCD尺寸= 长 12.8mm ×宽 9.6mm = 对角线为 16mm 之对应面积。 透过“勾股定理”.可得出该三角之三边比例为 4：3：5；换句话说，我无须给你完整的面积参数，只要给你该三角形最长一边长度，你就可以透过简单 的定理换算回来。而且面积对角线长度就是16除以那个分母。 有了固定单位的 CCD 尺寸就不难了解余下 CCD Size 比例定义了，例如: 1）1/2" CCD的对角线就是 1"的一半为8mm，面积约为 1/4； 2）1/4" CCD的对角线就是 1"的1/4，即为 4mm，面积约为1/16。 所以，得出这样的结论，就是1/2.5inch CCD感光面积<1/1.8inch。
六、相机和镜头选择技巧 1、相机的主要参数: 感光面积SS（Sensor Size） 2、镜头的主要参数: 焦距FL（Focal Length） 最小物距Dmin（minimum Focal Distance） 3、其他参数: 视野FOV（Field of View） 像素pixel FOVmin=SS（Dmin/FL） 如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480 则:FOVmin=6.4（8/12）=4.23mm 4.23/640=0.007mm 如果精度要求为0.01mm， 1pixels=0.007mm<0.01mm 结论:可以达到设想的精度七、工业相机传感器尺寸大小： 1/4″:(3.2mm×2.4mm)；1/3″:(4.8mm×3.6mm)； 1/2″:(6.4mm×4.8mm)；2/3″:(8.8mm×6.6mm)； 1″:(12.8mm×9.6mm)；
1. 相机基础知识 按感光器件类型可分为2大类,CCD器件和CMOS器件 CCD CMOS 设计单一感光器,集中统一放大每个感光器连接放大器 灵敏度同样面积下,感光开口小灵敏度底 成本线路品质影响程度高,成本高CMOS整合集成,成本低 解析度连接复杂度低,解析度高新技术解析度高 噪点比单一放大,噪声低放大器多,特性不一致,噪点高功耗比需外加电压,功耗高直接放大,功耗低 按用处分类可分为视觉相机和安防监控相机两大类 机器视觉安防监控 触发采集模 式 含有触发采集接口无触发采集接口分辨率从高到低都有, 很丰富一般较低 程序接口有完善的程序开发库, 尤其对图像捕捉功能支持很 齐全 一般只有连续视频捕捉功能 价格贵很便宜 数据传输接口各种类型都有: USB, 千兆以太网, Cameralink, 1394 目前以模拟接口为主, 数字接口 较少 按感光单元排列方法分为线阵扫描相机和面阵扫描相机 线阵相机面阵相机 结构特点结构简单, 在同等分辨率下的成本较低结构复杂,在同等条件下成本高
应用场合匀速运动的物体,如工业流水线可以使静止的, 也可以是运动的 分辨率512, 2K, 4K/行640x480, 800x600, 1024x768, ...2048x1536或者更高 光源光源只需要一窄条,这个画面比较均匀, 能在低照度下工作 整个面的光源较难做到均匀,照度要求高 彩色相机 形式 三线CCD,或者棱镜分光彩色滤光膜, bayer算法按彩色形成方式:
2: 镜头基础知识 镜头外形 机器视觉常用定焦镜头，并且都是手动调整光圈，一般不允许自动调整光圈，镜头上有调焦和调光圈两个环，为了防止误碰动 ，工业镜头的两个环都有锁定螺丝。 注意调焦环不是用来调整焦距，而是调整像距，保证清晰图像落在焦平面上 常用镜头参数：焦距 焦距是镜头最常用的参数，我们包装检测系列产品中使用的镜头有 3.5mm,4mm,6mm,8mm,12mm等多种规格(1/3”CCD的标准镜头为8mm)。 除杂系列产品一般都使用28mm的广角镜头(线扫描相机的标准镜头大概是40mm左右)。 焦距越小的镜头越不好做，价格越高，边缘变形等问题越大，所以尽量选用标准镜头，性价比最高
单反相机镜头知识 单反相机镜头知识 镜头的名称中都会标明镜头的焦距和口径，并刻在该镜头的镜圈上，可见焦距和口径是镜头的重要性能指标。而光圈在控制曝光量时具有重要的作用。因此，有必要先来了解一下镜头的焦距、口径和光圈。 一、焦距 镜头的焦距（Focal Length），从实用的角度可以理解为：镜头中心至胶片平面的距离。理论上的定义为：无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。对于定焦镜头来说，其光学中心的位置是固定不变的；对于变焦镜头来说，镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化。 现代135相机镜头的焦距变化幅度从6mm至2000mm，常用焦距段为15mm至600mm。对画幅相同的相机来说，面对同样的被摄体，镜头焦距变化所带来的成像效果变化可以归纳为以下两条规律： 1、镜头焦距与视角成反比。焦距长，视角小，意味着能远距离摄取较大的景物；焦距短，视角大，意味着能近距离摄取范围较广的景物。 2、镜头焦距与景深成反比。焦距长，景深小，意味着前后景物的清晰范围小；焦距短，景深大，意味着前后景物的清晰范围大。景深表示纵深景物的影像清晰度，是摄影中的重要理论和实践问题，我们将在第几章详细介绍。 二、口径 镜头的口径又称为绝对口径、有效孔径，表示镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。口径的大小用口径系数F表示，F=镜头焦距/最大光孔直径，也可以用F系数的倒数表示，如F2.8或1∶2.8。F越小，表示口径越大。对于变焦镜头，我们会看到F3.5-5.6这样的表示方法，这两个数值分别是镜头广角端和长焦端的最大光圈。 镜头的口径越大，实用价值越大。大口径镜头的优点主要有：便于在暗弱光线下手持相机利用现场光拍摄；便于摄取小景深效果，使画面虚实结合；便于使用较高的快门速度凝固动体。但大口径镜头的制造工艺复杂，因而口径越大，镜头也越大，价格也越高。通常口径大一至半档，价格翻一至数倍。如佳能EF 50mm F1.8约700元，EF 50mm F1.4 USM约3000元，EF 50mm F1.2 L USM就要上万元了。 三、光圈 光圈（Aperture）又称为相对口径，是镜头中由若干金属薄片组成、可调节大小的进光孔。 1、光圈系数 光圈的大小用光圈系数f表示，f=镜头焦距/光孔直径。因此，对同一焦距的镜头来说，f系数越小，表示光孔越大；f系数越大，表示光孔越小。 通常镜头上f 系数的表示方法有一档的变化，如f1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32、45、64等；有二分之一档的变化，如f2、2.4、2.8、3.5、4、4.8、5.6、6.7、8、9.5、11、13、16等；还有三分之一档的变化，如f4、4.5、5、5.6、6.3、7.1、8、9、10、11、13、14、16等。具体到某只镜头，其f系数通常只具备其中连续的5至8档。
工业相机镜头主要参数 在机器视觉系统中,工业相机镜头通常与光源、相机一起构成一个完整的图像采集系统，因此工业相机镜头的选择受到整个系统要求的制约。下面迪奥科技为您讲解工业相机镜头的参数与选型： 工业相机镜头主要参数： 1.焦距(FocalLength) 焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大;焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris)用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm/F1.4代表最大孔径为 5.7毫米。F值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCD尺寸(SensorSize) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、2/3″、1″和1″以上。 4.接口(Mount)镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等。 5.景深(Depth ofField,DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。光圈越大，景深越小;光圈越小、景深越大。焦距越长，景深越小;焦距越短，景深越大。距离拍摄体越近时，景深越小;距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”(lp/mm)。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7.工作距离(Workingdistance,WD)镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8.视野范围(Field ofView,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。 9.光学放大倍数(Magnification,?)CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。 10.数值孔径(Numerical Aperture,NA)数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(a\2)的正弦值的乘积，计算公式为N.A=n*sina/2。数
2015年光学镜头行业 分析报告 2015年1月
目录 一、行业主管部门、监管体制及主要法规 (4) 1、行业主管部门和监管体制 (4) 2、行业相关政策法规 (5) 二、行业产业链 (6) 1、电子产品零部件分类 (6) （1）核心元件和重要组件 (7) （2）外壳、支架等机构部件 (7) （3）功能性器件 (7) 2、电子产品产业链条 (8) （1）品牌终端商 (8) （2）代工商 (8) （3）组件商 (8) （4）主要机构部件的生产商 (9) （5）各类实现特定功能的器件生产商 (9) 三、塑胶光学镜头的市场规模 (11) 1、智能手机市场 (12) 2、计算机市场 (16) 3、其他市场 (17) 四、影响行业发展的因素 (17) 1、有利因素 (17) （1）国家政策的大力支持 (17) （2）相关下游行业的发展为本行业提供了广阔的市场空间 (17) 2、不利因素 (18)
（1）光学镜头行业议价能力受限 (18) （2）装备水平落后 (19) （3）人力资源短缺 (19) 五、进入本行业的主要障碍 (20) 1、技术壁垒 (20) 2、认证壁垒 (21) 3、先入壁垒 (23) 六、行业周期性、季节性、区域性特征 (23) 1、周期性 (23) （1）随宏观经济景气周期的波动而波动 (23) （2）受单个电子产品生命周期性波动影响较小 (24) （3）随技术演进发展周期的演进而成长 (24) 2、季节性 (25) 3、区域性 (25) 七、行业风险特征 (26) 1、宏观经济波动风险 (26) 2、行业竞争加剧的风险 (27) 八、行业竞争状况 (27) 1、行业产品市场销售情况 (27) 2、行业主要企业 (28) （1）大立光 (28) （2）玉晶光 (29) （3）舜宇光学科技 (29) （4）国内其他塑胶光学镜头制造商 (30)
光学镜头的选择及主要参数 发布者：pomeas浏览次数：EE] 13 摄像头镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像头的整机指标，因此，摄像头镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。 镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像头和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头 基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。 工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 1、镜头的分类 （1）以镜头安装分类 所有的摄像头镜头均是螺纹口的，CCD摄像头的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。 两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。 C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。 CS安装座：特种C安装，此时应将摄像头前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的
距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个 CS安装座摄像头上时，则需要使用镜头转换器 (2)以摄像头镜头规格分类 摄像头镜头规格应视摄像头的 CCD尺寸而定，两者应相对应。即摄像头的CCD靶面大小为1/2英寸 时，镜头应选1/2英寸。摄像头的CCD靶面大小为1/3英寸时，镜头应选1/3英寸。摄像头的CCD靶面大小为1/4英寸时，镜头应选1/4英寸。如果镜头尺寸与摄像头 CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。 (3)以镜头光圈分类 镜头有手动光圈( manual iris )和自动光圈( auto iris )之分，配合摄像头使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。 自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄像头输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈，称为 DC 输入型。自动光圈镜头上的 ALC (自动镜头控制)调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。 一般而言， ALC 已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标 时，明亮目标物之影像可能会造成 "白电平削波”现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节ALC来变 换画面。 另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一 般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即：F= f (焦距)/D (镜头实际有效口径)，F值 越小，则光圈越大。 采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。 (4)以镜头的视场大小分类
工业镜头的概念及分类 工业镜头的概念及分类 工业镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。 根据有效像场的大小划分 把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。 根据焦距分类 根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。 变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。但由于变焦距镜头的透镜片数多、结构复杂，所以最大相对孔径不能做得太大，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量无法和同档次的定焦距镜头相比。 实际中常用的镜头的焦距是从4毫米到300毫米的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的一个主要问题。光学镜头的成像规律可以根据两个基本成像公式牛顿公式和高斯公式来推导，对于机器视觉系统的常见设计模型，我们一般是根据成像的放大率和物距这两个条件来选择合适焦距的镜头的，在此给出一组实用的计算公式： 放大率：m=h’/h=L’/L 物距：L = f(1+1/m) 像距：L’= f(1+m) 焦距：f = L/(1+1/m) 物高：h = h’/m = h’(L-f)/f 像高：h’ = mh = h(L’-f)/f 特殊用途的镜头
光学镜头行业研究 光学镜头在工业领域和消费级市场都有着广泛的应用，工业领域涉及机械零件测量、塑料零件测量、玻璃及药用容器测量、电子组件测量等；消费级市场方面, 高端影像设备、手机摄像头模组、无人驾驶、安防监控、 VR/AR等都是重要的应用领域。作为光学与光电子行业的分支，光学透镜行业具有有着良好的发展前景。 一、光学镜头行业概述 光学与光电子（以下简称“光电子”或“光电” ）行业，是以光电技术为核心所构成的各类零件、组件、设备以及应用市场的总和，是将光学和光电子科学的研究成果应用于社会生产实践的过程中发展而来的产业。现代光电科技结合了光学、电子与电机等尖端技术，近十年来技术发展迅速，并已成为信息系统和网络系统中最引人注目的核心技术。光电子产业得到前所未有的广泛关注和大力发展，其应用层面扩展至通讯、信息、生化、医疗、民生等领域。未来随着光电技术在通讯、网络等领域扮演核心技术角色，光电子产业将逐步成为一个国家科技实力乃至综合国力的体现。 光学镜头行业是现代光电子行业的一个重要分支。光学镜头一般主要由镜片、精密五金及塑胶零件、快门/ 光圈、驱动马达、传感器等光机电器件和镜筒组成。在光学成像系统中，光学镜头利用光学折射原理将需要拍照的景物聚焦到成像面（胶片或者图像传感器芯片）上，是光学成像系统中必不可少的核心组成部分。它对成像质量的几个最主要指标，如分辨率、对比度、景深及各种像差等起着决定性的作用。 基于多年的技术积累和先进的制造技术经验，国外的光学镜头行业发展已较为成熟。从全球看，最早镜头产业主要集中在德国和日本两个国家。镜头的研究与制造在德国具有悠久的历史与传统，并造就了莱卡 （Leica ）和卡尔蔡司（CarlZeiss ）等光学元、组件巨头，其中蔡司镜头至今仍为世界镜头制造技术的典型代表。同时，日本镜头产业自二战后
机器视觉系统中，镜头相当于人的眼睛，其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器（相机）的光敏面阵上。视觉系统处理的所有图像信息均通过镜头得到，镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。 下面对机器视觉工业镜头的相关专业术语做以详解。 一、远心光学系统： 指主光线平行于镜头光学轴的光学系统。而光从物体朝向镜头发出，与光学轴保持平行，甚至在轴外同样如此，则称为物体侧远心光学系统。光从镜头朝向影像，与与光学轴保持平行，甚至在轴外同样如此，则称为影像侧远心光学系统。 二、远心镜头： 远心镜头指主光线与镜头光源平行的镜头。有物体侧的远心，成像侧的远心，两侧的远心行头等方式。 通常的镜头
主光线与镜头光轴有角度，因此工件上下移动时，像的大小有变化。 两方远心境头 主物方，像方均为主光线与光轴平行 光圈可变，可以得到高的景深，比物方远心境头更能得到稳定的像最适合于测量用图像处理光学系统，但是大型化成本高 物方远心境头 只是物方主光线与镜头主轴平行 工件上下变化，图像的大小基本不会变化 使用同轴落射照明时的必要条件，小型化亦可对应 像方远心境头 只是像方主光线与镜头光轴平行 相机侧即使有安装个体差，也可以吸收摄影倍率的变化 用于色偏移补偿，摄像机本应都采用这种镜头 三、远心光学系统的特色： 优点：更小的尺寸。减少镜头数量，可降低成本。 缺点：上下移动物体表面时，会改变物体尺寸或位置。
四、远心： Telecentricity 是指物体的倍率误差。倍率误差越小，Telecentricity 越高。Telecentricity 有各种不同的用途，在镜头使用前，把握Telecentricity 很重要。远心镜头的主光线与镜头的光轴平行，Telecentricity 不好，远心镜头的使用效果就不好；Telecentricity 可以用下图进行简单的确认。 五、分辨率（μm ）： 光学系能力的尺度，表示黑白格状图案通过镜头观察时，1mm 中可以分辨观察到黑白条纹的最多对数。分辨率为两点间在无法识别前，能靠近的最近距离测量值，例如1μm 的分辨率代表两点间在无法识别前，能靠近的最近距离为1μm 。以下为根据镜头的无相差光衍射情况计算理论分辨率的公式。 六、分辨力(Lines ／mm)： 分辩力指黑白网线图镜头里影像内1mm 面积，可识别的黑白两色条纹数。分辨力的单位为线条/mm ，例如100线条/mm 代表可识别黑白间距1/100mm(10μm)。黑白线条的宽度为1/200mm(5μm)。 优点：上下移动物体表面时，不会改变物体尺寸或位置。使用同可使用更小的尺寸。 缺点：未使用同轴照明时，大于标准镜头的尺寸。 优点：与MML 相似，但镜头凸缘后端的尺寸出现极大差异时，会改缺点：与MML 相似，但成本比MML 更高。
关于镜头的一些常识
关于镜头的一些常识--便于了解与选择 看了论坛里有许多初学或摄影爱好者在了解和选择 镜头时，总有这样或那样的问题与不解。对于选择镜头时左右为难无法下手。其主要原因还是对镜头的了解和自己想要拍摄的对象定位问题，不能这也想要那个也不想放。所以找了一个关于讲述镜头理论方面的文章与大家一起讨论与分享。 什么是标准镜头 以前，固定焦距的标准镜头在摄影创作中运用得最多、最广泛，而现在由于从广角到中长焦距的变焦镜头的问世，很多人将固定焦距的标准镜头闲置不用，而用这种镜头来代替标准镜头使用，忽略了固定焦距的标准镜头的作用，这种做法是不恰当的。因此，我们有必要对标准镜头在拍摄佳作中的作用进行重新认识。 固定焦距的标准镜头的像差较小，成像质量优于一般同档次的镜头，最大相对孔径较一般同档次的镜头大，如有的１３５照相机固定焦距的标准镜头的最大相对孔径达到了０．９、１、１．２等，从而保证了在低照度的照明条件下有足够的光圈。同时，标准镜头的体积小，携带方便。 标准镜头的主焦距因照相机所用胶片的尺寸不同而异，其原则是与画幅对角线的长度基本相等，视角大约在４０－５３度。它所摄得的影像接近于人眼正常的视角范围，其透视关系接近于人眼所感觉到的透视关系，所以，能够逼真地再现被摄体的形像。在摄影创作中可以根据不同的创作意图，运用不同的手段，使用标准镜头拍摄出具有广角镜头或中长焦镜头的效果。当我们将照相镜头对着很近的被摄主体，使用大光圈拍摄特写或近景时，就可以获得背景虚糊，类似中长焦镜头的效果。当我们将标准镜头对着处于中
景或全景的景物对焦，并使用小光圈拍摄，则可以使画面中的远近都很清晰，获得广角镜头的拍摄效果，标准镜头在摄影创作中具有不可低估的作用。 摄影器材基础知识--镜头 镜头：通过透镜给底片一个清晰的影象。 1.作用： 使光线汇聚在底片上，结像清晰。能纳入大量光线，使在1/1000秒内的曝光充分，极大程度消除像差。 2.质量要求： 有汇聚光线的能力，把来自物放的光线聚集成像。没有畸变，使一个平面的物体所结的影象有是一个平面。影象的外貌形态与景物的外貌形态必须相象。 3.镜头的纳光本领： 在限定时间内纳入光量的多少（快-慢）口径：有效口径，相对口径，可变 f/8, 通光直径是镜头焦距的1/8。 4.光圈： 调节镜头纳光量的大小，光孔大小用f/表示。你知道吗，f/1.4最大还是f/64最大？呵呵，错了吧，f/1.4最大。 f/1.4的镜头指的是最大光孔为2.8的镜头。 5.焦点距离： 基本上是从镜头中心到胶片上所形成的清晰影象上的距离。积聚越大，形成的影象越大。 6.镜头的镀膜： 因反射失掉光线，镜头反光损失光量，降低反差，清晰度，损失色彩，质感，层次和色彩饱和度。在透镜片与空气接触的表面加增透膜，为紫色、橙色、蓝色。 7.镜头按焦距分类：
工业镜头视场、倍率、焦距之间的关系 一、焦距的计算方法 二、光学放大倍率的计算方法 三、视场的计算方法 工业相机传感器尺寸大小： 1/4″:(3.2mm×2.4mm)； 1/3″:(4.8mm×3.6mm)； 1/2″: (6.4mm×4.8mm)； 2/3″:(8.8mm×6.6mm)； 1″:(12.8mm×9.6mm) 1、WD 物距 工作距离
（Work Distance，WD）。 2、FOV 视场 视野（Field of View，FOV） 3、DOV 景深（Depth of Field）。 4、Ho:视野的高度 5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来代表传感器像面的大小) 6、PMAG:镜头的放大倍数 7、f:镜头的焦距 8、LE:镜头像平面的扩充距 离 相机和镜头选择技巧 1、相机的主要参数: 感光面积SS（Sensor Size） 2、镜头的主要参数: 焦距FL（Focal Length） 最小物距Dmin（minimum Focal Distance） 3、其他参数: 视野FOV（Field of View） 像素pixel FOVmin=SS（Dmin/FL） 如:SS=6.4mm，Dmin=8in ，FL=12mm pixel=640*480 则:FOVmin=6.4（8/12）=4 .23mm 4.23/640=0.007mm 如果精度要求为 0.01mm，1pixels=0.007mm< 0.01mm 结论:可以达到设想的精度 工业相机传感器尺寸大小： 1/4″:(3.2mm×2.4mm)； 1/3″:(4.8mm×3.6mm)； 1/2″:(6.4mm×4.8mm)； 2/3″:(8.8mm×6.6mm)； 1″:(12.8mm×9.6mm)；
工业相机镜头地全参 数与选型 Revised on November 25, 2020
工业相机镜头的参数与选型 一、镜头主要参数 1.焦距（Focal Length） 焦距是从镜头的中心点到胶平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距的大小决定着视角的大小，焦距数值小，视角大，所观察的范围也大；焦距数值大，视角小，观察范围小。根据焦距能否调节，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。 2.光圈(Iris) 用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如8mm /代表最大孔径为毫米。F 值越小，光圈越大，F值越大，光圈越小。 3.对应最大CCD尺寸(Sensor Size) 镜头成像直径可覆盖的最大CCD芯片尺寸。主要有：1/2″、 2/3″、1″和1″以上。 4.接口(Mount) 镜头与相机的连接方式。常用的包括C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、等。 5.景深(Depth of Field,DOF) 景深是指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内，其影像仍然清晰的范围。景深随镜头的光圈值、焦距、拍摄距离而变化。光圈越大，景深越小；光圈越小、景深越大。焦距越长，景深
越小；焦距越短，景深越大。距离拍摄体越近时，景深越小；距离拍摄体越远时，景深越大。 6.分辨率(Resolution) 分辨率代表镜头记录物体细节的能力，以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位：“线对/毫米”（lp/mm）。分辨率越高的镜头成像越清晰。 7、工作距离(Working distance,WD) 镜头第一个工作面到被测物体的距离。 8、视野范围(Field of View,FOV) 相机实际拍到区域的尺寸。 9、光学放大倍数(Magnification,) CCD/FOV，即芯片尺寸除以视野范围。 10、数值孔径(Numerical Aperture,NA) 数值孔径等于由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\2）的正弦值的乘积，计算公式为=n*sin a/2。数值孔径与其它光学参数有着密切的关系，它与分辨率成正比，与放大率成正比。也就是说数值孔径，直接决定了镜头分辨率，数值孔径越大，分辨率越高，否则反之。 11、后背焦(Flange distance) 准确来说，后倍焦是相机的一个参数，指相机接口平面到芯片的距离。但在线扫描镜头或者大面阵相机的镜头选型时，后倍焦是