1.镜头的分类

按功能分类：定焦镜头、变倍镜头、定光圈镜头
按Ψ 视角分类：标准镜头、广角镜头、远摄镜头
按焦距分类：短焦距镜头、中焦距镜▃头、长焦距镜头
按用途分类：微距镜头（或者显微镜头）、远心镜头

2.定焦镜头的组成

镜头组成：各个光学∞透镜、光圈、对焦环、接口
镜头接口：连接相机和镜头的连接口

2.镜头的基本参数

2.1光圈

光圈是控制→镜头通光量的光学装置，由多边形或者圆形，并且面积可变的叶片装置组成。

光圈数△一般用F值表示，常用值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等几个等级。

光圈系数=焦距f/通光孔径d，光圈Ψ系数越小，通光孔径越大。

2.2镜头极限空间分辨率

极限空间分辨率的单位是线︽对/毫米，相邻的黑白两条线可以称为一个线对，每毫米能够分辨出的线对数就是极限空间分辨率。

镜头可分为百万级、二百万级、五百万级和千万级等

TS：镜头成像中心圆点到镜头边缘的距离，按目前公开的性能指标来说，百万像素镜头对应◣的极限空间分辨率是90线对/mm，二百万像素镜头对应的空间分辨率是110线对/mm，五百万像素镜头对应的空间分辨率是160线对/mm。

2.3MTF

    MTF(Modulate Transform Function,调制↓传递函数）是一种数值化的客观而系统的用来评价成ω像质量的方式。

如右图所示，当镜头对不同宽度的黑白线条成↑像时，随着№线条宽度的减小，其对比度也随之减小。以对比度为纵坐标，以线对数*为横坐标建立坐标将不同线卐宽的对比度绘制在一张图表上即是MTF。

2.4对比度

对比度是光学系统成像效果的※一种常用的评价和检测方式。

当光学系统对某一特定宽度的黑白线条成像时，受到照明条件、镜头成像质量、感光器件⌒噪音等影响，黑色线条在像面上不可能完全达到黑色。

设拍摄到的白色线条最大亮度为Imax

黑色线条最小亮度为Imin，则对比度C可以表示为：

C=(Imax –Imin)/(Imax +Imin)

通常来讲，人眼∑　能分辨时的对比度约为0.4，而计算机在对比度在0.2甚至更小时仍能分辨。

2.5镜头成像的⊙原理（镜头选型）

焦距（f）：镜头光学中心到相机（芯片）的距离。

视场角：镜头□光学中心与视场各点边、线形成连线的夹角。

视场（FOV）：镜头能观测到的实际范围的物理尺寸。
工作距离(WD）：镜头能够聚焦清①晰时，被测目标到镜头下端的距离。
           

2.6接圈

镜头加接圈后工作距离降低，放大倍率扩大，视场缩小。
1. 在测量时遵循20%原则。
2. 35mm应该使用不◣超过7mm的接圈。

2.7最大兼容相机芯片尺寸（选型方向）

所有镜头都只能在一定的范围内清晰成像，最大兼容CCD尺寸指镜头∴能支持的最大清晰成像的范围。在实际选择相机和镜头时，要注意所选择的镜头的最大兼容CCD尺寸要大于或等于所选择的相机芯片的尺寸。

2.8景深

景深：在聚焦完¤成后，在焦点前后√的范围内都能形成清晰的像，这一前一后的距离范围，叫做景深。

计算公式

    由景深计算公式可以看出，景深与镜头使用⌒　光圈、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。

2.9畸变

由于成像过程中局部放大倍率不一致而造成的物象不☆相似的现象。畸变像差只影响成像▼的几何形状，而不影响成像的清晰度。

焦距越小，视场角越大，视野越大，畸变程度〗越大。

低畸变的镜头应用于尺寸测量。长焦距的镜头通常畸变较小。

由于镜头的光学结构和成像特性使然。拍摄ω　的视场越大，所用镜】头的焦距越短，视场角越大，畸变的程度越明显。

应对措施：

使用ぷ低畸变镜头

同视野大小，选用长焦距的镜头。

标定图像扭曲校正：和尺寸〓测量相关的项目中，会对畸变有所要∩求，但是这种平面畸变可以通过图像标定克服，不一定要改善硬◥件。

2.10渐晕现象

    渐晕：对亮度均匀◤视场照射，得到的图片中央亮度高于四周的现象。

成因——离轴越远（ 越接近最大视场） 的光线经过光学系统的有效孔径阑越小，所以越离轴的光█线在离轴的像面上的光强度◣就越弱。

减少渐晕的方法：

1.缩小镜头光圈。

2.选用ㄨ不带渐晕的镜头。

3.选用更高位的相机根据渐晕量做数字图＠ 像处理补偿。

4.光源需要与镜头、被□　测物性质匹配。

2.11 知识点

焦距△大小的影响情况：焦距越小，景深越大； 焦距越小，畸变越大； 焦距越小，渐晕现象越严重，图像边缘亮度低于中心；

光圈大小的影响●情况： 光圈越大，图像亮度越高； 光圈越大，景深越小；光圈越大，分辨率越高，图像质量越高；

像场中¤央与边缘（像高）： 一般情况下图像中心比边＠缘分辨率高； 图像中心比边缘光场照度高；

工作距离的影响情况：工作距♀离越远，景深越大；

3. 远心镜头

3.1 远心镜头的种类

物方远心镜头：物方主光线平行于主光轴，汇聚于像方中心位▓，消除视差，减少畸变。
像方远♀心镜头：像方主光线平行于主光轴，汇聚于物方中心位，消除渐晕现象。
双侧远心镜头≡：兼有上面两种远心镜头的优点。

4.镜头的选型

1.根据相机芯片大小和工㊣作空间限制确定使用镜头的焦距或者》放大倍数；

2.考虑是否需要选用远心镜头；

3.确定镜头分辨率；

4.确定畸变率能否满足要求；

5.景深是否满№足要求；

6.镜头是否兼容相机芯片尺寸；

7.超大视野或超小视野；

8.镜头是⊙否要配合其他配件；

9.价格是否╱合理等其他问题。