光学镜头的概论

时间：2022-06-09

光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。

对于相机，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。虽然由于数码相机的CCD分辨率有限，原则上对镜头的光学分辨率要求较低；但另一方面，由于数码相机的成像面积较小（因为数码相机是成像在CCD上，而CCD的面积较传统35毫米相机的胶片小很多），因而需要镜头保证一定的成像素质。举例来说，对某一确定的被摄体，水平方向需要200个像素才能**再现其细节，如果成像宽度为10mm，则光学分辨率为20线/mm的镜头就能胜任，如果成像宽度为1mm，则要求镜头的光学分辨率必须在200线/毫米以上。另一方面，传统胶卷对紫外线比较敏感，外拍时常需要加装UV镜，而CCD对红外线比较敏感，镜头增加特殊的镀层或外加滤镜也会大大提高成像质量。镜头的物理口径也是必须要考虑的，且不管其相对口径如何，其物理口径越大，光通量就越大，数码相机对光线的接受和控制就会更好，成像质量也就越好。

商用或家用数码相机的镜头，部分厂家采用了相对比较好的镜头。富士相机采用了170线/毫米解析度的专业富士龙镜头，这种内置的新型富士龙镜头比大多数SLR镜头更清晰。不仅在精度上保证了图象拍摄的品质，而且其镜头错误率也达到令人惊异的0.3%,较一般的数码相机低2/3。

另外在部分数码相机中，还提供了远距及广角两种镜头方式。这在您选择数码相机时，也是一个参考的指标。

在传统的数码相机中，广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和**广角镜头两种。135照相机普通广角镜头的焦距一般为38－24毫米，视角为60－84度；**广角镜头的焦距为20－13毫米，视角为94-118度。由于广角镜头的焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。所以，广泛用于大场面风摄影作品的拍摄。在摄影创作中，使用广角镜头拍摄，能获得以下几个方面的效果：一是能增加摄影画面的空间纵深感；二是景深较长，能保证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的再现。所以，现代绝大多数的袖珍式自动照相机（俗称傻瓜照相机）采用38－35毫米的普通广角镜头；三是镜头的涵盖面积大，拍摄的景物范围宽广；四是在相同的拍摄距离处所拍摄的景物，比使用标准镜头所拍摄的景物在画面中的影像小；五是在画面中*出现透视变形和影像畸变的缺陷，镜头的焦距越短，拍摄的距离越近，这种缺陷就越显著。

商用级的数码相机中多使用与普通35mm相机相同的普通广角镜头，由于其在景深深，拍摄范围广等优点，因而在选择数码相机时，同样性能的数码相机，能够具有广角和远距的数码相机将会性能更好一些。

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词条
词条说明
光学镜头及其组装方法
近年来，光学透镜被广泛地应用于各行各业，并且，不少行业对光学镜头的要求也越来越严格，尤其是被应用于安防、车载、工业等行业的光学镜头的使用环境较为恶劣，光学镜头需要能够适应雨雪天气、高温、温差变化剧烈等恶劣的气候因素。比如说，在汽车行业中，光学镜头作为汽车之眼在安全驾驶中发挥着巨大的作用，为汽车行业智能驾驶和无人驾驶等先进技术的飞速发展奠定了坚实的基础，为了**行车的安全，光学镜头光学成像的稳定性和
光学镜头的参数
聚焦和光圈景深：被摄体周围适度清晰聚焦的范围对较终影象的出现起着至关重要的作用。为了充分利用镜头上提供的所有光圈，可把照相机固定在三脚架上，以防照相机抖动。f/光圈数和光圈大小调定在某一f/光圈数时的任何种类的镜头能够透射过几乎相同光量的影象，因为光阑直径直接与焦距相关，例如，一只80毫米的镜头在使用5毫米的光阑直径时，光圈必定调节在f/16上。因此镜头的焦距在除以光阑直径后，就得到相应的f/光圈
光学镜头的分类
光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。光学镜头的分类按结构固定光圈定焦镜头简单：镜头只有一个可以手动调整的
衍射光学元件DOE的作用
自1960年首台激光器问世以来，经过近70年的发展，激光技术已经形成了庞大的产业规模，广泛应用于工业加工、医疗美容、商业、科研、信息和军事等多个领域。众所周知，不同的应用场景对激光的功率、波长、光斑形状等有着不同的要求，而要实现光斑形状的改变，则离不开光束整形器。DOE衍射光学元件（Difractive Optical Element，DOE）是相位元件，它使用嵌入在元件中的薄微结构将输入激光束控