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科普｜选择工业相机前，你必须知道的专业用语
更新日期：2020-11-20
科普｜选择工业相机前，你必须知道的专业用语
简单解释一下机器视觉领域常用的专业用语：工作距离、物像距离、光圈、对应最大CCD尺寸、接口、视野范围、图像大小、视角、景深的计算、焦距、图像亮度、视野和焦距的计算、畸变、MTF
工作距离及物像距离
工作距离(WD)是指镜头最下端机械面到物体的距离。
物像距离(O/I)是指物平面到相机芯片间的距离。
物像距离=工作距离+镜头本体长度+法兰距。
其中对于常见的C口镜头和相机，法兰距为17.526mm
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。
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。
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。
视野范围(Field of View,FOV)
相机实际拍到区域的尺寸。
图像大小
视角
视角是用角度表示在规定的像场中能够摄入的范围。通常是指镜头处于无限远时的角度。焦距相同，若像场大小不同，视角则不同。
景深的计算
对被摄景物聚实焦点时，即使被摄景物是具有立体感的被摄体，在聚实点的前后的一定的范围内看上去焦点都是实的。
这个前后的一定范围就称作景深。这是因为图像的模糊一旦小于一定的大小，看上去焦点就是清晰了的缘故。这个模糊量的大小就称作容许模糊圈。
焦距
焦距是指镜头的后侧主点到成像平面的距离。
随着镜头焦距变化的同时视角也发生变化。焦距越长视角越窄，与之相反，当焦距变短时视角变得更宽广。
影像亮度(Fand T No.)
光阑指数（F）是影像亮度的一个表征。数值越小，亮度越高。通过焦距和镜头的有效直径之比可以求出光阑指数。
光阑指数是假设镜头的透射率为100%时确定的，但实际上不同的镜头透射率不同。这样，光阑指数相同，但影像亮度会有不同。
为了消除这种不便，建立了一个综合考虑光阑指数和光线透射率的系统，即T制光阑。光阑指数（F）与T制光阑的关系如下。
视野和焦距的计算
(1) 视野的计算
在物距为有限的情况下，视野便能通过下述公式计算出来。
举 例：
若使用1/3英寸摄像机配套8mm焦距镜头，物距为3m时，监视器满屏摄入的水平方向尺寸为：
(2) 焦距的计算
在物距为有限的情况下，焦距便能通过下述公式计算出来。
举 例：
使用1/3英寸摄像机，物距为3m，被摄景物宽2m，若要在监视器水平方向满屏摄入的时，焦距为：
畸变
被摄物体经过镜头拍摄后在成像面上变成弯曲的现象。畸变分为桶型畸变和枕型畸变。
MTF（分解力和调制传递函数）
用比值来表示被摄景物（黑白条纹图形）自身的对比度在像面上被忠实地再现的精度就是MTF。
分解力是指镜头对不同间隔的黑白条图形的再现能力。与之相反，调制传递函数指的是镜头再现黑白条图形的精度。
MTF通常用来表述镜头的性能，被看作是评镜头性能的好办法之一。
简单解释一下机器视觉领域常用的专业用语：工作距离、物像距离、光圈、对应最大CCD尺寸、接口、视野范围、图像大小、视角、景深的计算、焦距、图像亮度、视野和焦距的计算、畸变、MTF
工作距离及物像距离
工作距离(WD)是指镜头最下端机械面到物体的距离。
物像距离(O/I)是指物平面到相机芯片间的距离。
物像距离=工作距离+镜头本体长度+法兰距。
其中对于常见的C口镜头和相机，法兰距为17.526mm
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。
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。
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。
视野范围(Field of View,FOV)
相机实际拍到区域的尺寸。
图像大小
视角
视角是用角度表示在规定的像场中能够摄入的范围。通常是指镜头处于无限远时的角度。焦距相同，若像场大小不同，视角则不同。
景深的计算
对被摄景物聚实焦点时，即使被摄景物是具有立体感的被摄体，在聚实点的前后的一定的范围内看上去焦点都是实的。
这个前后的一定范围就称作景深。这是因为图像的模糊一旦小于一定的大小，看上去焦点就是清晰了的缘故。这个模糊量的大小就称作容许模糊圈。
焦距
焦距是指镜头的后侧主点到成像平面的距离。
随着镜头焦距变化的同时视角也发生变化。焦距越长视角越窄，与之相反，当焦距变短时视角变得更宽广。
影像亮度(Fand T No.)
光阑指数（F）是影像亮度的一个表征。数值越小，亮度越高。通过焦距和镜头的有效直径之比可以求出光阑指数。
光阑指数是假设镜头的透射率为100%时确定的，但实际上不同的镜头透射率不同。这样，光阑指数相同，但影像亮度会有不同。
为了消除这种不便，建立了一个综合考虑光阑指数和光线透射率的系统，即T制光阑。光阑指数（F）与T制光阑的关系如下。
视野和焦距的计算
(1) 视野的计算
在物距为有限的情况下，视野便能通过下述公式计算出来。
举 例：
若使用1/3英寸摄像机配套8mm焦距镜头，物距为3m时，监视器满屏摄入的水平方向尺寸为：
(2) 焦距的计算
在物距为有限的情况下，焦距便能通过下述公式计算出来。
举 例：
使用1/3英寸摄像机，物距为3m，被摄景物宽2m，若要在监视器水平方向满屏摄入的时，焦距为：
畸变
被摄物体经过镜头拍摄后在成像面上变成弯曲的现象。畸变分为桶型畸变和枕型畸变。
MTF（分解力和调制传递函数）
用比值来表示被摄景物（黑白条纹图形）自身的对比度在像面上被忠实地再现的精度就是MTF。
分解力是指镜头对不同间隔的黑白条图形的再现能力。与之相反，调制传递函数指的是镜头再现黑白条图形的精度。
MTF通常用来表述镜头的性能，被看作是评镜头性能的好办法之一。
