光学镜头是什么？主要参数有哪些？分类一览

1.光学镜头是什么

光学镜头是准对称型双高斯物镜，也是机器视觉系统中的重要组成部件，能够直接影响成像质量及算法的效果。光学镜头产品的研发和设计，则需要几何光学、薄膜光学、色度学、热力学、精密机械、电子技术、计算机技术和光源技术、微显示技术等学科的高度集成。

2.光学镜头的主要参数

(1)聚焦和光圈：景深:被摄体周围适度清晰聚焦的范围对最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。

(2)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/光圈数。

(3)焦距标记：调节调焦环螺纹，镜头从照相机处伸出，随着调焦环的转动，通过放认对准固定参看符号的标记，你就可以发现正在调节的焦距。

(4)光圈调节：向上转动光圈环至下一个f/光圈数(例如从f/4到f/5.6),光圈大小减半(即达到胶片的光量减半);向下转动光圈环至下一个f/光圈数(例如从f/4到f/2.8)。光圈大小增加一倍。

(5)景深范围：随着镜头对被摄体聚焦，可在固定参看符号两边寻找对应于(或接近)己调定的光圈f/数，辨认焦距标记下相对的数值，便可决定有效景深。

(6)景深的作用：光圈大小的改变：通过相同焦距的镜头对相同距离的被摄体聚焦，该示说明光圈大小的调整是如何改变景深的。一般来说，被摄体的前景深扩大1/3，后景深则扩大2/3，光圈越小，景深越大。F/2光圈的景深远远小于f/16光圈的景深。

(7)被摄体至照相机的距离：即使采用同样的焦距和光圈，景深在一定程度上如何受制于被摄体至照相机的距离。被摄体距照相机越近，景深就越小。镜头对15英尺(4.5米)处聚焦所产生的景深比镜头对5英尺(1.5米)处聚焦所产生的景深要大得多。

(8)镜头的改变：在相同物距 和光圈的情况下，使用不同焦距的镜头可改变景深，镜头焦距越短，最深越大，对于超广角镜(8-15毫米)，景深非常大，以致无需调焦，因为每一级光圈的景深都是清晰。

3.光学镜头的分类

光学镜头按结构可以分为以下几种：

(1)固定光圈定焦镜头

镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在 CCD靶面上的图像最清晰;没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单，价格便宜。

(2)手动光圈定焦镜头

手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从F1.2或F1.4到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀，价格较便宜。

(3)自动光圈定焦镜头

在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机，并从驱动电路引出 3或4芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像机 CCD 靶面产生的电荷发生相应的变化，从而使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光圈镜头，从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。

(4)手动光圈变焦镜头

焦距可变的，有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为2 ～3倍，焦距一般为3.6~8mm。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后，在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。

(5)自动光圈电动变焦镜头

与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环合，当其转动时可以控制镜头的焦距;另一电机与镜头的对焦环合，当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是由于增加了两个电机且镜片组数增多，镜头的体积也相应增大。

(6)电动三可变镜头

与自动光圈电动变焦镜头相比，只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。

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