1、 EFL(有效焦距)有效焦距
定义:指镜头中心到焦点的距离(下图)。
镜头的焦距分为像焦距和物焦距(如下图):
图像焦距是指从图像主面(后主面)到图像焦点(后焦点)的距离。
物体焦距是指物体主面(前主面)到物体焦点(前焦点)的距离。
注意事项:
(1)焦距过短,视场角过大,导致畸变和主光线出射角难以控制,相对照度过低,镜头弯曲严重,相位差校正困难,设计难度大。
(2)焦距太长,镜头会太长,不利于系统的小型化,视场角太小,满足不了用户的要求(FOV60)。
2、TTL(总轨道长度)总镜头长度
镜头总长度分为光学长度和机械长度:
总光程是指透镜中透镜的第一表面到像面的距离。
机构总长度是指镜筒端面到像面的距离,如上图TTL所示。
3、BFL(后焦距)光学后焦距定义:
从光学系统中透镜的最后一侧到像平面的距离在上图中用BFL表示。
4、FFL(前焦距)光学前焦距
定义:光学系统中透镜第一面到物面的距离,如上图FFL所示。
注:应与机构的后焦距FFL相区别。
5、 fbl/ffl(法兰焦距)机构后焦距(法兰焦距)
定义:镜像组的最后一个机构平面到像平面的距离,如上图FFL所示。
6、FOV(视场)视场角定义:
是指镜头能拍摄的最大视野。
视场角可分为对角视场角(FOV-D)、水平视场角(FOV-H)和垂直视场角(FOV-V)。
对角视角最大,水平视角次之,垂直视角最小。一般来说,视角是指数码相机模组的对角视角。
7、 F/编号(光圈数)焦点数(相对光圈)
定义:有效焦距与入射光瞳直径之比。
功能:用于决定镜头的亮度。
注:在保证相同透光孔径的前提下,焦距越短,相对孔径应该越小。
一般F/#越小,光圈越大。
8、变形
失真是离轴相位差。还包括离轴细光束的像差。它是离轴点与主光线在像平面上的交点的高度与理想(近轴)像平面的高度之差。它是视场的函数,与光圈无关。初级畸变随视场(像高)的三次方而变化,而百分比畸变随像高的平方而增加,所以畸变随视场而变化。畸变的变化不是线性的,只是图像的畸变,不影响图像的清晰度。
失真可分为电视失真和光学失真:
电视失真:电视失真
光学失真:光学失真
电视失真可分为枕型和管型。
(垂直)电视失真=[(V1V2)/2-Y]/Y * 100%
(水平)电视失真=[(H1H2)/2-X]/X * 100%
注意事项:
失真是用户很容易感受到的画质。
畸变是用户要求非常严格的镜头指标,
3%的光学失真不容易被人眼察觉。
光学畸变2%摄影物镜的畸变要求
一般要求:
CIF电视-失真2.0%
VGA TV-失真1.5%
1.3米/2.0米/3.0米电视-失真1%
9、RI(相对照度)相对照度
照度的定义:被光源照亮的物体或被照亮的表面的亮度称为照度。
相对照度是中心照度与周边照度的比值。
注意:相对照度低说明图像中心亮,外围暗,即渐晕现象,俗称暗部。
阴影。相对地
注意:不适当的主光线出射角会导致严重的暗角、对比度降低和偏色。
11、 MTF(调制传递函数)光调制传递函数
调制的定义(M):调制是I的最大值减去I的最小值除以I的最大值加上I的最小值;即(最亮的光减去最暗的光)与(最亮的光加上最暗的光)的比值。所以结果m就是光的对比度。
调制(M)=(Imax-Imin)/(Imax Imin)
I:强度光强度
Imax:最亮的光强度
Imin:最暗的光强度
12、分辨率(分辨率)
分辨率的定义:每1毫米可分辨的线对。基于单位(lp/mm)
备注:传感器MTF需求计算公式如下:
传感器全频率分辨率:
1000/2.8/2=179磅/毫米
(2.8微米像素大小)或1/(2%)
:传感器像素大小
传感器全频率分辨率(黑白):1000/2.8/2=179lp/mm .
但对于彩色(RGB)来说,传感器每4个像素分辨一个点,所以所需的传感器个数计算为:center 1000/2.8/2/sqrt 2=126 LP/mm—160 LP/mm(center的分辨率通常更高)。
外围设备1000/2.8/2/sqrt 3=103 LP/mm—100 LP/mm(外围设备0.7F)
(sqrt 2是通用的计算方法,但不同品牌或型号的传感器处理逻辑不同,会有所不同)
13、电视扫描线
TV-Line是指在画面的水平图像中可以解析多少行,可以通过分辨率进行转换:
TV-Line=LP/mm * 2 *传感器宽度。例1/4 '1.3米传感器:
中心1000/2.8/2/sqrt 2=126磅/毫米
—126磅/毫米*2*1024*2.8/1000=722 — 700电视线
外围设备1000/2.8/2/sqrt 3=103lp/mm
—103 LP/mm * 2 * 1024 * 2.8/1000=590—600 TV-Line
14、闪光/鬼影杂散光/鬼影
定义:是指光在光学系统中的像面上随机散射形成的相反的微缩或雾状像,即光学系统中的非成像光束。来自镜头表面的散射光、元件中的气泡、来自镜架和镜筒内壁的散射光和反射光以及入射在像面上的其他非成像光束都成为杂散光。
其直接影响是形成噪声,降低图像的信噪比,甚至将信号光淹没在噪声中。
去除杂质:加遮光罩,辅助光阑,镜片边缘黑化,镜片底座黑化或贴消光布,结构中镀增透膜。
15、景深
深层前景 L1=F L2/(F2 F L)
后景深 L2=F L2/(F2-F L)
L=2F2FL2/(F4-F22 L2)
-容许弥散圆的直径,
F-镜头焦距,
F-镜头的拍摄光圈值,
L-聚焦距离,
L1——前景深邃,
L2-背面景深,
l-景深,
从公式中可以看出,后景深的前景是深的。从景深的计算公式可以看出,景深与镜头使用的光圈、镜头的焦距、拍摄距离以及对图像质量的要求(用允许色散圆的大小来表示)有关。
超焦深的计算:当F2FL=0时,后景深无限大。对焦时,它最好聚焦在能产生超焦距深度的焦点上,从深前焦开始对焦,这样画面中的所有画面都能清晰对焦。
镜头规格参数示例:
原标题:光学透镜基本参数说明
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编辑:哈克
标签:镜头光学焦距