工业环境中镜头参数对成像的影响因素

光学人生，从这里开始！

      镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出。在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将成像目标在图像传感器的光敏面上。镜头的质量直影响到机器视觉系统的整体性能，合理地选择和安装镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。镜头有多种类型，但即使对于同一类型的镜头，其成像质量也有着很大的差异，下面我们来看一下影响成像质量的因素：

分辨率（Resolution）

又称鉴别率、解像力，指镜头清晰分辨被摄景物纤维细节的能力，制约镜头分辨率的原因是光的衍射现象，即衍射光斑(爱里斑)。分辨率的单位是“线对/毫米”。

明锐度（Acutance）

也称对比度，是指图像中最亮和最暗的部分的对比度。

景深（DOF)

在景物空间中，位于调焦物平面前后一定距离内的景物，还能够结成相对清晰的影像。上述位于调焦物平面前后的能结成相对清晰影像的景物间之纵深距离，也就是能在实际像平面上获得相对清晰影像的景物空间深度范围，称为景深。

最大相对孔径与光圈系数

相对孔径，是指该镜头的入射光孔直径（用D表示）与焦距(用f表示)之比，即：相对孔径＝D/f。相对孔径的倒数称为光圈系数(aperture scale)，又称为f/制光圈系数或光孔号码。一般镜头的相对孔径是可以调节的，其最大相对孔径或光圈系数往往标示在镜头上，如1:1.2或f/1.2,如果拍摄现场的光线较暗或曝光时间很短，则需要尽量选择最大相对孔径较大的镜头。

      一个好的镜头，在分辨率、明锐度、景深等方面都有很好的体现，对各种像差的校正也比较好，但同时其价格也会几倍甚至上百倍的提高。如果我们掌握一些规律和经验，就可以使用同档次的镜头达到更好的效果。