|
光学成像图及光的波长及辐射图：
 
首先，要确定工业相机的接口、靶面尺寸和分辨率大小。打比方是2/3" 工业相机，C接口，5百万像素；那么我们可以先确定需要的工业镜头是C接口，最少支持2/3", 5百万像素以上，或者线对在160LP.
其次，确定所要达到的视野范围(FOV)和工作距离(WD)，然后根据这两个要求和已知的靶面尺寸计算出工业镜头的焦距(f)。其计算公式为：
焦距f ＝ WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)
视场FOV ( H or V) ＝ WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f //加接圈，相当于增加f, FOV变小
视场FOV( H or V) ＝ 靶面尺寸( H or V) / 光学倍率
工作距离WD = f(焦距）× 靶面尺寸/FOV( H or V)
光学倍率 ＝ 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)
打比方视野是100*100mm, WD.是500mm; 那么我们先从工作距离确定工业镜头的焦距要在50mm以下（工业镜头的命名方式PMS-5018M, 前面字母表示POMEAS品牌，50表示焦距50mm, 18表示最大光圈值），市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。再结合相机靶面的大小来确定哪个型号，工业镜头的焦距越小，视场角就越大，视野也就相应的更大。
如果靶面为2/3" 可以选择35mm焦距的工业镜头；靶面1/2" 则需要25mm焦距的工业镜头，或者更小....以此类推。
在工业镜头选型过程中，为了方便各位朋友计算工业镜头参数，现提供靶面尺寸表供参考。
1.1英寸——靶面尺寸为宽12mm*高12mm，对角线17mm
1英寸 ——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm
2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm
1/1.8英寸——靶面尺寸为宽7.2mm*高5.4mm，对角线9mm
1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm
1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm
1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm
SENSOR在计算尺寸时，不是按简单的长度换算单位计算的（长度换算是：1英寸=25.4mm），而是按1英寸=16mm算的。
（1）、镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；
（2）、镜头焦距：镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；
（3）、拍摄距离：距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。
远心镜头选型：
1，首先先算光学倍率： 芯片尺寸（W 或 H）/视野（宽或长）；
2，查找满足的远心镜头型号，其中工作距离WD不能调。
镜头的成像距离与视场大小
表一:
| 百万像素镜头：12mm 靶面尺寸2/3” | 相机：BASLER ACA1300-60GC(1280*1024) 靶面尺寸1/1.8” | | 工作距离（cm） | 视场X轴（cm） | 视场Y轴（cm） | | 15（最小） | 10 | 8 | | 20 | 12 | 9.7 | | 25 | 15 | 12 | | 30 | 17.5 | 14 | | 35 | 20.5 | 16.5 | | 40 | 23 | 20 | | 45 | 26 | 21 | | 50 | 29 | 23.5 | | 55 | 32 | 25.5 | | 60 | 34.5 | 28 | | 65 | 37 | 30 |
表二:
| 百万像素镜头：16mm 靶面尺寸2/3” | 相机：BASLER ACA1300-60GC(1280*1024) 靶面尺寸1/1.8” | | 工作距离（cm） | 视场X轴（cm） | 视场Y轴（cm） | | 25（最小） | 11.2 | 9 | | 30 | 13 | 10.5 | | 35 | 15.5 | 12.3 | | 40 | 17.5 | 14 | | 45 | 20 | 15.5 | | 50 | 23 | 17.5 | | 55 | 24 | 19 | | 60 | 25.5 | 20.5 | | 65 | 28 | 22.5 |
表三:
| 百万像素镜头：12mm 靶面尺寸2/3” | 相机：ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | | 工作距离（cm） | 视场X轴（cm） | 视场Y轴（cm） | | 15（最小） | 8.1 | 5.7 | | 20 | 10 | 7.7 | | 25 | 12.5 | 9.5 | | 30 | 15 | 11.5 | | 35 | 17.5 | 13.2 | | 40 | 19.8 | 15 | | 45 | 22 | 16.5 | | 50 | 24．5 | 18.5 | | 55 | 27 | 20.5 | | 60 | 29 | 22 | | 65 | 31.5 | 23.5 |
表四:
| 百万像素镜头：16mm 靶面尺寸2/3” | 相机：ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | | 工作距离（cm） | 视场X轴（cm） | 视场Y轴（cm） | | 25（最小） | 10 | 7 | | 30 | 11.5 | 8.5 | | 35 | 13 | 10 | | 40 | 15 | 11 | | 45 | 16．5 | 12.5 | | 50 | 18.5 | 14 | | 55 | 20 | 15 | | 60 | 22 | 16.5 | | 65 | 23.5 | 18 |
表五:
| 百万像素镜头：25mm 工作尺寸2/3” | 相机：BASLER ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | | 工作距离（cm） | 视场X轴（cm） | 视场Y轴（cm） | | 30（最小） | 7 | 5.3 | | 35 | 8.3 | 6 | | 40 | 9.5 | 7 | | 45 | 10.5 | 7.8 | | 50 | 11.5 | 8.7 | | 55 | 12.8 | 9.5 | | 60 | 14 | 10.5 | | 65 | 15 | 11.3 |
表六:
| 百万像素镜头：50mm 靶面尺寸2/3” | 相机：BASLER ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5” | | 工作距离（cm） | 视场X轴（cm） | 视场Y轴（cm） | | 47(最小) | 5.3 | 4 | | 50 | 5.6 | 4.3 | | 55 | 6.2 | 4.9 | | 60 | 6.8 | 5.1 | | 64 | 7.8 | 5.5 |
备注：
1，如果镜头的靶面尺寸小于相机的靶面尺寸，那么各工作距离的视场范围只与镜头有关，与用什么相机无关,
2，如果镜头的靶面尺寸大于相机的靶面尺寸，那么各工作距离的视场范围只与相机有关，相机的靶面尺寸变了，视场大小就变。
3，加接圈可以缩小镜头的工作距离，但是会缩小视野。
说明：关于镜头和相机的选择实际还有好多因素如景深、畸变、接口等等，这里只对视场大小和相机分辨率这两个重要因素进行了分析。其它要素选择详见镜头和相机样本。
|
