《镜头的基础知识》PPT课件.ppt

镜头的基础知识,目录, CBC介绍 公司概要及Computar品牌介绍 镜头的基础知识 光学的基础知识和只要的计算公式 FA镜头的介绍 Computar品牌FA镜头产品系列的介绍,公司概要,CBC株式会社成立与1925年，总部在日本东京。 现金在日本国内设有5家分公司。另外在北美，欧洲以及亚洲等全球20多个国家设立了分公司及办事处。希比希（上海）贸易有限公司由日本CBC株式会社全额投资，1996年注册成立于上海外高桥保税区的一家实力雄厚的综合性贸易公司。,业务内容,化学品、合成树脂、医药品、食品、服装安防监控产品（镜头摄像机）的生产和销售 销售额,光学、安防监控事业,希比希（上海）贸易有限公司作为厂家生产监控产品已近30年历史，COMPUTAR是其镜头的品牌，GANZ是其包括摄像机、录像机等产品的品牌。其中COMPUTAR镜头以其高品质、种类丰富、价格合理、售后服务好而在全世界享有很高的声誉。 COMPUTAR镜头现在品种300种左右，其工业镜头做工细，质量好，每年不断推出新产品，以求最大限度地满足监控领域对镜头产品的需求。,业务内容 光学镜头、监控用摄像机的制造、CCTV镜头的制造 生产工场 国内：青森、东京、茨城、福岛、其他合作工场，海外北京 国内海外的销售 国内3处（光学部门由总公司统管） 海外21处,产品概要,监控用镜头 定焦、手动变焦镜头、变倍镜头、监视摄像机用镜头 单板摄像机用镜头 定焦、手动变焦镜头、塑料镜头、鱼眼镜头、监视、可视对讲、车载、牙医用摄像机、ATM机用、IP摄像机用 FA镜头 百万像素CCTV镜头、大变倍镜头 焦阑光学镜头 图像识别、设备组件、机器人,与摄像机的配合,镜头选配时、需要选择与摄像机接口和CCD的尺寸相匹配的镜头。CCTV镜头中、C和CS的接口方式占主流。近年来小型的安防用CS接口摄像机得到普及、FA行业则大部分是C接口的摄像机与镜头的组合。 对应的CCD尺寸、市场上一般根据用途使用2/3寸到1/3寸的产品。,互换性,CCD尺寸和镜头的关系,摄像机如果使用配备小CCD尺寸的镜头，那么周边没有摄取到图象的部分呈现黑色，我们称其为KERARE。,镜头的作用,将折射率不同的各种硝材通过研磨，加工成高精度的曲面、把这些镜片进行组合，就是设计镜头。 从伽利略时代开始使用的普遍技术是其基本原理。为得到更清晰的图象，一直在研究开发试制新的硝材和非球面镜片。,焦距,焦距是主点到成像面的距离。这个数值决定了摄影范围的不同。 数值小，成像面距离主点近，是短焦距镜头。这种情况下的画角是广角、可拍摄广大的场景。 相反的、主点到成像面的距离短时、是长焦距镜头，画角变窄（望远）。,镜头的通光量,镜头的明亮度与口径和焦距的变化有关。一般用F值表示镜头的明亮度。另外镜头里有用与调整亮度的光圈构件，可根据使用条件来调整通光量。,* F数值（ F值）-物体在无限远时的像的度F=f/D (f焦距、D镜头的有效口径) 由上式可知、有效口径大、焦距短时，F值变小、镜头通光量好，图像明亮。 * 有效F值-物体在有限距离时的像的亮度 有效F=F(1M) （M光学倍率） 由上式可知、光学倍率越大、有F值变大，镜头通光量变小，图像暗。 * NA(numerical aparture=数值孔径)-用于,表示显微镜等高倍率的镜头的亮度 像侧NA=1/2有效F数值 物体侧NA=像侧NAM（M光学倍率） * T数值-有F数值和透过率来计算的表示实际亮度的数值,选择镜头时的计算公式,y=f * tan y 像的大小 f 焦距 半画角 y 像的大小 f 焦距 半画角,例：1/2寸摄像机配12.5mm的镜头时画面横向的视场角是： :6.4 f :12.5,镜头选择时的计算公式（近似值）,决定被摄物体的视场角在拍摄中非常重要、它是由镜头的焦距和CCD的尺寸决定的。 选择被摄物体所用镜头的焦距、可通过下式计算。,1）已知被摄物体高度的情况下 1/2摄像机（成像画面高度）v=4.8mm 被摄体垂直方向的高度 V=330mm(33cm) 镜头到被摄体间的距离 D=2500mm(250cm) 将数值代入（1）式中,2）已知被摄体长度的情况下 1/2寸摄像机（成像画面高度） h=6.4mm 被摄体水平方向的长度 H=440mm(44cm) 镜头到被摄体间的距离 D=2500mm(250cm) 将数值代入（2）式中,镜头的景深,物体和镜头之间距离（W.D）虽然变化，但是前后一定范围内所成像仍然感觉清晰，这个距离范围被称为景深。相反的，对应于确定的物平面，成像面和镜头之间的距离不同，但在一定的范围内图像仍感觉清晰，称为焦深。 这样，可利用镜头的景深来拍摄有高低错落、凹凸不平的物体。通常，广角镜头比望远镜头有更深的景深。另外，光圈值变大（孔径变小）景深变大。 *被摄体景深 =F(1/) (容许弥散园参数2/3=0.02、1/2=0.015、1/3=0.01、倍率 ),可参考下式、大致计算被摄体的景深。 已知镜头的焦距f（mm）、光圈值F No.、容许弥散圆参数( mm )、物距L(mm) 后方被写界深度Lr = 前方被写界深度Lf = 被写界深度=Lr+Lf 另外、近点距离L near和远点距离L far可通过下式求解： L far=L+Lr L near=L-Lf,镜头的各种象差,从物体的一点发出的光线、通过透镜后、应该成像在光轴上的像面上的一点。但是透镜的特性决定了光束不能严密地集中到一点、在像面上会在一定范围内形成弥散斑。由此而产生的聚焦不清的各种现象、总称为象差。 针对这样的情况、使用多个各种各样折射率和特性的透镜、通过多个面的修正、可以减少象差。 在设计阶段、选择能修正多种象差的方式来多次计算、以达到最好的光路设计。另外，也增加了使用非球面镜片来抑制部分象差的手法。,非球面镜头,将镜面的表面加工成非球面形状，可以制作成象差少、明亮的镜头（F值小）。 非球面镜片的加工要求非常高的研磨技术。合成镜片、树脂镜片等的使用、可以逐渐解决加工难的问题。,球面象差光线在光轴上不能汇聚到一点,镜片的表面是球面时、通过镜片边缘的光和通过靠近光轴的光所成像的位置会有偏移，这样就会出现图像模糊、焦点偏移的现象。这个是因透镜是球形表面而产生的现象。,慧差光轴外的点所成像呈彗星状,即使校正了球面象差、使光轴上的点成像能集中到一点，但是稍微偏离光轴的点、其所成像就发散，像点呈彗星尾状的弥散状态，成为彗差。 通过凹凸镜片的组合、使用非球面镜片调节光阑的位置、可修正慧差。,像散同心圆像与放射线像的成像点不一致,通过透镜所成像的一端仔细观察，会发现竖线（放射线）和横线（同心圆状）的聚焦位置不同。这被称为像散。,像面弯曲像面不平坦的现象,对应与光轴，边缘部分的成像不是平面，而是成像在弯曲面上，这样如果中心聚焦清晰的话，边缘区域就变的模糊。,轴向色差颜色不同成像位置不同,白光集中了各种颜色的光。经过透镜后、不同颜色（=波长）的光、折射率不同、成像位置也因颜色不同而不同。,倍率色差颜色不同放大倍率不同,颜色不同成像倍率也各自不同、是图像产生晕染的原因。就叫倍率色差。有这种倾向的透镜、虽然像的中心黑白轮廓清晰、但是越往周边靠近、红色蓝色晕染的现象就会出现。,畸变,物体的成像出现