镜头的基础光学性能培训

1、0镜头的基础光学性能培训1一、镜头参数二、镜头结构三、光圈值四、焦距五、景深六、视场角七、MTF八、畸变九、相对亮度十、主光线入射角目录镜头参数2ItemSpecification NoteProduct No.*镜头重量：0.128gDesign No.*Construction5PSensor Format Horizontal4192pixelsVertical3104pixelsSensor Pixel sizeHorizontal1.12umVertical1.12umLight Source range400 700 nmEffect Focal Length (EFL)3.697

2、mmF.No2.0 5%Optical Length 4.55mm当无穷远对焦时，镜头的第一个镜片面到芯片的距离(包括0.21mm IRCF)Flange Back Length (FB)4.58mm当无穷远对焦时，镜筒上表面到芯片的距离(包括0.21mm IRCF)0.85mm当无穷远对焦时，镜筒下表面到芯片的距离(包括0.21mm IRCF)View AngleHorizontal (deg)49.3 degVertical (deg)63.0 degDiagonal (deg)74.7 degResolution (MTF)On Axis33%(S、T) 446 Lp/mm57%(S、T

3、) 223 Lp/mm78%(S、T) 112 Lp/mm80% Field21%(S)、4%(T) 446 Lp/mm38%(S)、30%(T) 223 Lp/mm62%(S)、59%(T) 112 Lp/mmDistortionOptical distortion3.00%InfinityTV distortion (Trad.*2)-0.02%InfinityRelative Illumination (Ref.)35%Chief Ray Angle 前景深。由景深计算公式可以看出，景深与镜头使用FNO 、 f焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。这些主要因素对

4、景深的影响如下(假定其他的条件都不改变)(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。同理也可以得出关于焦深的结论.镜头总长13TTL用于评估模组垂直方向尺寸的重要参数简单的估算计算模组高度的方法Lens凸出模组高度(FF模组居多)本体高度=FPCB+Sensor+Lens TTLLens下沉模组高度(AF模组居多)本体高度=FPCB+Holder+VCMLens位=FPCB+sensor+Lens TTL视场角14ab 镜头可视范围直径oc 物距 视场角T

5、an( /2)=ac/oc视场角视场角：若Y为sensor的半对角线长度，则视场角2=2*arctan(Y/f),当Y不变时，及所用sensor不变时，所用镜头的f越小，整个系统的视场角就越大。（通过反正切计算）MTF16MTF：Modulation Transfer Function，即调制传递函数MTF17对于镜头来说，解像力的好坏，在MTF这项参数中需要两个定性量，即： 频率数值越高，表示可以在单位mm内分辨的线越细，单位lp/mm； MTF值数值越高，代表在单位mm内分辨的黑白线对越清晰；一般写作，(频率)lp/mm，MTF(mtf值)；下面是10lp/mm，MTF在0.050.4之间

6、对应图片从上面的图形可以看出,人眼可以接受的最小可分辨的MTF数值为0.150.2一个毫米里有7根黑线，即频率为7lp/mmMTF-HR测试数据读取18怎样读取Trioptical的HR的测试结果；和解像力有关系的数据主要有两块，他们是：MTF vs Frequency (Field)是由相同视场在不同的频率下的MTF值关联起来的曲线，并且可以输出不同视场的随频率增加时的MTF分布状况。可以用来评估镜头解像力性能是否合格。判定标准MTF0.2MTF vs Defocus-Field 是由相同视场固定频率，随镜头shift的量而对应的MTF值而关联起来的曲线，并且可以输出不同视场的随镜头shif

7、t变化而变化的曲线。可以用来评估镜头组装难易程度，当MTF0.2时，图中最近两条曲线间的空间越大，对应频率所对应的则组装难度越低。空间越大，模组组组装更容易整个曲线组在mtf0.2之上越多，镜头解像力性能越好MTF-特性19A：解像力和对比度均匀性较好B：对比度较好，解像力不良C：解像力较好，对比度不良MTF与TVLine的转换关系20 2*(?)lp/mm宽方向pixel个数pixel sizeTvline= 1000畸变畸变的定义 畸变是指放大率随视场的增大而变化所引起的一种失去物像相似的像差，只影响像的形状而不影响像的清晰度。在像平面上位置不同，有不同的放大倍率，因此出现物体形变，分为桶形畸变和枕形畸变畸变TV 畸变是畸变的一种视觉表现形式, 可以看出物体的变形程度.（还有光学畸变）相对亮度23下图是镜头半像高的RI曲线，可以用来评估后继模组lenshading状况一般设计要求，在最大成像面处的RI值30%，且在0.8F外，随像高的增加没有明显的亮度下降表现主光线入射角24CRA即主光线入射角CRA(Chief Ray Angle)由于Cmos Sensor 与传统的银盐感光介质相比,对光线的入射角度更敏感,所以对CRA的要求也相应较高,早期的