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定焦紫外鏡頭
  • 定焦紫外鏡頭
參考價 面議
具體成交價以合同協(xié)議為準
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  • 品牌 聯(lián)合光科
  • 型號
  • 廠商性質 生產商
  • 所在地 北京市
屬性

供貨周期:現貨 應用領域:綜合

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更新時間:2025-02-19 09:44:45瀏覽次數:18評價

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供貨周期 現貨 應用領域 綜合
定焦紫外鏡頭是成像部件,它收集被觀測物體發(fā)出的光,在后方成像。鏡頭配合相機使用,相機是記錄鏡頭所成像的部件,相機本身不能成像。

定焦紫外鏡頭,是指工作波段覆蓋紫外波段的定焦鏡頭。 聯(lián)合光科的定焦紫外鏡頭,圖像質量穩(wěn)定,使用便捷等特點,廣泛應用于紫外成像領域。

產品特點
1. 工作波段覆蓋紫外波段
2. 圖像質量穩(wěn)定
3.使用便捷


參數:

鏡頭是成像部件,它收集被觀測物體發(fā)出的光,在后方成像。鏡頭配合相機使用,相機是記錄鏡頭所成像的部件,相機本身不能成像。
鏡頭有許多參數,可以根據實際使用需求選擇合適的參數。
以下是鏡頭參數的解釋說明。

 

1. 焦距

焦距是指鏡頭的光學中心(光學后主點)到成像面焦點的距離,平行光通過鏡頭匯聚于一點,這個點就是所說的焦點,是鏡頭的重要性能指標。
一般常用的工業(yè)鏡頭的焦距為8mm、12mm、16mm、25mm、35mm、50mm等。
焦距是光學系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式。
焦距的大小決定著視場角的大小,焦距數值小,觀察的范圍大;焦距數值大,視場角小,觀察范圍小。


定焦紫外鏡頭

圖1:鏡頭焦距與工作距離選擇

焦距f ÷ 工作距離 WD = 傳感器橫向尺寸 ÷ 橫向視野尺寸 = 傳感器縱向尺寸 ÷ 縱向視野尺寸


后焦距:鏡頭最后一個鏡片表面頂點到焦點的距離。因對焦時鏡頭后鏡片可能移動,一般標注無窮遠對焦時的后焦距,也就是最小后焦距,有限距離成像時后焦距會增大。

 

2. F值
光圈F值又稱為光圈數,是鏡頭焦距與有效孔徑(即光圈)之比。

光圈數 = 焦距 ÷ 有效孔徑     

F值衡量光學系統(tǒng)通光量的大小。

定焦紫外鏡頭

圖2:光圈與景深

 

一般鏡頭會標注最小光圈數,即最大通光孔徑。如F1.4,F1.8,F2.0等。
光圈的調節(jié)會有兩個主要影響:成像亮度與景深。
光圈越大,進入系統(tǒng)的光線越多,圖像亮度越高;光圈越小,進入系統(tǒng)的光線越少,圖像越暗。
光圈越大,景深越小,虛化明顯;光圈越小,景深越大。

定焦紫外鏡頭      定焦紫外鏡頭

圖3:大光圈通光量大,景深小虛化明顯
 
3. 視場角
       在光學系統(tǒng)中,以鏡頭為頂點,以被測物體通過鏡頭的較大成像范圍的兩邊緣構成的夾角叫做視場角。視場角的大小決定了鏡頭的視野范圍,視場角越大,視野就越大,光學倍率也就越小。
       視場角與傳感器尺寸有關,鏡頭的視場角應標明標準傳感器尺寸。

以聯(lián)合光科16mm 2/3" 5M 定焦鏡頭 為例:
 
傳感器尺寸視場角
(對角×水平×垂直)
對象大小
(在最近對焦距離處)
2/3"38.0°×30.8°×23.4°145.6×116.5×87.3mm
1/2"28.1°×22.7°×17.1°105.9×84.6×63.5mm
1/3"21.3°×17.1°×12.9°79.4×63.5×47.6mm
表1:16mm鏡頭傳感器與視場大小

       
使用某一款相機,在相同工作距離下拍攝,不同焦距的鏡頭也會有不同的視場角。

 

定焦紫外鏡頭
圖4:同款相機,相同工作距離,不同焦距的拍攝效果(注:圖中所標為水平視場角)


視場角與焦距有關,如下圖片:視場角與鏡頭焦距。

定焦紫外鏡頭
圖5:鏡頭焦距與視場角

 

4. 畸變

       理想的鏡頭成像,物平面與像平面上的放大倍率是固定的,但實際這一性質只有在圖像中心區(qū)域的小視場才具備。圖像的放大倍率會隨著視場增大而變化,使成像產生失真。
       鏡頭對被攝物體所成的像相對于物體本身的失真程度稱為畸變。
通常分為兩種:
       枕形畸變:鏡頭成像畫面呈向中間收縮的失真現象。
       桶形畸變:鏡頭成像畫面呈桶形膨脹狀的失真現象。

定焦紫外鏡頭
圖6:枕形畸變與桶形畸變

 

       畸變會使圖像變形,但不影響成像分辨率,可以使用軟件校正。

 

5. 接口
       相機和鏡頭的連接方式即為鏡頭的光學接口,業(yè)內對于光學接口已經形成了標準的規(guī)范。例如CS口、C口、F口。在工業(yè)應用中,一般C口和CS口用在小傳感器尺寸相機上,F口用在大傳感器尺寸相機上。此外,還有線陣相機常用接口M42、M58、M72等,顧名思義這些就是某個直徑的螺紋口。

 

卡口機身相場定位(法蘭)距離接口類型
C17.526mm螺紋M25.4×0.8
CS12.5mm螺紋M25.4×0.8
F46.5mm三爪卡口
M42(SLR型)45.5mm螺紋M42×1
M42(T型)55mm螺紋M42×0.75
M5811.48mm螺紋M58×0.75
M7211.48mm螺紋M72×0.75
表2:鏡頭接口規(guī)格
  
6. 最大傳感器尺寸

       鏡頭在像平面的成像是圓形,但接收圖像的傳感器通常為矩形,所以最終保存的圖像是矩形。鏡頭成像尺寸會以通用尺寸的傳感器設計,使得圓形像外接矩形傳感器,這個傳感器尺寸就是該鏡頭的最大傳感器尺寸。
       如果使用更大尺寸的傳感器,四個角會在鏡頭圓形像之外。
       可以使用更小尺寸的傳感器,傳感器只采集到圓形像較小區(qū)域,視場和視場角會變小。
 

傳感器尺寸對角線長度/mm水平長度/mm豎直長度/mm
1/4"43.22.4
1/3"64.83.6
1/1.8"97.15.3
2/3"118.86.6
1"1612.89.6
4/3"2217.613.2
表3:傳感器尺寸

 

(左圖) 圖7:視場角與傳感器  、  (右圖)圖8:像圈外接在匹配的傳感器四角
定焦紫外鏡頭            定焦紫外鏡頭

  

7. 入瞳與出瞳

       入瞳距離:入瞳是限制入射光束的有效孔徑,是孔徑光闌被前方光學系統(tǒng)所成的像;入瞳距離是入瞳與鏡頭第一個鏡片表面的距離。
       入瞳直徑:孔徑光闌對前方光學系統(tǒng)所成的像的大小。
       出瞳距離:出瞳是限制出射光束的有效孔徑,是孔徑光闌被后方光學系統(tǒng)所成的像;出瞳距離是出瞳與鏡頭最后一個鏡片表面的距離。
       出瞳直徑:孔徑光闌對后方光學系統(tǒng)所成的像的大小。

       孔徑光闌
定焦紫外鏡頭
圖9:入瞳與孔徑光闌
 

       鏡頭中對入射光束有限制作用的,如透鏡邊緣,螺紋,鏡筒壁等,都可以稱為光闌。
       如圖,1,2鏡片邊緣,3光圈都可以限制入射光束,圖中能通過1號鏡片的光束只有一部分能進入2號鏡片,通過2號鏡片的光束只有一部分能進入3號光圈,所以3號光圈最終限制能進入鏡頭成像的光束大小。
       最終限制鏡頭入射光束大小的光闌稱為孔徑光闌。
       表示孔徑光闌的大小并非實際尺寸,而是通過前方或后方所有光學元件成像的大小。圖中,在A點觀測時,3號光圈被1號和2號透鏡放大成4號虛像,A點發(fā)出的光經1號2號透鏡進入3號光圈,與光從A點直接進入4號等效。把光圈對兩個透鏡所成的4號像稱為入瞳。
       孔徑光闌被前方光學系統(tǒng)所成的像,叫做入瞳,像的直徑為入瞳直徑。
       孔徑光闌被后方光學系統(tǒng)所成的像,叫做出瞳,像的直徑為出瞳直徑。

 

8. 光學總長
       鏡頭第一片鏡片表面到像平面的距離。

定焦紫外鏡頭
圖10:光學總長
 
9. 放大倍率
 

       是指物體通過鏡頭在焦平面上的成像大小與物體實際大小的比值。定焦鏡頭一般成倒像,放大倍率帶負號。
       對同一個鏡頭而言,光學倍率與被拍攝物體距離鏡頭的遠近有關;在最短工作距離對焦時,光學倍率最大。

 

8mm 2/3" 5M 定焦鏡頭  對焦距離與放大倍率
對焦距離放大倍率前景深(mm)后景深(mm)對焦距離放大倍率前景深(mm)后景深(mm)
100mm-0.0721.0191.066350mm-0.02317.92421.972
150mm-0.0502.3922.552400mm-0.02023.24129.297
200mm-0.0396.3666.984500mm-0.01635.20450.558
250mm-0.03112.98116.026750mm-0.01170.79581.776
300mm-0.02626.26714.5531000mm-0.008160.004160.975
 
表4:對焦距離與放大倍率
  
10. 景深
        鏡頭對某一物平面對焦后,在對焦平面的前后都有一段能清晰成像的范圍,分別稱為前景深和后景深。
       景深=前景深+后景深;


定焦紫外鏡頭
定焦紫外鏡頭
圖11:景深
 

       像方彌散圓:成像光束未會聚于一點,在像平面上形成一個擴散的圓形投影,稱為彌散圓。
       景深ΔL=ΔL1+ΔL2
              δ:彌散圓直徑;
              f :焦距;
              F:光圈F值;
              L:工作距離;

       減小光圈(增大F值)、增加工作距離、選擇小焦距鏡頭均可使景深增加。

11. 工作距離
       指從鏡頭前部到被觀測物體的距離。

12. 主光角CRA
       鏡頭CRA,表示鏡頭主光線與光軸的夾角。主光線是從被觀測物體發(fā)射,經孔徑光闌的中心到成像的光線。
       傳感器CRA:可以聚焦到像素上的光線的最大角度。超過此角度的光束不能被傳感器接收。
       一般要求鏡頭CRA不大于相機傳感器CRA。
定焦紫外鏡頭
圖12:傳感器主光角

a.像素上方聚光透鏡,b.金屬導線,c.光電轉換區(qū)域。

       圖中1號光線主光角超過傳感器CRA,光線無法到達光電轉換區(qū)域;2號3號主光角小于傳感器CRA,光線可以到達光電轉換區(qū)域。

 

13. 分辨率
       鏡頭的分辨率是指鏡頭可以分辨兩個靠近的點的能力,也稱為解析力。鏡頭分辨率通常使用MTF曲線表征。MTF曲線表示空間頻率與傳遞函數值的關系??臻g頻率是每mm線對數,可以代表兩個點的靠近程度。傳遞函數代表反差即能分辨出兩個靠近點的程度。
       傳感器分辨率一般指橫向與縱向像素數乘積,如500萬像素,傳感器橫向與縱向像素數為2560×1920。單個像素即像元的尺寸,與傳感器的尺寸和分辨率相對應??梢愿鶕?傳感器尺寸除以像素數量,得到像元尺寸。如2/3" 500萬傳感器,像元尺寸3.4μm。鏡頭的分辨率應與像元尺寸匹配。通常按照線對尺寸的一半選擇像元尺寸。例如,1/1.8" 小像元鏡頭,是230lp/mm高分辨率設計,線對尺寸1000/230μm=4.34μm,匹配像元尺寸為4.24/2μm=2.17μm,可以匹配市面上2.2μm的傳感器。選擇比2.2μm小的像元,并不能帶來更豐富的細節(jié)。

 

14. MTF曲線

       橫軸表示空間頻率,即每mm線對數??v坐標表示傳遞函數,數值為1,線對對比明顯,可清晰分辨;數值為0,線對沒有反差無法分辨。
       圖14中有多條曲線,每條曲線都標注像高。0mm表示軸上MTF數值,4.5mm表示軸外像高4.5mm的MTF數值。不同像高的MTF曲線趨勢一致不分散,表示鏡頭軸上軸外一致性高。黑色直線代表受衍射極限限制的MTF數值。
       在低頻空間的MTF反應鏡頭反差,高頻空間的MTF反應鏡頭分辨率。理想的成像鏡頭MTF曲線應緩慢下降。
 
定焦紫外鏡頭
圖13:1/1.8"小像元鏡頭MTF曲線
 
 
15. 其他解釋
 
       變焦:當不方便通過改變工作距離來控制成像大小時,可以更換其他焦距的鏡頭,或者使用變焦鏡頭。變焦鏡頭比定焦鏡頭多一個調焦環(huán),旋轉調焦環(huán)可以改變視場角,當工作距離不變時,可以改變成像的大小。
 
       對焦:定焦鏡頭的焦距是固定不變的,當改變工作距離,手動調節(jié)鏡頭使成像清晰的過程稱為對焦。定焦鏡頭一般有兩個轉環(huán):對焦和光圈調節(jié)。
 
       調焦:在使用定焦鏡頭時,通常所說的調焦,其實是對焦。通過旋轉對焦環(huán),使成像清晰。


       對焦與調焦的區(qū)別: 對焦過程不會改變視場角,即不會改變視場范圍,工作距離確定后對焦不會改變成像大小;變焦鏡頭調焦時會改變視場角(視場范圍,放大倍率,成像的大小),一般調焦完成,需要再次對焦成清晰的像。


       焦距,工作距離與放大倍率:

(圖左)圖14:相同鏡頭,工作距離增大,放大倍率減小 、 (圖右)圖15:相同工作距離,小焦距鏡頭,放大倍率小;大焦距鏡頭,放大倍率大

定焦紫外鏡頭          定焦紫外鏡頭

 

在實際應用中,可以通過調節(jié)工作距離,或者更換不同焦距的鏡頭,來改變圖像大小。


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