分辨率匹配:镜头与传感器的“第一对话原则”
镜头分辨率需与传感器像元尺寸匹配,避免分辨率不足成为系统瓶颈。根据像元匹配公式:镜头分辨率(lp/mm) ≥ 1000 / (2 × 像元尺寸μm)。例如,2.4μm像元尺寸的传感器需搭配分辨率≥208 lp/mm的镜头。
核心参数匹配矩阵
焦距与视野:
计算公式:焦距f = (工作距离WD × 传感器尺寸H) / 视野高度H。
场景适配:广角镜头(如2.8mm)适合大视野监控,长焦镜头(如12mm)适合远距离细节捕捉。
光圈与景深:
进光量控制:F值每减小一档,进光量翻倍。低照度场景需选择F1.6或更大光圈镜头。
景深权衡:大光圈(小F值)景深浅,适合低照度但不适合高度差大的物体检测。
像面尺寸:
覆盖原则:镜头像面尺寸需≥传感器尺寸,避免暗角。例如,1/1.8英寸传感器需搭配像面≥φ9mm的镜头。
接口匹配:
工业标准:C口(法兰距17.526mm)与CS口(法兰距12.5mm)不直接兼容,需转接环。
远心镜头:适合高精度测量,需确认传感器尺寸与镜头倍率匹配。
选型决策指南:从应用需求反推光学规格
实战选型流程:
确定传感器尺寸:确认传感器对角线尺寸,选择像面覆盖的镜头。
计算焦距:根据工作距离与视野范围,计算焦距。
选择光圈:根据照度条件与景深需求,确定光圈范围。
验证分辨率:确保镜头分辨率满足传感器像元匹配要求。
接口确认:核对相机与镜头接口(C/CS/F口),必要时加转接环。
总结
光学镜头是图像质量的“天花板”。选型需遵循分辨率匹配、焦距适配、光圈权衡、接口兼容四原则。远心镜头适合计量级应用,大光圈定焦适合低照度,电动变焦适合灵活性要求高的场景。推荐使用光学选型软件进行模拟,避免匹配错误。