攝影光學(xué)知識

　　光學(xué)真正形成一門科學(xué)，應(yīng)該從建立反射定律和折射定律的時代算起，這兩個定律奠定了幾何光學(xué)的基礎(chǔ)。作為攝影師也要掌握光學(xué)的知識，下面由小編為大家分享光學(xué)的知識及視頻，望對大家有所幫助。

　　結(jié)構(gòu)上分：

　　1固定光圈定焦鏡頭

　　簡單。鏡頭只有一個可以手動調(diào)整的對焦調(diào)整環(huán)，左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使成像在CCD靶面上的圖像最清晰。沒有光圈調(diào)整環(huán)，光圈不能調(diào)整，進(jìn)入鏡頭的光通量不能通過改變鏡頭因素而改變，只能通過改變視場的光照度來調(diào)整。結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。

　　2手動光圈定焦鏡頭

　　手動光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調(diào)整環(huán)，光圈范圍一般從F1.2或F1.4到全關(guān)閉，能方便地適應(yīng)被被攝現(xiàn)場地光照度，光圈調(diào)整是通過手動人為進(jìn)行的。光照度比較均勻，價格較便宜。

　　3自動光圈定焦鏡頭

　　在手動光圈定焦鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個齒輪合傳動的微型電機，并從驅(qū)動電路引出

　　3或4芯屏蔽線，接到攝像機自動光圈接口座上。當(dāng)進(jìn)入鏡頭的光通量變化時，攝像機CCD靶面產(chǎn)生的電荷發(fā)生相應(yīng)的變化，從而使視頻信號電平發(fā)生變化，產(chǎn)生一個控制信號，傳給自動光圈鏡頭，從而使鏡頭內(nèi)的電機做相應(yīng)的正向或反向轉(zhuǎn)動，完成調(diào)整大小的任務(wù)。

　　4手動光圈變焦鏡頭

　　焦距可變的，有一個焦距調(diào)整環(huán)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整鏡頭的焦距，其可變比一般為2～3倍，焦距一般為3.6~8mm。實際應(yīng)用中，可通過手動調(diào)節(jié)鏡頭的變焦環(huán)，可以方便地選擇被監(jiān)視地市場的市場角。但是當(dāng)攝像機安裝位置固定下以后，在頻繁地手動調(diào)整變焦是很不方便的。因此，工程完工后，手動變焦鏡頭的焦距一般很少調(diào)整。僅起定焦鏡頭的作用。

　　5自動光圈電動變焦鏡頭

　　與自動光圈定焦鏡頭相比增加了兩個微型電機，其中一個電機與鏡頭的變焦環(huán)合，當(dāng)其轉(zhuǎn)動時可以控制鏡頭的焦距;另一電機與鏡頭的對焦環(huán)合，當(dāng)其受控轉(zhuǎn)動時可完成鏡頭的對焦。但是，由于增加了兩個電機且鏡片組數(shù)增多，鏡頭的體積也相應(yīng)增大。

　　6電動三可變鏡頭

　　與自動光圈電動變焦鏡頭相比，只是將對光圈調(diào)整電機的控制由自動控制改為由控制器來手動控制。

　　場合上分：

　　按視場大小分為：小視場鏡頭，普通鏡頭(約50度左右)，廣角鏡頭和特廣角鏡頭(100-120度)

　　1標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角約50度，也是人單眼在頭和眼不轉(zhuǎn)動的情況下所能看到的視角，所以又稱為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。5mm相機的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距多為40mm，50mm或55mm。120相機的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距多為80mm或75mm。CCD芯片越大則標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距越長。

　　2、廣角鏡頭：視角90度以上，適用於拍攝距離近且范圍大的景物，又能刻意夸大前景表現(xiàn)強烈遠(yuǎn)近感即透視。35mm相機的典型廣角鏡頭是焦距28mm，視角為72度。120相機的50，40mm的鏡頭便相當(dāng)于35mm相機的35，28mm的鏡頭.

　　3、長焦距鏡頭：適于拍攝距離遠(yuǎn)的景物，景深小容易使背景模糊主體突出，但體積笨重且對動態(tài)主體對焦不易。35mm相機長焦距鏡頭通常分為三級，135mm以下稱中焦距，135-500mm稱長焦距，500mm120相機的150mm的鏡頭相當(dāng)于35mm相機的105mm鏡頭。由於長焦距的鏡頭過于笨重，所以有望遠(yuǎn)鏡頭的設(shè)計，即在鏡頭后面加一負(fù)透鏡，把鏡頭的主平面前移，便可用較短的鏡體獲得鏡體獲得長焦距的效果。

　　4、反射式望遠(yuǎn)鏡頭：是另一種超望遠(yuǎn)鏡頭的設(shè)計，利用反射鏡面來構(gòu)成影像，但因設(shè)計的關(guān)系無法裝設(shè)光圈，僅能以快門來調(diào)整曝光。

　　5、微距鏡頭(marcolens)：除作極近距離的微距攝影外，也可遠(yuǎn)攝。

　　接口類型來分：

　　1C型鏡頭

　　法蘭焦距是安裝法蘭到入射鏡頭的平行光的匯聚點之間的距離。法蘭焦距為17.526mm或0.690in。安裝羅紋為：直徑1in，32牙.in。鏡頭可以用在長度為0.512in(13mm)以內(nèi)的線陣傳感器。但是，由于幾何變形和市場角特性，必須鑒別短焦鏡頭是否合用。如焦距為12.6mm的鏡頭不應(yīng)該用長度大于6.5mm的線陣。如果利用法蘭焦距尺寸確定了鏡頭到列陣的距離，則對于物方放大倍數(shù)小于20倍時需增加鏡頭接圈。接圈加在鏡頭后面，以增加鏡頭到像的距離，以為多數(shù)鏡頭的聚焦范圍位5-10%。鏡頭接長距離為焦距/物方放大倍數(shù)。

　　2CS型鏡頭

　　Witha5mmadapterring,aClenscanbeusedonaCS-mountcamera.

　　3U型鏡頭

　　一種可變焦距的鏡頭，其法蘭焦距為47.526mm或1.7913in，安裝羅紋為M42×1。主要設(shè)計作35mm照片應(yīng)用(如國產(chǎn)和進(jìn)口的各種135相機鏡頭)，可用于任何長度小于1.25in(38.1mm)的列陣。建議不要用短焦距鏡頭。442mm鏡頭、3L型鏡頭

　　固定焦距寬視場鏡頭，最初設(shè)計作照相放大作用(如國產(chǎn)各種放大機鏡頭)，且在2.25in(63.5mm)視場內(nèi)具有良好的特性。法蘭焦距是具體鏡頭的函數(shù)。安裝螺紋為M39×1.0。可用于長度為1.25in(35.1)以內(nèi)的列陣，且不受限制。

　　4特殊鏡頭

　　如顯微放大系統(tǒng)。要特別注意CS和C的差別，不同類型的camera和不同類型的Len連接時，要定制轉(zhuǎn)接環(huán)。國外很貴，一個約$50,不如自己加工。光學(xué)鏡頭的主要參數(shù)和評價

　　主要參數(shù)有焦距，視場，物距，光圈，快門等。

　　對于鏡頭最完善的評價莫過于MTF(ModulationTransferFunction)。但是由于像差(標(biāo)定的原因)，鏡頭的每個范圍都有一個MTF值。這些范圍指的是：

　　1)近軸部分，

　　2)離軸部分，

　　3)當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)存在不對稱畸變時，上述兩部分在不同方向上的子部分。每個部分對于不同的輻射能量波長范圍，都有各自相應(yīng)的MTF值。MTF是評價成像系統(tǒng)的最常用、最優(yōu)的指標(biāo)，也是指導(dǎo)機器視覺系統(tǒng)集成的最優(yōu)指標(biāo)。

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