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相机参数一览表

最近的文章修改涉及到参数选择的考虑,并查阅相关数据整理相机参数。

几乎所有的三维测量光学实验都涉及到投影仪和相机,每个设备的选择和参数的调整对实验效果都有很大的影响。


CCD数字相机参数

  1. 焦距(FocalLength)

    焦距是从镜头中心点到焦平面形成的清晰图像之间的距离,以及光学系统中光的聚集或发散。焦距的大小决定了视角的大小,焦距值小,视角大,观察范围大:焦距值大,视角小,观察范围小。可根据焦距镜头和变焦镜头两类。当拍摄相同距离的相同目标时,镜头焦距长,镜头焦距短。

  2. 视场角

    在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,被测目标的物体可以通过镜头最大范围的两个边缘组成的夹角称为视角。视角的大小决定了光学仪器的视野范围。视角越大,视野越大,光学倍率越小。一般来说,如果目标对象超过这个角,它就不会被放在镜头中。焦距与视角成反比,即焦距越大,视角越小,否则视角越大。
  3. 像素:

    常见参数。在芯片确定的情况下,像素越高,灵敏度越低,两者是反比关系,所以像素越高越好,在像素足够的情况下应优先确保灵敏度。CCD感光元件是象素,每个象素就像一个可以用来储存电荷的桶。这个桶能容纳电荷的极限表明CCD动态范围,即曝光宽容。CCD桶的大小直接决定了桶的大小。相同尺寸 CCD,当然,当像素的体积增加时,它会导致CCD像素数相对减少,但容纳电荷的能力越强。

  4. 光圈(Iris)

    光圈F值用F表示=镜头焦距/镜头有效孔径。最大F值标记在每个镜头上,如8mm/F1. 代表最大孔径为5.7毫米。光圈 F 值越小,通光孔径越大,同一单位时间内进光量越大,画面越亮。

  5. 对应最大CCD尺寸(SensorSize)

    镜头成像直径可覆盖的最大直径CCD芯片尺寸。主要有: 1/2"以上。由于像素与灵敏度的反比,芯片尺寸自然较大,光子数量越多;影响图片质量的重要因素是CCD该公式应用于成像领域的尺寸和重要性:CCD尺寸》CCD分辨率(曝光宽容、信噪比、灵敏度等。CCD与尺寸相关的参数。)

  6. 接口(Mount)镜头与相机的连接方式。

    最常用的是 USB接口,1394,其次是串口。常用包括C、CS. F、V、 T2、Leica、M42x1、M75x0. 75等。

  7. 景深(DepthofField,DOF)

    景深这意味着图像在物体前后一定距离内仍然清晰。景深随镜头的光圈值、焦距和拍摄距离而变化。光圈越大,景深越小;光圈越小,景深越大。焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大。离拍摄对象越近,景深越小;离拍摄对象越远,景深越大。

  8. 分辨率(Resolution)

    分辨率代表镜头记录物体细节的能力,以每毫米里面能够分辨黑白对线的数量为计量单位:“线对/毫米”(1p/mm)。镜头成像越清晰,分辨率越高。

  9. 工作距离(Workingdistance, WD)

    镜头第一-从工作面到被测物体的距离。

  10. 视野范围(Field ofView, FOV)

    相机实际拍到区域的尺寸。

  11. 光学放大倍数(Magnification, B)

    CCD/FOV,也就是说,芯片尺寸除以视

  12. 数值孔径(Magnification,Aperture,NA)数值孔径等于物体与物镜之间媒介的折射率n和物镜孔径角的一半( α/2)正弦值乘积的计算公式为N.A=n*sina/2。

  13. 曝光时间:支持时间越长,拍摄弱光越好;至于最小曝光时间,原则上可以侧面反应CCD灵敏度,但有很多条件需要参考

  14. GAIN:信号放大的参数,GAIN曝光时间越大,曝光时间越短,但相应的噪音也会增加;

  15. 鬼影

    成像系统中,像点附件有一个或者多个与像点相似的像的存在,这个除了像点之外的其他的像点统称为鬼影。产生鬼影的原因是镜片的透过率不能做到100%,这样光线经过二次反射,成像于Sensor之上,所以一般形态近似。理论上不可以消除,只能通过镀膜减弱。


标记在镜头上“F1.8 75mm IR CCTV 2/3'' LENS 17k”,这里F1.8表示光圈值,F值=镜头焦距/镜头光圈直径75mm表示焦距,光圈的直径由镜头光圈的叶片控制,“IR”字样,消除可见光和红外光的焦面偏移,使可见光区和红外光区在同一焦面位置成像,实现日夜监测.2/3''表示对应sensor的尺寸。17k表示17000像素。


镜头选择

  1. 选择镜头接口和最大CCD尺寸

    只要镜头接口可以与相机接口或外部转换口匹配,镜头就可以支持最大的CCD尺寸应大于或等于相机的选择CCD芯片尺寸

  2. 按焦距选择镜头焦距镜头,可分为标准镜头、广角镜头、鱼眼镜头、长焦距镜头、反射望远镜头、微距镜头。

    标准镜头是指焦距长度接近或等于底片/传感器对角线长度的镜头。它的视角约为50度,这也是人们在头部和眼睛不旋转的情况下可以看到的视角。在拍摄范围、透视关系等方面,标准镜头与人眼观看效果相似,特别亲切自然。

    广角镜头是指焦距短、视角大于标准镜头的镜头。视角大于90度的镜头称为超广角镜头。广角镜头适用于拍摄距离近、范围大的场景,可故意夸大前景表现,即透视。它主要包括四个特征,即

    1)景深大,有利于获得所有被摄画面的清晰效果。广泛用于拍摄风景片;

    2)视角大,取景范围有限,尤其擅长室内建筑的拍摄,广泛应用于房地产行业的拍摄;

    3)透视感强,能营造出视觉冲击力强的画面;

    4)畸变大,尤其是在图片的边缘。

    鱼眼镜头,一个极端的超广角镜头,视角约180度的镜头可以被称为鱼眼镜头。鱼眼镜头的特点:1)视角大,拍摄范围广;2)视角夸张;3)鱼眼镜头严重畸变,但效果戏剧性;4)第一个镜头向外突出,不能使用普通过滤器,而是内置过滤器。

    长焦距镜头,适合拍摄远距离风景,景深小容易使背景模糊主体突出,但体积大,不易对焦动态主体。mm 相机长焦距镜头通常分为三级,135mm以下是中焦距,135-500mm称长焦距,500mm 超长焦距。长焦镜头的主要特点是:

    1)景深小,容易获得主体清晰、背景模糊的画面效果;

    2)视角小,可获得远处主体较大的画面,不干扰被摄对象;

    3)压缩画面透视的纵身感,缩短前后景的距离;

    4)图像畸变小。

    反射式望远镜头是另一种超望远镜头的设计。它使用反射镜形成图像,但由于设计原因,光圈无法安装,只能通过快门调整曝光。

    微距镜头,是一种用作微距摄影的特殊镜头,主要用于拍摄十分细微的物体,如花卉及昆虫等。为了正确聚焦近距离的被摄对象,微距镜头通常被设计为可以拉伸得更长,使光学中心尽可能远离感光元件。同时,在镜头组的设计中,还必须注意近距离变形和色差的控制。大多数微距镜头的焦长大于标准镜头,可分为望远镜头,但光学设计可能不如普通望远镜头,因此不完全适合普通摄影.

    定焦镜头(primelens)特别是指只有一个固定焦距的镜头,只有一个焦段,或者只有一个视野。无变焦功能的定焦镜头。与变焦镜头相比,定焦镜头的设计要简单得多,但变焦镜头在变焦过程中会对成像产生影响。与变焦机相比,定焦镜头最大的优点是对焦速度快,成像质量稳定。许多数码相机用定焦镜头拍摄的运动物体图像清晰稳定,对焦非常准确,画面细腻,颗粒感非常轻微,测光也更准确。

    定焦镜头的优点主要体现在短焦段的使用上。

    1)定焦广角或标准镜头一般大于覆盖相应焦距段的变焦镜头;2)定焦广角镜头一般接近相应焦距段的最短对焦距离;3)定焦广角镜头一般小于相应焦距段,重量轻;4)广角定焦镜头一般优于变焦镜头的广角成像,由镜头设计决定,变焦镜头应牺牲局部利益,使整体表现相对较好,因为所有焦距段都有相对较好的成像。但是不需要考虑定焦镜头。

    定焦镜头的唯一缺点可能是不方便。只有通过摄影师的移动才能调整拍摄对象的大小,在某些不适合移动的场合是无能的。

    在已知相机CCD计算所需镜头焦距的尺寸、工作距离和视野

  3. 选择镜头光圈

    远心镜头是专门为纠正镜头视差而设计的。它可以在一定的物理距离范围内使图形放大率不会随物理距离的变化而变化。远心镜头分为两种:物方远心和双侧远心


镜头选择公式

相机镜头选型公式 1、视场FOV ( H or V) = 物距WD × CCD芯片尺寸( H or V) / 焦距f 2、视场FOV( H or V) = CCD芯片尺寸( H or V) / 光学倍率 3、焦距f = WD × CCD芯片尺寸( H or V)/ FOV( H or V)  4、光学倍率 = CCD芯片尺寸( H or V) / FOV( H or V)  5、监视器倍率 =监视器尺寸(对角线) / CCD芯片尺寸(对角线) × 光学倍率    6、相机相素数( H or V) = FOV( H or V) / 精度 / 2 CCD芯片尺寸 CCD     1/4"        1/3"         1/2"      1/1.8"      2/3"       1"          1.1" V           2.7         3.6         4.8         5.4         6.6        9.6         12     H           3.6         4.8         6.4         7.2         8.8        12.8       12     D           4.5         6            8            9            11         16         17 

标签: 相机感光传感器型号规格

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