远心镜头
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远心镜头
远心镜头的优点
远心镜头最重要的一个优点是当物体距离改变时,图像倍率不会变化。远心镜头是从同一个透视角度观察和显示整个物体,因此,三维特征展示不会出现使用标准镜头时的透视失真和图像位置错误。通过视场可见无失真的深孔内部物体,因此,远心镜头非常适合三维物体的检测，以及那些需要对物体形状和尺寸进行精准测量的应用环境。
MagniStar® 系列
这些高分辨率低失真镜头设计用于 2/3” 及更小画幅的相机,同时还支持具有 3.5μm 像素的百万像素相机。应用范围包括测量、平板检测、曲面检查和其他需要更大景深的成像应用。
关键优点:
双远心
可调内置光圈*
**的调制传递函数性能
图片失真小于 0.1%
无视差
MagniStar®双远心镜头 - C 接口
部件编码 | 放大倍率 | 远心(度数) | 失真 (%) | 视场角 1/3” H x V (mm) | 视场角 1/2” H x V (mm) | 视场角 1/1.8” H x V (mm) | 视场角 2/3” H x V (mm) | 工作距离 (mm) | F 数 | MTF@ 70 lp/mm (%) | 景深 (mm) | 长度 (mm) | 接口部件号码 |
1-23723 | 0.05X | 0.03 | 0.02 | 94.1 x 70.6 | 125.5 x 94.1 | 140.7 x 104.3 | 172.5 x 129.4 | 530 | F/8 | >51 | 260 | 630 | 1-23866 |
1-23522 | 0.128X | 0.05 | 0.01 | 37.5 x 28.1 | 50.0 x 37.5 | 56.1 x 41.6 | 68.8 x 51.6 | 176 | F/7 | >55 | 31 | 283 | 1-23782 |
1-23591 | 0.243X | 0.04 | 0.02 | 19.8 x 14.8 | 26.3 x 19.8 | 29.5 x 21.9 | 36.2 x 27.2 | 103 | F/8 | >50 | 11 | 165 | 1-23783 |
1-23524 | 0.528X | 0.09 | 0.035 | 9.1 x 6.8 | 12.1 x 9.1 | 13.6 x 10.1 | 16.7 x 12.5 | 44 | F/7 | >51 | 2 | 134 | 1-23781 |
1-24162 | 1.0X | 0.04 | 0.002 | 4.8 x 3.6 | 6.4 x 4.8 | 7.2 x 5.3 | 8.8 x 6.6 | 62 | F/11 | >42 | 0.9 | 66 | 1-24218 |
1-24056 | 2.0X | 0.02 | 0.01 | 2.4 x 1.8 | 3.2 x 2.4 | 3.6 x 2.7 | 4.4 x 3.3 | 56 | F/11 | >39 | 0.3 | 103 | 1-24219 |
MagniStar® 双远心镜头 - F 接口 - 大画幅
部件编码 | 放大倍率 | 远心(度数) | 失真 (%) | 视场角 1” H x V (mm) | 视场角 4/3” H x V (mm) | 视场角 43.3mm H x V (mm) | 工作距离 (mm) | F 数 | MTF@ 70 lp/mm (%) | 景深 (mm) | 长度 (mm) | 接口部件号码 |
1-24531 | 0.5X | 0.047 | 0.02 | 25.6 x 19.2 | 36 x 27 | 72 x 48 | 172 | F/16 | >23 | 4 | 359 | 1-24541 |
12X 远心变焦系统
12X 远心变焦系统使用户在 0.4 度内达到真正的远心条件,同时保持恒定的透视和放大倍率。这意味着即使物体稍微偏离焦点,图像的尺寸也不会改变。12X 远心变焦的视场覆盖范围是 50 mm 向下至 4 mm,同轴照明使得视图清晰,即使是观察镜面反射类型的物体表面。无同轴光照明的情况也可实现这一效果。
大倍率范围和超常工作距离
当与 1-50993 12X 变焦组合时,远心附件会出现额定物距 173mm +/- 2mm。物距可由工厂从 165 修改至 186 mm。1X 转接环的放大倍率范围是 0.16X 至 1.94X,2X 转接环则是 0.32X 至 3.88X。**视野是 50 mm。一个上 2X 的 F 接口转接器可安装于 F 接口的相机。
0.16 | 0.05 | 0.06 | -0.03 | 0.005 | 0.032 | 19.4 | 0.018 | 0.020 | -0.009 | 25.0 | 37.3 | 49.7 | 15 | 66 |
0.23 | -0.10 | -0.09 | -0.18 | 0.007 | 0.031 | 9.7 | -0.017 | -0.016 | -0.030 | 17.4 | 26.1 | 34.8 | 22 | 46 |
0.33 | -0.19 | -0.18 | -0.27 | 0.010 | 0.030 | 5.2 | -0.016 | -0.016 | -0.024 | 12.1 | 18.2 | 24.3 | 30 | 34 |
0.47 | -0.23 | -0.23 | -0.31 | 0.013 | 0.028 | 3.0 | -0.012 | -0.012 | -0.016 | 8.5 | 12.8 | 17.0 | 39 | 26 |
0.67 | -0.25 | -0.25 | -0.34 | 0.016 | 0.024 | 1.9 | -0.008 | -0.008 | -0.011 | 5.9 | 8.9 | 11.9 | 49 | 21 |
0.96 | -0.27 | -0.27 | -0.36 | 0.020 | 0.021 | 1.3 | -0.006 | -0.006 | -0.008 | 4.2 | 6.3 | 8.4 | 59 | 17 |
1.36 | -0.29 | -0.29 | -0.38 | 0.024 | 0.017 | 0.9 | -0.004 | -0.005 | -0.006 | 2.9 | 4.4 | 5.9 | 71 | 14 |
1.94 | -0.25 | -0.24 | -0.29 | 0.028 | 0.015 | 0.6 | -0.003 | -0.003 | -0.003 | 2.1 | 3.1 | 4.1 | 84 | 12 |
视频远心
TC-5028
Navitar TC-5028 远心镜头是一款 50 mm F/2.8 的远心镜头,可减少或消除视角错误和放大倍率错误,同时具有高分辨率、高对比度和低失真。这一紧凑轻便型镜头可用于 1/3”、1/2” 和 2/3” 画幅相机,可用于 0.5X 至 1.0X,1:1。
倍率 | 0.5 1.0X |
0.5X 时失真 | -0.3% |
1.0X 时失真 | 小于 - 0.1% |
前方距离 镜头到物体 | 0.5X:115 mm 1.0X:85 mm |
焦距 | 50 mm | |
光圈范围/ F 停止 | 2.8 - 近距 | |
控制 | 光圈 | 手动 |
焦点 | 手动 | |
变焦 | 数值孔径 | |
最近对焦距离的目标区域 (HxV) | 2/3” | 8.1 x 6.1 |
1/2” | 5.9 x 4.4 | |
1/3” | 3.8 x 3.3 | |
1/4” | 2.9 x 2.2 | |
对焦范围(米) | 0.5 - 无限远 | |
视场角 (HxV) | 2/3” | 10º 03’ x 7º 33’ |
1/2” | 7º 19’ x 5º 29’ | |
1/3” | 5º 29’ x 4º 07’ | |
1/4” | 3º 39’ x 2º 45’ | |
后焦距 (mm) | 32.5 | |
滤镜直径 | Ø37 P=0.75 | |
接口 | C 接口 | |
重量(克) | 318 | |
出瞳位置 | 48.1(从图像平面) | |
暗角 | 97% | |
滤镜尺寸 | M37.5 x 0.5 |
如何确定需要的焦距
为一个应用选择适合的镜头要考虑下列要素:
. 视场 (FOV)——成像区域的尺寸。
. 工作距离 (WD)——从相机镜头到监控物体或区域的距 离。
. CCD——相机图像传感器设置的尺寸。
为实现一致性,如果您在测量物体的宽度,请使用水平 CCD 规
格 等。如果您工作使用的是英寸,请以英寸计算然后在最后转
换为 毫米。
了解 F 数 f/数是镜头亮度的指示。它是焦距和入瞳(即光射入镜头的 地方) 直径之间比率的测量值。它决定了能够到达相机传感器的光的 数量。数值越小,孔径越大,镜头生成的图像就越明亮。
图像尺寸 镜头产生的图片是圆的形状,因此称为成像圈。在摄像机中, 成 像元件具有一个矩形传感器区域(图像尺寸),用以检测成像圈中 产生 的图像。视频图像水平到垂直侧的长度比称为宽高比,标 准摄像机通常 是 4:3 (H:V)。
距离图
图像尺寸表
图像传感器 | 成像圈 | 水平 | 垂直 |
1/3” | Ø6.0 mm | 4.8 mm | 3.6 mm |
1/2” | Ø8.0 mm | 6.4 mm | 4.8 mm |
2/3” | Ø11.0 mm | 8.8 mm | 6.6 mm |
1” | Ø16.0 mm | 12.8 mm | 9.6 mm |
4/3” | Ø22.5 mm | 17.3 mm | 13.0 mm |
35 mm | Ø43.0 mm | 36.0 mm | 24.0 mm |
图像传感器尺寸(单位 mm)
了解焦距 视频镜头根据焦距可分成三个种类:标准、广角和长
焦。焦距是指 相机传感器和镜头中心之间的距离。焦距越大,图
片就会越大。因 此,焦距越大,应用中镜头就会变得越长焦。
• 标准镜头观看的物体尺寸是不变的。
• 广角镜头提供更广的视场,因此观看物体的图像会更小
• 长焦镜头会生成远处物体的图像更大。焦距越大,图片就会越大。
最小物距最小物距 (M.O.D.) 表示镜头与拍摄物体的接近程度。从镜头的前玻璃的顶点开 始测量。
视角和视场
视角是指特定图像尺寸下通过镜头看到的拍摄范围。通常视角测量是假设镜头聚焦在无限远。如果已知焦距和图像尺寸,可以计算出视角。如果物体的距离是无限远,则不使用角度。而是使用实际可拍摄的维度范围或视场。
视角与图像传感器尺寸之间的关系
相机有不同的图像传感器芯片尺寸(如1/3”、 1/2”、2/3”、1” 和 4/3”),使用相同焦距的镜头,会产生不同的视场。
为较大图像传感器设备设计的镜头用于新型的外形较小的相机。然而,如果镜头是为较小画幅图像传感器设备(即 1/3”)而设计的,却安装到较大的相机(即 2/3”),监控器的图像会出现暗角。
图像传感器尺寸的比例是 1:0.69:0.5:0.38:0.25。这意味着 1/2” 画幅是 1” 画幅的 50%,1/2” 画幅是 2/3” 画幅的 75%,1/3” 画幅是 1/2” 画幅的 75%。
显示倍率的相机
相机画幅 | ||||||
9” | 14” | 15” | 18” | 20” | 27” | |
1/3” | 38.1X | 59.2X | 63.5X | 76.2X | 84.6X | 114.1X |
1/2” | 28.6X | 44.5X | 47.6X | 57.2X | 63.5X | 85.7X |
2/3” | 20.8X | 32.3X | 34.6X | 41.6X | 46.2X | 62.3X |
1” | 14.3X | 22.2X | 23.8X | 28.6X | 31.8X | 42.9X |
4/3” | 10.6X | 16.4X | 17.6X | 21.1X | 23.5X | 31.7X |
焦距
光学系统中的主点和焦点之间的距离。对于单一薄透镜,焦距等于镜头中心和焦点之间的距离。
C 接口和 CS 接口镜头兼容性
在 CS 接口相机上使用 C 接口镜头时,需要一个C/CS 接口转接器(5 mm 厚)。
后焦距
镜头后部原件顶点和图像传感器之间的距离。
法兰距离
机械安装面和图像传感器之间的距离(在空中)。
C 接口 = 17.526 mm / .690”
CS 接口 = 12.526 mm / .493”
通用镜头公式
倍率
m = 图像尺寸/物体尺寸
物体到图像的距离
OI =[FL x (1+m)2]/mOI =m(FL) + (FL+VOA+BF) + FL/mVOA =顶点到顶点镜头距离
物体到镜头距离
OL =FL + FL(m)
镜头到图像距离
LI =FL + FL/m
(~ 到结点的距离:
FL + FL(m) 到前顶点。)
F/# =1/(2数值孔径)
F/# =FL / 入瞳直径
数值孔径 =1/2 F/#
数值孔径 =sin θ/2
有效孔径 F/#
有效F/# = F/# (m+1)
通光孔径(最小)
孔径 = FL/(F/#)
景深
DoF = 0.00002/数值孔径2 (英寸)
DoF= 0.0005/数值孔径2 (毫米)
转换系数
1 英寸 = 25.4 毫米
1 米 = 39.37 英寸
1 度 =Π/180 弧度
1 度 =0.0174533 radians
1 微米 (μ) =0.001 毫米
1 微米 (μ) =1,000 纳米
1 微米 (μ) =10,000 埃