遠(yuǎn)心鏡頭等概念 - 機(jī)器視覺(jué)工業(yè)鏡頭二十三名詞詳解

十九、遠(yuǎn)心鏡頭s
主光線與鏡頭光源平行的鏡頭。有物體側(cè)的遠(yuǎn)心，成像側(cè)的遠(yuǎn)心，兩側(cè)的遠(yuǎn)心行頭等方式。

二十、遠(yuǎn)心
Telecentricity是指物體的倍率誤差。倍率誤差越小，Telecentricity越高。Telecentricity有各種不同的用途，在鏡頭使用前，把握Telecentricity很重要。遠(yuǎn)心鏡頭的主光線與鏡頭的光軸平行，Telecentricity不好，遠(yuǎn)心鏡頭的使用效果就不好；Telecentricity可以用下圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的確認(rèn)。

二十一、景深 (DOF)
景深（Depth of Field）可以用以下的計(jì)算式計(jì)算出來(lái)：
景深 = 2 x Permissible COC x 實(shí)效F / 光學(xué)倍率2 = 允許誤差值 / (NA x 光學(xué)倍率)
(使用的是0.04mm的Permissible COC)

Airy Disk是指通過(guò)沒(méi)有失真的鏡頭在將光集中一點(diǎn)時(shí)，實(shí)際上形成的是一個(gè)同心圓。這個(gè)同心圓就叫做Airy Disk。Airy Disk的半徑r可以通過(guò)以下的計(jì)算公式計(jì)算出來(lái)。這個(gè)值稱為解析度。ｒ= 0.61λ/NA Airy Disk的半徑隨波長(zhǎng)改變而改變，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光越難集中于一點(diǎn)。 例：NA0.07的鏡頭 波長(zhǎng)550nm r=0.61*0.55/0.07=4.8μ

二十三、 MTF 及解析度
MTF（Modulation Transfer Function) 是指物體表面的濃淡變化，成像側(cè)也被再現(xiàn)出來(lái)。表示鏡頭的成像性能，成像再現(xiàn)物體的對(duì)比度的程度。測(cè)試對(duì)比性能，用的是具有特定空間周波數(shù)的黑白間隔測(cè)試?？臻g周波數(shù)是指１mm的距離濃淡變化的程度。

圖1所示，黑白矩陣波，黑白的對(duì)比度為100%.這個(gè)對(duì)象被鏡頭攝影后，成像的對(duì)比度的變化被定量化。基本上，不管什么鏡頭，都會(huì)出現(xiàn)對(duì)比度降低的情況。最終對(duì)比度降低至0%。，不能進(jìn)行顏色的區(qū)別。

圖2、3顯示了物體側(cè)與成像側(cè)的空間周波數(shù)的變化。橫軸表示空間周波數(shù)，縱軸表示亮度。物體側(cè)與成像側(cè)的對(duì)比度由A、B計(jì)算出來(lái)。MTF由A,B的比率計(jì)算出來(lái)。

解析度與MTF的關(guān)系：解析度是指2點(diǎn)之間怎樣被分離認(rèn)識(shí)的間隔。一般從解析度的值可以判斷出鏡頭的好壞，但是實(shí)際是MTF與解析度有很大的關(guān)系。圖4顯示了兩個(gè)不同鏡頭的MTF曲線。鏡頭a 解析度低但是具有高對(duì)比度。鏡頭b對(duì)比度低但是解析度高。