鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體,如果沒有晶狀體,人眼看不到任何物體;如果沒有鏡頭,那么攝像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片,沒有清晰的圖像輸出。在機(jī)器視覺系統(tǒng)中,鏡頭的主要作用是將成像目標(biāo)在圖像傳感器的光敏面上。鏡頭的質(zhì)量直影響到機(jī)器視覺系統(tǒng)的整體性能,合理地選擇和安裝鏡頭,是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。鏡頭有多種類型,但即使對于同一類型的鏡頭,其成像質(zhì)量也有著很大的差異,下面我們來看一下影響成像質(zhì)量的因素:
分辨率(Resolution)
又稱鑒別率、解像力,指鏡頭清晰分辨被攝景物纖維細(xì)節(jié)的能力,制約鏡頭分辨率的原因是光的衍射現(xiàn)象,即衍射光斑(愛里斑)。分辨率的單位是“線對/毫米”。
明銳度(Acutance)
也稱對比度,是指圖像中最亮和最暗的部分的對比度。
景深(DOF)
在景物空間中,位于調(diào)焦物平面前后一定距離內(nèi)的景物,還能夠結(jié)成相對清晰的影像。上述位于調(diào)焦物平面前后的能結(jié)成相對清晰影像的景物間之縱深距離,也就是能在實(shí)際像平面上獲得相對清晰影像的景物空間深度范圍,稱為景深。
最大相對孔徑與光圈系數(shù)
相對孔徑,是指該鏡頭的入射光孔直徑(用D表示)與焦距(用f表示)之比,即:相對孔徑=D/f。相對孔徑的倒數(shù)稱為光圈系數(shù)(aperture scale),又稱為f/制光圈系數(shù)或光孔號(hào)碼。一般鏡頭的相對孔徑是可以調(diào)節(jié)的,其最大相對孔徑或光圈系數(shù)往往標(biāo)示在鏡頭上,如1:1.2或f/1.2,如果拍攝現(xiàn)場的光線較暗或曝光時(shí)間很短,則需要盡量選擇最大相對孔徑較大的鏡頭。
一個(gè)好的鏡頭,在分辨率、明銳度、景深等方面都有很好的體現(xiàn),對各種像差的校正也比較好。