镜头分辨率
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2023年2月20日发(作者：)CCD像素、视野、分辨率
1、什么是相机像素（Pixel）？
像素是衡量相机的重要指标。它由相机内光电传感器上光敏元件的数量所决定。⼀个光敏元件就对应⼀个像素。因此像素越
⼤，意味着光敏元件越多，相应的相机硬件成本就越⾼。
例如：⼀个相机最⼤可以拍出1600像素×1200像素的相⽚，它的像素值就是1600×1200=192万，约等于200万，这就是⼀台
200万像素的相机。数码相机的“多少万像素”的概念就是这样来的。
2、什么是相机视野？（FOV=FieldofView）
是指相机实际拍摄范围的⼤⼩，并不是被测物体的⼤⼩。⼀般规定相机在Y⽅向所能拍摄到的最⼤实际距离称为视野。（单
位：mm）
正常：1英⼨=25.4mm=2.54cm
CCD领域：1英⼨=16mm
如上图CCD每格像素尺⼨为4.4um*4.4um，根据相机的像素计算CCD尺⼨。如200万相机，长1600*4.4=7.04mm，宽
1200*4.4=5.28mm，对⾓线长度为9mm，CCD的尺⼨为9mm/16mm=1/1.8英⼨。
以欧姆龙FZ-S5M2、FZ-S2M、FZ-S为例：
CCD相机500万像素200万像素30万像素像素尺⼨3.45um4.4um7.4um2/3英⼨1/1.8英⼨1/3英⼨
FOV=CCD/β，视野=相机Y⽅向尺⼨/镜头光学放⼤倍数。镜头放⼤倍数越⼤，视野越⼩，分辨率越⾼。
3、什么是分辨率？（Resolution）
分辨率等于所拍摄物体的⼤⼩(mm)除以像素数(pixel)，单位(mm/pixel)。分辨率由相机的像素以及Y⽅向的检测视野来决定。
4、什么是景深？（DOF=DepthofField）
景深是指在镜头成像的垂直⽅向上（即Z⽅向），能够清晰成像的前后距离。在许多应⽤中，我们总希望镜头的景深⾜够⼤，
可以通过降低镜头的通光量，也就是将光圈减⼩，光圈的F值调⼤。如下图所⽰，表⽰F值与光圈⼤⼩之间的关系（光圈值F
越⼩，通光孔径越⼤。）。
结论1：普通镜头，光圈越⼩，景深越⼤。
镜头的光学放⼤倍率=相机尺⼨（Y⽅向）/视野（Y⽅向），β=CCD/FOV。以下表格，以⽅千光电的远⼼镜头为例，说明倍率
与景深之间的关系：
结论2：远⼼镜头的光学放⼤倍率越⼩，景深越⼤，即：视野⼤，景深也⼤；视野⼩，景深也⼩。
5、放⼤倍率之间的关系？
光学放⼤倍率：
光学放⼤倍率β==Sensorsize(H)or(V)
FOV(H)or(V)
光学放⼤倍率β=CCD=相机尺⼨（Y⽅向）视野（Y⽅向）
电⼦放⼤倍数：
电⼦放⼤倍数=MonitorDiagonal
SensorDiagonal=
显⽰器对⾓线长度
CCD对⾓线长度
Sensor
SensorDiagonal
Monitor
MonitorDiagonal
系统放⼤倍率：
系统放⼤倍率=光学放⼤倍率×电⼦放⼤倍率
注意：许多⼈会把光学放⼤倍率和系统放⼤倍率混淆，其实在视觉影像系统中，我们真正需要关注的是光学放⼤倍率。
5、镜头失真是什么？
任何镜头都会存在⼀定程度的畸变，常见为：桶型失真和枕型失真。畸变的产⽣，对我们图像处理的精度会造成影响。因此在
⾼精度测量时，建议选择低畸变的镜头，通常建议选择远⼼镜头或者makro镜头（这种微距镜头的分辨率相当⾼，畸变像差极
⼩，且对⽐度较⾼，⾊彩还原佳）。
6、滤镜作⽤是什么？
偏振镜：消除⾮⾦属表⾯的反光、炫光，改善图像质量。
红外滤镜：可见光截⽌，只让近红外光波通过。
单⾊滤镜：让某⼀特定波长的光波通过。