光学镜头参数详解(EFL、TTL、BFL、FFL、FBLFFL、FOV、FNO、RI、MT。。。

更新时间:2023-07-08 17:56:06 阅读: 评论:0

光学镜头参数详解(EFL、TTL、BFL、FFL、FBLFFL、FOV、
FNO、RI、MT。。。
关键述语:
1、EFL(Effective Focal Length)有效焦距
定义:指镜头中⼼到焦点的距离(下图)。
镜头的焦距分为像⽅焦距和物⽅焦距(下图):
像⽅焦距是指像⽅主⾯(后主⾯)到像⽅焦点(后焦点)的距离。
物⽅焦距是指物⽅主⾯(前主⾯)到物⽅焦点(前焦点)的距离。
注意事项:
(1)焦距过短则视场⾓过⼤,导致畸变和主光线出射⾓难以控制,相对照度过低,
镜⽚弯曲严重,相差校正困难,因此难以设计。
(2)焦距过长镜头将过长,不利于系统⼩型化,⽽且视场⾓过⼩,不能满⾜⽤户
需求(FOV>60°)
2、TTL(Total Track Length)  镜头总长
镜头总长分为光学总长和机构总长:
光学总长是指由镜头中镜⽚的第⼀⾯到像⾯的距离。
机构总长是指由镜筒端⾯到像⾯的距离。
3、BFL(Back Focal Length)光学后焦距定义:
由光学系统中镜⽚的最后⼀⾯到像⾯的距离。
4、FFL(Front Focal Length)光学前焦距商品编码查询
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预调查定义:由光学系统中镜⽚的第⼀⾯到物⾯的距离
注意事项:要与机构后焦距FFL区分
5、FBL/FFL(Flange Focal Length)机构后焦(法兰焦距)沉寂造句
定义:由镜组的最后⼀个机构⾯到像⾯的距离
6、FOV(Field  Of View)视场⾓定义:
是指镜头能拍摄到的最⼤视场范围。
视场⾓可分为对⾓线视场⾓(FOV-D)、⽔平视场⾓(FOV-H)、以及垂直视场⾓(FOV-V)。
对⾓线视场⾓最⼤,⽔平视场⾓次之,垂直视场⾓最⼩。通常我们所讲的视场⾓⼀般是指
鲁班造伞数码摄像模组的对⾓线视场⾓。
FOV-H=2tan(H/2D)
FOV-V=2tan(V/2D)
FOV-D=2tan[sqrt(H2+V2)/2D]
7、F/NO.(F-Number)焦数(相对孔径)
定义:有效焦距与⼊射瞳孔径的⽐值。
F/#=EFL/EPD  (EPD:⼊射瞳孔径)
作⽤:⽤来决定镜头之明暗。
小学科学实验室备注:在保证同样通光孔径的前提下,焦距越短相对孔径应越⼩。
⼀般情况下 F/#=2.8,但单⽚设计时F/#=3.2,N/B Lens F/#=2.0  F/#越⼩通光孔径越⼤。
8、Distortion  畸变
畸变是轴外相差。⽽且是轴外细光束的像差。它是轴外点与主光线在像⾯上交点的⾼度同理想(近轴)像⾯的⾼度差。它是视场的函数,与孔径没有关系,初级畸变随视场(像⾼)的三次⽅变化,⽽百分⽐畸变随像⾼平⽅增加,所以视场不同畸变也不同。畸变的变化不是线性的,仅是像的变形,不影响像的清晰度。
畸变分为TV畸变和光学畸变两种:TV畸变:  TV-Distortion
光学畸变:Optical-Distortion
TV畸变分为枕型与筒型两种。
(Vertical)TV-Distortion=[(V1+V2)/2-Y]/Y*100%
(Horizontal)TV-Distortion=[(H1+H2)/2-X]/X*100%
注意事项:口才训练方法
畸变是⽤户很容易感觉到的成像质量。
畸变是⽤户要求很严的镜头指标,
Optical-Distortion<3% ⼈眼不容易察觉
Optical-Distortion<2% 摄影物镜的畸变要求
⼀般要求:
CIF TV-Distortion<2.0%
VGATV-Distortion<1.5%
1.3M/
2.0M/
3.0MTV-Distortion<1%
9、RI(Relative Illumination)相对照度
照度的定义:物体或被照⾯上被光源照射所呈现的光亮程度称为照度。
相对照度则是中⼼照度与外围照度的⽐值。
注意事项:相对照度过低表现为图像中⼼较亮,⽽四周较暗,即渐晕现象,俗称暗
⾓(Shading)。相对照度过低还会导致⾊彩失真。
RI与COS4(mi-FOV)成正⽐:RI∝COS4(mi-FOV)
Semi-FOV=30°,从理论上RI<56%
Semi-FOV=35°,从理论上RI<45%
当RI<50%时⼈眼是能分辨的,严重时会出现画⾯四⾓全⿊的“缺⾓”现象。
因此RI的基本要求为:RI>50%让生活充满阳光
10、CRA(ChiefRay Angle) 主光线⾓度
定义:主光线⾓度为主光线与平⾏光线的⾓度。
主光线就是光线由物体的边缘出射,通过孔径光阑的中⼼最后到达像的边缘。
注意事项:主光线出射⾓度不合适会暗⾓严重,对⽐度下降,偏⾊。
11、MTF(Modulation TransferFunction) 光学调制传递函数
Modulation(M)的定义:Modulation是I的Maximum减去I的Minimum除以I的Maximum加上
I的Minimum;也就是(光的最亮度减去光的最暗度)与(光的最亮度加上光的最暗度)的⽐值。
所以得出来的结果M就是光的对⽐度。
Modulation(M)=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)
I:Intensity  光强度
Imax:最亮之光强度
Imin:最暗之光强度
备注:Sensor MTF的需求计算公式如下,
Sensor全频解像⼒:
1000/2.8/2=179lp/mm      (2.8um Pixel Size) 或  1/(2£)    £:SensorPixel Size
12、解像⼒(分辨率)
解像⼒的定义:为每1mm可解析的线对(line-pair)。单位为本(lp/mm)
Sensor 全频解像⼒(⿊⽩):1000/2.8/2=179lp/mm,但对彩⾊(RGB)⽽⾔,Sensor是以
每4pixel解析1点,所以Sensor所需要的本数计算为:中⼼ 1000/2.8/2/sqrt 2=126lp/mm — 160lp/mm
(中⼼通常解析会较⾼)
外围 1000/2.8/2/sqrt 3=103lp/mm — 100lp/mm(外围为0.7F)
(sqrt 2为⼀般计算⽅式,但不同⼚牌或型号Sensor处理逻辑不同,会有差异)
13、TV-Line  扫描线
TV-Line就是在画⾯⽔平影像中可解析多少条线,可由解像⼒来换算:
TV-Line=lp/mm*2*Sensor宽。例1/4’’ 1.3M Sensor:
中⼼ 1000/2.8/2/sqrt2=126lp/mm —126lp/mm*2*1024*2.8/1000=722 — 700 TV-Line
外围 1000/2.8/2/sqrt 3=103lp/mm —103lp/mm*2*1024*2.8/1000=590 — 600 TV-Line
14、Flare/Ghost  杂散光/⿁影
定义:指在⼀个光学系统⾥由于光在像⾯上随意的散射形成的相反的缩影或雾状像,也就是光学系统中的⾮成像光束。镜头表⾯的散射光、元件中的⽓泡、镜框及镜筒内壁的散射和反射光以及其它⾮成像光束⼊射到像⾯上的光都成为杂光。它的直接影响是形成噪⾳,使图像的信噪⽐降低,甚⾄使信号光淹没在噪声中。
杂光的消除:在结构中增加遮光罩、辅助光阑、镜⽚边缘染⿊、镜座发⿊或贴消光布,
以及镀制减反膜等。

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