智能自动化离不开视觉系统，盘点工业镜头40问
1：工业相机的丢帧的问题是由什么原因引起的?
经常会有一些机器视觉工程师认为USB接口的工业相机会造成丢帧现象。一般而言，工业相机丢帧与工业相机所采用的传输接口是没有关系的，无论是USB，还是1394、GigE、或者是CameraLink。设计不良的驱动程序或工业相机硬件才是造成丢帧的真正原因：设计不良的工业相机之所以会发生丢帧的现象，其实就是资料通道的堵塞，无法及时处理,所以新的图像进来时，前一张可能被迫丢弃，或是新的图像被迫丢弃。要解决这问题，需要设计者针对驱动程序与工业相机硬件资料传输的每个环节进行精密的设计。
2：工业相机输入、输出接口有哪些?
在机器视觉检测技术中，工业相机的输入、输出接口有Camera Link、IEEE 1394、USB2.0、Ethernet、USB3.0几种；
3：知道被测物的长、宽、高以及要求的测量精度，如何来选择CCD 相机和工业镜头，选择以上器件需要注意什么?
首先要选择合适的镜头。选择镜头应该遵循以下原则：
1).与之相配的相机的芯片尺寸是多大；
2).相机的接口类型是哪种的，C 接口，CS 接口还是其它接口；
3).镜头的工作距离；
4).镜头视场角；
5).镜头光谱特性；
6).镜头畸变率；
7).镜头机械结构尺寸；
选择CCD 相机时，应该综合考虑以下几个方面：
1).感光芯片类型；CCD 还是CMOS
2).视频特点；包括点频、行频。
3).信号输出接口；
4).相机的工作模式：连续，触发，控制，异步复位，长时间积分。
5).视频参数调整及控制方法：Manual、RS232.
同时，选择CCD 的时候应该注意，l inch = 16mm 而不是等于25.4mm.
4：CCD 相机与CMOS 相机的区别在哪里？
1、 成像过程
CCD 与CMOS 图像传感器光电转换的原理相同，他们最主要的差别在于信号的读出过程不同；由于CCD仅有一个（或少数几个）输出节点统一读出，其信号输出的一致性非常好；而CMOS 芯片中，每个像素都有各自的信号放大器，各自进行电荷-电压的转换，其信号输出的一致性较差。但是CCD 为了读出整幅图像信号，要求输出放大器的信号带宽较宽，而在CMOS 芯片中，每个像元中的放大器的带宽要求较低，大大降低了芯片的功耗，这就是CMOS芯片功耗比CCD 要低的主要原因。尽管降低了功耗，但是数以百万的放大器的不一致性却带来了更高的固定噪声，这又是CMOS 相对CCD 的固有劣势。
2、 集成性
从制造工艺的角度看，CCD 中电路和器件是集成在半导体单晶材料商，工艺较复杂，世界上只有少数几家厂商能够生产CCD 晶元，如DALSA、SONY、松下等。CCD 仅能输出模拟电信号，需要后续的地址译码器、模拟转换器、图像信号处理器处理，并且还需要提供三组不同电压的电源同步时钟控制电路，集成度非常低。而CMOS是集成在被称作金属氧化物的版单体材料上，这种工艺与生产数以万计的计算机芯片和存储设备等半导体集成电路的工艺相同，因此声场CMOS 的成本相对CCD 低很多。同时CMOS 芯片能将图像信号放大器、信号读取电路、A/D 转换电路、图像信号处理器及控制器等集成到一块芯片上，只需一块芯片就可以实现相机的所有基本功能，集成度很高，芯片级相机概念就是从这产生的。随着CMOS 成像技术的不断发展，有越来越多的公司可以提供高品质的CMOS 成像芯片，包括：Micron、 CMOSIS、Cypress等。
3、 速度
CCD 采用逐个光敏输出，只能按照规定的程序输出，速度较慢。CMOS 有多个电荷-电压转换器和行列开关控制，读出速度快很多，目前大部分500fps 以上的高速相机都是CMOS 相机。此外CMOS 的地址选通开关可以随机采样，实现子窗口输出，在仅输出子窗口图像时可以获得更高的速度。
4、噪声
CCD 技术发展较早，比较成熟，采用PN 结或二氧化硅（SiO2）隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS 光电传感器有一定优势。由于CMOS 图像传感器集成度高，各元件、电路之间距离很近，干扰比较严重，噪声对图像质量影响很大。近年，随着CMOS 电路消噪技术的不断发展，为生产高密度优质的CMOS 图像传感器提供了良好的条件。
5：工业相机都有哪些主要参数？
1.分辨率
2. 速度（帧频/行频）
3. 噪声
4. 信噪比
5. 动态范围
6. 像元深度
7. 光谱响应
8. 光学接口
6：工业相机的分辨率是如何定义的？
分辨率是相机最基本的参数，由相机所采用的芯片分辨率决定，是芯片靶面排列的像元数量。通常面阵相机的分辨率用水平和垂直分辨率两个数字表示，如：1920（H）x 1080(V)，前面的数字表示每行的像元数量，即共有1920个像元，后面的数字表示像元的行数，即1080 行。现在相机的分辨率通常表示多少K,如1K（1024），2K(2048)，3K(4096)等。在采集图像时，相机的分辨率对图像质量有很大的影响。在对同样大的视场（景物范围）成像时，分辨率越高，对细节的展示越明显。
7：工业相机的帧频和行频是什么意思？
相机的帧频/行频表示相机采集图像的频率，通常面阵相机用帧频表示，单位fps（Frame Per second），如30fps，表示相机再1 秒钟内最多能采集30 帧图像；线阵相机通常用行频便是单位KHz,如12KHz 表示相机再1 秒钟内最多能采集12000 行图像数据。速度是相机的重要参数，在实际应用中很多时候需要对运动物体成像。相机的速度需要满足一定要求，才能清晰准确的对物体成像。相机的帧频和行频首先受到芯片的帧频和行频的影响，芯片的设计最高速度则主要是由芯片所能承受的最高时钟决定。
8： 工业相机的噪声是什么意思？
工业相机的噪声是指成像过程中不希望被采集到的，实际成像目标外的信号。根据欧洲相机测试标准EMVA1288 中，定义的相机中的噪声从总体上可分为两类：一类是由有效信号带来的符合泊松分布的统计涨落噪声，也叫散粒噪声（shot noise）,这种噪声对任何相机都是相同的，不可避免，尤其确定的计算公式。（就是：噪声的平方= 信号的均值）。第二类是相机自身固有的与信号无关的噪声，它是由图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路等带来的噪声，每台相机的固有噪声都不一样。另外，对数字相机来说，对视频信号进行模拟转换时会产生量化噪声，量化位数越高，噪声越低。
9： 工业相机的信噪比什么意思？
相机的信噪比定义为图像中信号与噪声的比值（有效信号平均灰度值与噪声均方根的比值），代表了图像的质量，图像信噪比越高，图像质量越好。
10： 工业相机中动态范围是什么意思？
相机的动态范围表明相机探测光信号的范围，动态范围可用两种方法来界定，一种是光学动态范围，指饱和时最大光强与等价于噪声输出的光强的比值，由芯片的特性决定。另一种是电子动态范围，他指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值，不随外界条件变化而变化。在线性响应去，相机的动态范围定义为饱和曝光量与噪声等效曝光量的比值：动态范围=光敏元的满阱容量/等效噪声信号动态范围可用倍数、dB 或Bit 等方式来表示。动态范围大，则相机对不同的光照强度有更强的适应能力。
11：工业相机里的像元深度是什么意思？
数字相机输出的数字信号，即像元灰度值，具有特殊的比特位数，称为像元深度。对于黑白相机这个值的方位通常是8-16bit。像元深度定义了灰度由暗道亮的灰阶数。例如，对于8bit的相机0 代表全暗而255 代表全亮。介于0 和25 之间的数字代表一定的亮度指标。10bit 数据就有1024个灰阶而12bit有4096个灰阶。每一个应用我们都要仔细考虑是否需要非常细腻的灰度等级。从8bit上升到10bit 或者12bit 的确可以增强测量的精度，但是也同时降低了系统的速度，并且提高了系统集成的难度（线缆增加，尺寸变大），因此我们也要慎重选择。
12： 工业相机都有哪些接口？
接口是指相机与镜头之间的借口，常用的镜头的借口有C口，CS口，F口。
13： 工业相机是怎么分类的？
1. 按照芯片结构分类：CCD 相机& CMOS 相机
2. 按照传感器结构分： 面阵相机 & 线阵相机
3. 按照输出模式分类：模拟相机 & 数字相机
4. 彩色相机&黑白相机
14： 工业相机与普通数码相机的区别在哪里？
1.工业相机的快门时间特别短，能清晰地抓拍快速运动的物体，而普通相机抓拍快速运动的物体非常模糊；
2.工业相机的图像传感器是逐行扫描的，而普通相机的图像传感器是隔行扫描的，甚至是隔三行扫描；
3.工业相机的拍摄速度远远高于普通的相机；工业相机每秒可以拍摄十幅到几百幅的图片，而普通相机只能拍摄2-3 幅图像；
4.工业相机输出的是裸数据，它的光谱范围也往往比较宽，比较适合进行高质量的图像处理算法，普遍应用于机器视觉系统中。而普通相机拍摄的图片，它的光谱范围只适合人眼视觉，并且经过了MPEG 压缩，图像质量也较差；
15： 如何选择线阵相机？
1.计算分辨率：幅宽除以最小检测精度得出每行需要的像素。
2.检测精度：幅宽除以像素得出实际检测精度。
3.扫描行数：每秒运动速度长度除以精度得出每秒扫描行数。
根据以上计算结果选择线阵相机举例如下：
如幅宽为1600 毫米、精度1 毫米、运动速度22000mm/s 相机：1600/1＝1600 像素 最少2000像素，选定为2k 相机 1600/2048＝0.8 实际精度22000mm/0.8mm＝27.5KHz 应选定相机为2048 像素28kHz 相机
16： 线阵相机有哪些特点？
1.线阵相机使用的线扫描传感器通常只有一行感光单元（少数彩色线阵使用三行感光单元的传感器）
2.线阵相机每次只采集一行图像；
3.线阵相机每次只输出一行图像；
4.与传统的面阵相机相比，面阵扫描每次采集若干行的图像并以帧方式输出。
17：为什么要在机器视觉检测中使用线阵相机？
1.线阵相机有更高的分辨率；线阵相机每行像素一般为1024，2048，4096，8012；而一般的面阵相机仅为640，768，1280，大于2048的面阵很少见。
2.线阵相机的采集速度更快；不同型号的线阵相机采集速度从每秒5000 行-60000 行不等，用户可以选择没几行或者每十几行即构成一帧图像进行处理一次，因此可以达到很高的帧率。
3.线阵相机可以不间断的连续采集和处理；线阵相机可以对直线运动的物体（直线导轨，滚筒上的纸张，织物，印刷品，传送带上的物体等）进行连续采集。
4.线阵相机有更简单合理的构造。与面阵相机相比，线阵相机不会浪费分辨率采集到无用数据。
18：什么是智能工业相机？
智能工业相机并不是一台简单的相机，而是一种高度集成化的微小型机器视觉系统。它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内，从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。智能工业相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成。由于应用了最新的DSP、FPGA 及大容量存储技术，其智能化程度不断提高，可满足多种机器视觉的应用需求。
19： CCD 芯片与CMOS 芯片的主要参数有哪些？
在机器视觉中主要采用的两类光电传感芯片分别为CCD 芯片和CMOS 芯片，CCD 是ChargeCoupled Device(电荷耦合器件)的缩写，CMOS 是Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor(互补金属氧化物半导体)的缩写。无论是CCD 还是CMOS，他们的作用都是通过光电效应将光信号转换成电信号（电压/电流），进行存储以获得图像。CCD 芯片与CMOS 芯片的主要参数有：
1. 像元尺寸
像元尺寸指芯片像元阵列上每个像元的实际物理尺寸，通常的尺寸包括14um,10um,9um , 7um ,6.45um ,3.75um 等。像元尺寸从某种程度上反映了芯片的对光的响应能力，像元尺寸越大，能够接收到的光子数量越多，在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多。对于弱光成像而言，像元尺寸是芯片灵敏度的一种表征。
2. 灵敏度
灵敏度是芯片的重要参数之一，它具有两种物理意义。一种指光器件的光电转换能力，与响应率的意义相同。即芯片的灵敏度指在一定光谱范围内，单位曝光量的输出信号电压（电流），单位可以为纳安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦（V/W）、伏/勒克斯（V/Lux）、伏/流明（V/lm）。另一种是指器件所能传感的对地辐射功率（或照度），与探测率的意义相同，。单位可用瓦（W）或勒克斯（Lux）表示。
3. 坏点数
由于受到制造工艺的限制，对于有几百万像素点的传感器而言，所有的像元都是好的情况几乎不太可能，坏点数是指芯片中坏点（不能有效成像的像元或相应不一致性大于参数允许范围的像元）的数量，换点数是衡量芯片质量的重要参数。
4. 光谱响应
光谱响应是指芯片对于不同光波长光线的响应能力，通常用光谱响应曲线给出。
20：线阵相机与面阵相机的区别在哪里？
线阵CCD 工业相机主要应用于工业、医疗、科研与安全领域的图象处理。在机器视觉领域中，线阵工业相机是一类特殊的视觉机器。与面阵工业相机相比，它的传感器只有一行感光元素，因此使高扫描频率和高分辨率成为可能。线阵工业相机的典型应用领域是检测连续的材料，例如金属、塑料、纸和纤维等。被检测的物体通常匀速运动 , 利用一台或多台工业相机对其逐行连续扫描 , 以达到对其整个表面均匀检测。可以对其图像逐行进行处理 , 或者对由多行组成的面阵图像进行处理。另外线阵工业相机非常适合测量场合，这要归功于传感器的高分辨率 , 它可以准确测量到微米。
对于面阵CCD 来说，应用面较广，如面积、形状、尺寸、位置，甚至温度等的测量。面阵CCD 的优点是可以获取二维图像信息，测量图像直观。缺点是像元总数多，而每行的像元数一般较线阵少，帧幅率受到限制，而线阵CCD 的优点是一维像元数可以做得很多，而总像元数角较面阵CCD 工业相机少，而且像元尺寸比较灵活，帧幅数高，特别适用于一维动态目标的测量。
21：线阵相机是如何定义的？
线阵工业相机，机顾名思义是呈“线”状的。虽然也是二维图像，但极长，几K 的长度，而宽度却只有几个像素的而已。一般上只在两种情况下使用这种相机：
1、被测视野为细长的带状，多用于滚筒上检测的问题。
2、需要极大的视野或极高的精度。
22：选择工业相机的一般步骤是什么？
第一步，首先需要知道系统精度要求和工业相机分辨率；
第二步，需要知道系统速度要求与工业相机成像速度；
第三步，需要将工业相机与图像采集卡一并考虑，因为这涉及到两者的匹配；
第四步，价格的比较。
23：如何用机器视觉系统要求的精度来计算出需要选用相机的分辨率(像素)？
知道实际检测精度来反推该选用多大像素的工业相机可以通过公式来计算得出：X 方向系统精度（X 方向像素值）=视野范围（X 方向）/CCD 芯片像素数量（ X 方向）；Y 方向系统精度（Y 方向像素值）=视野范围（Y方向）/CCD 芯片像素数量（ Y 方向）来获得。当然理论像素值的得出，要由系统精度及亚像素方法综合考虑；
24：如何根据实际要求的检测速度来推导出该选用什么速度的工业相机？
系统单次运行速度=系统成像（包括传输）速度+系统检测速度，虽然系统成像（包括传输）速度可以根据工业相机异步触发功能、快门速度等进行理论计算，最好的方法还是通过软件进行实际测试；
25：工业相机需要与图像采集卡匹配哪些才能正常使用？
工业相机需要与图像采集卡匹配好才能正常使用，一般需要匹配以下几个：
ａ、视频信号的匹配，对于黑白模拟信号相机来说有两种格式，CCIR和RS170（EIA），通常采集卡都同时支持这两种工业相机；
ｂ、分辨率的匹配，每款板卡都只支持某一分辨率范围内的相机；
ｃ、特殊功能的匹配，如要是用相机的特殊功能，先确定所用板卡是否支持此功能，比如，要多部相机同时拍照，这个采集卡就必须支持多通道，如果相机是逐行扫描的，那么采集卡就必须支持逐行扫描；
ｄ、接口的匹配，确定相机与板卡的接口是否相匹配。如CameraLink、Firewire1394 等。
26：USB 接口的工业相机与1394 接口工业相机的区别在哪里？
USB 相机与1394 相机从接口方面来说影响到我们选择的因素主要有以下几点：
a）协议规范：1394 设备相关工业规范协议有50 多种，涉及到从摄像机、工业相机、等设备。各厂家的1394 工业相机大都遵循DCAM 工业规范。而USB 工业相机的接口是近期从商业PC 应用中发展起来的商业规范。
b）供电方式：1394 工业相机操作电压为8 到30VDC，USB 工业相机工作电压是5VDC。从供电范围角度看，1394接口符合工业领域单独设备的直流供电要求，比如12VDC 或24VDC；而USB 接口采用电子线路TTL 标准电压供电，一般做设备内部供电使用。
c）操作系统配合：1394 接口工业相机在系统重新启动后能够保持原先的地址不变，而USB 接口工业相机每次启动后都需要系统重新分配地址的。
d）数据传输：1394 接口在处理多台工业相机的数据传输时，有着先天的优势。从发展背景来看，USB 接口是承接RS232 接口的新一代高速数据传输接口，而1394 接口的工业相机是作为替代SCSI 和PCI 总线的而设计的。
27：智能工业相机与一般工业相机区别在哪里？
智能相机与工业相机区别，简言之：智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统；而工业相机是机器视觉系统的组成部分之一。
28：智能工业相机中图像采集单元的主要功能是什么？
在智能相机中，图像采集单元相当于普通意义上的CCD/CMOS 相机和图像采集卡。它将光学图像转换为模拟/数字图像，并输出至图像处理单元。
29：智能工业相机中图像处理单元起什么作用
在智能工业相机中，图像处理单元类似于图像采集、处理卡。它可对图像采集单元的图像数据进行实时的存储，并在图像处理软件的支持下进行图像处理。
30：智能工业相机中图像处理软件的主要作用是什么？
图像处理软件主要在图像处理单元硬件环境的支持下，完成图像处理功能。如几何边缘的提取、Blob、灰度直方图、OCV/OVR、简单的定位和搜索等。在智能相机中，以上算法都封装成固定的模块，用户可直接应用而无需编程。
31：智能工业相机中网络通信装置起什么作用？
网络通信装置是智能相机的重要组成部分，主要完成控制信息、图像数据的通信任务。智能相机一般均内置以太网通信装置，并支持多种标准网络和总线协议，从而使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。
32：选择工业相机时应注意什么？
1、根据应用的不同来决定是需要选用CCD 还是CMOS 相机CCD 工业相机主要应用在运动物体的图像提取，如贴片机，当然随着CMOS 技术的发展，许多贴片机也在选用CMOS 工业相机。用在视觉自动检查的方案或行业中一般用CCD 工业相机比较多。 CMOS 工业相机由成本低，功耗低也应用越来越广泛。
2、分辨率的选择，首先考虑待观察或待测量物体的精度，根据精度选择分辨率。其次看工业相机的输出，若是体式观察或机器软件分析识别，分辨率高是有帮助的；若是VGA 输出或USB输出，在显示器上观察，则还依赖于显示器的分辨率，工业相机的分辨率再高，显示器分辨率不够，也是没有意义的；利用存储卡或拍照功能，工业相机的分辨率高也是有帮助的。
3、与镜头的匹配，传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸，C 或CS 安装座也要匹配（或者增加转接口）；
4、相机帧数选择，当被测物体有运动要求时，要选择帧数高的工业相机。但一般来说分辨率越高，帧数越低；
33：如何设置工业相机中的“自动增益控制”功能？
工业相机内有一个将来自 CCD 的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。当开关在 ON 时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图像。开关在 OFF时，在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。
34：如何来选购图像采集卡？
在选购及使用图像采集卡时，需要考虑的两个关键性的因素为：硬件的可靠性以及软件的支持。在其它条件都同等的情况下，一块复杂具有更多器件的卡会比器件较少的卡耗散更多的热量。好的设计会采用更多的ASIC(Applica tion-specific integrated circuits)和可编程器件以减少电子器件的数量，而达到更高的功能。还可以选择具有更少的无用功能的卡以减少不必要的麻烦。过压保护是可靠性的一个重要指标。接近高压会在视频电缆产生很强的电涌，在视频输入端和I/O 口加过压保护电路可保护采集卡不会被工业环境电磁干扰会产生的高压击穿。选择采集卡的同时还必须考虑此视觉系统要选用的软件与采集卡是否兼容，是否使用方便，其软件是否要求付费等。
35：高速工业相机与一般工业相机相比有哪些优势？
1. 高速实时无压缩图像记录，实时显示，设定速度回显；
2. 系统采用直接将数据写入硬盘的记录方式，解决了传统内存记录方式记录时间短的问题，同时解决了传统采集；
系统传输速度受PCI 总线带宽限制的问题；
3. 保证100%不丢帧，解决了传统内存记录方式易丢帧、缺乏断电保护等问题；
4. 系统独立工作，几乎不占用计算机资源，可靠性高；
5. 一套系统中可支持多块板卡和相机，同时对多个目标进行跟踪记录；
6. 支持多种外部信号的叠加融合；
7. 支持多种图像格式，有多种软硬件外触发功能；
8. 软件接口简单，便于二次开发和实时处理。
36：工业相机的机械快门与电子快门有什么区别？
机械快门：用弹簧或是电磁手段，控制几片叶片的开闭，或是两层帘幕像舞台“拉幕”一样左右或上下以一定宽度的缝隙“划过”成像像场窗口，让窗口获得指定时间长短的“见光机会”——这就使通常的机械快门概念。
电子快门：通过电路直接操作CCD/CMOS 控制快门曝光，被称为电子快门。利用了CCD/CMOS 不通电不工作的原理，在CCD 不通电的情况下，尽管窗口“大敞开”，但是并不能产生图像。如果在按下快门钮时，使用电子时间电路，使CCD/CMOS 只通电“一个指定的时间长短”，就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。
一般而言，机械快门的好处是不用电即可工作，缺点是高速和低速档比较会不准确。电子快门比纯机械快门更精确，性能更高(最短曝光时间可以更短等等)，可靠性更高，寿命更长。
37：数字工业相机与模拟工业相机的区别是什么？
从概念上来讲，这两种相机只在输出信号上有区别，模拟工业相机输出的是模拟信号，数字工业相机输出的是数字信号。也就是说模拟工业相机的A/D 转换是在工业相机之外进行的，数字工业相机的A/D 转换是在工业相机内完成的。
38：如何来保养工业相机？
1.尽量避免将摄像头直接指向阳光，以免损害摄像头的图像感应器件；
2.避免将摄像头和油、蒸汽、水汽、湿气和灰尘等物质接触，避免和水直接接触；
3.不要使用刺激的清洁剂或者有机溶剂擦拭摄像头；
4.不要拉扯和扭转连接线；
5.非必要情况下，自己不要随意拆卸摄像头，试图碰触其内部零件，这容易对摄像头造成损伤，认为损伤经销商是不保修的；
6.仓储时，应当将摄像头存放到干净、干燥的地方。
39：什么是图像采集卡？
图像采集卡又称为图像卡，它将相机的图像视频信号，以帧为单位传送到计算机的内存和VGA帧存，供计算机处理，存储，显示和传输等使用。在机器视觉系统中，图像采集卡采集到的图像供处理器做出工件是否合格、运动物体的运动偏差量、缺陷所在位置等的处理。
40：图像采集卡都有哪些类别？
1. 根据输入信号可分为模拟图像采集卡和数字图像采集卡；
2.根据采集信号颜色可分为黑白图像采集卡和彩色图像采集卡；
极限拆解适马24-70mm F28 DG DN Art，拆成渣的镜头还能拼回来吗
关于适马24-70mm F2.8 DG DN Art，我们今天拆啦！
对于这支镜头前边的故事，大家可以查看以下几篇文章：
横评 | 索尼、适马、腾龙中焦顶配（极限篇）
横评 | 索尼、腾龙、适马中焦顶配之战(常规篇）
拆修除尘
首先，鉴于很多朋友对镜头除尘非常关注，我们正好用这支接受过面粉洗礼的镜头做个除尘教程。
除尘视频
（因头条视频数量所限，暂时无法上传，观看完整视频可至影像狗微信公众号）
虽然现代镜头结构越来越复杂，但因工程学的进步，拆解起来所需工具反而不用过去那么多。 狗哥一直都是一套螺丝刀搞定，本次为了以防万一，又备了一个神奇！
没错，就是这个井字型的镜头拆解专业工具 。它可以调节宽度，适应不同尺寸镜片，狗哥以前拆解国产手动镜头（包括一些老款进口镜头），都需要使用镊子，这次有了它，应该可以轻松很多吧。
我去，适马不按套路出牌 啊。其前镜片的保护圈不是旋进去的，而是直接粘上的。神器一开始就没用上！！！
去掉保护圈，可以看到几颗螺丝，很方便就搞定它们了。
前镜片是连接外镜筒的，所以现在可以直接取下。看其内侧，都是我们上次灌入的面粉。
用粘了无水酒精的擦镜布或酒精清洁片，小心擦拭镜片。镜片的清理方法我们之前多次介绍，不清楚的朋友直接找影像狗相关文章即可。
镜头的第二片镜片和镜筒内也残留少许面粉，这时候用小牙刷配合气吹、擦镜纸搞定就行，清洁难道并不大。
一个干净的小牙刷可以帮你解决大多灰尘，没错，就是住酒店的纪念品
用清洁布粘上无水酒精或直接用酒精清洁片，可以很快就可将镜头擦出来
现在只需将其重新装好。
因为拆解步骤非常简单，所以做起来很容易。如果依然怕出错，可以在拆的时候每步都拍摄图片，然后按回放图片恢复安装。假如这都怕，那就拿去维修中心处理（你现在知道很简单了，所以能避免被人宰一刀 ）。
不到10分钟时间，镜头已经干干净净。所以还是那句话，前镜片进灰，在狗哥看来，不算个事儿！
对于清洁镜头不太懂的朋友，可以查阅以下影像狗文章：
极限拆解 | 镜头清洁的该与不该
新技能Get | 相机镜头清洁攻略
导购 | 相机、镜头清洁设备简介
单评 | 威高（VSGO）清洁套装
TIPS：
在做机身感光芯片和镜头清洁时，需要遵循“大力出奇迹 ”的原则。我们发现厂家赠送的小气吹及上次测试的威高气吹都不合适（威高款可直立，但底部有硬块，不利于连续猛烈吹气），最合适的还是我们10块钱买的山寨货，三下五除二就把面粉吹得烟消云散。
详细拆解
解决了外变焦镜头常见的镜片除尘问题，我们来了解下现代高端摄影镜头的内部结构！
很多人以为，摄影镜头的科技含量不如电影镜头。其实是一个古老的认知。
虽然在手动镜头时代或许情况是这样的，但随着相机自动化，尤其是数码化后高像素主机的普及，摄影镜头也紧跟时代，在小小的镜身内“螺蛳壳里做道场”，所以必然将很多新材料，新技术运用到产品中。而电影工业因自身需求变化小，所以镜头的很多方面，依然保持着数十年前的样子。
可以说，单就光学设计和科技运用，今天的顶级摄影镜头，已经超越了很多电影镜头 ，成为影像镜头的实力代表。
拆解视频
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进一步拆解，我们从卡口开始（前镜组已不适合直接拆解了）。
拆去卡口螺丝，可以看到内部的电路板和触点接口。
需要注意的是，触点接口不要硬扯，其采用插拔式，只需打开插排开关，就可取出线路板 （连接方式与笔记本电脑硬盘、内存条等元件接近，既标准化，又方便装配、维修和跟换）。
卡口内有很薄的垫片，此垫片是用来微调镜头光路的，非常重要，也是件细心活儿（相当于在最后检测阶段修正镜头画质），这一关马虎了，你手中的镜头画质就得靠运气了。
我有个据说年轻时在日本尼康，后来做摄影师和销售商的器材迷兄弟，曾通过自己不断测试和修正，将数支玛米亚镜头，光学质量调校得不输蔡司镜头。他曾说，现代镜头的光学设计多采用计算机，理论值都不差，关键就在材料和装配。
说到这里，大家应该明白传说中的徕卡OEM某款美能达镜头（如MD口35-70mm F4），并不代表美能达的该镜头都是精品了吧。
标准不同嘛！
其实很多电影镜头和摄影镜头的光学结构相同，但画质差别明显，靠的就是优选镜片加更细致的调校。 它们基本等同于量产车和改装车的差别。
所以大家以后别再说电影镜头的光学设计如何如何，也别说某电影镜头采用摄影镜头的光学设计就是入门级。如前所说，单比光学结构，很多电影镜头未必强过顶级摄影镜头。电影镜头，强在精细的手艺上！
镜头与镜头的差别，除了设计、材料，就在装配环节。
这就是主电路板，看到上边的多个连接线路没？后边得像拆炸弹一样小心拆解每条线。
拆掉尾壳就几下而已
做工很精美，采用了铝合金材质，CNC工艺，阳极氧化涂层
现在开始拆炸弹了！
老子的大手，拔断了就喔嚯了......有点流汗，此时有点怀念平日拆镜头用的镊子了。MD，都怪那什么鬼井字工具，毛用没有还耽误了我备镊子！
继续拆电路板
看，这就是核心，感觉自己拿到了终结者的控制芯片!
这个炸弹已经不会爆炸了，哈哈哈哈
注意这里，白色的圈是防水橡胶圈，有了它上次淋水和面粉攻击才没伤害镜头的核心区域。而螺丝刀压住的是防护垫，水平位置总共有3个，应该是缓解镜头磕碰，保护镜头的。
现在可以轻易的拆掉后镜组
大家注意，该镜头的镜组与狗哥拆过的老款手动镜头略有不同，其装配前各镜片就用高分子材料，成组胶合密封在一起（老镜头虽然镜片也是几片几组，但各组镜片往往还可拆解）。这样既增强了镜片组的防护，也减轻了重量，方便了检测。
继续拆解，我们取出镜筒侧面的螺丝。
去掉对焦环和变焦环上的胶片
取出里边的定位螺丝，拿掉白色密封圈
拆掉侧面凸出的控制按钮。
里边也有密封系统，保护很到位啊
小心这线路板别扯断了，轻轻拉出来，拆掉螺丝（这是一个很危险的诡雷）
哼哼哼，想王炸，没门。小小的控制按钮其实由一堆部件组成，这个依然是细心活儿。
好了，现在可以取出外镜筒了。我们可以看到上次面粉和淋水攻击的其他成果。 面粉不多，用小牙刷很容易清理。没有水渍，优秀。
从内部看，可见外镜筒的密封圈，此时不得不感慨适马真是个密封圈狂魔，到处是防护设计。
到此为止，其实我们已经完成了基本的分离。一般的镜头维修，往往就是搞定以上几部分。再往下走，难度就进一步加大，维修费哼哼哼......
更进一步
现在狗哥手里拿的是内镜筒。其主体采用了高分子材料，做得很轻薄，但韧性高又结实，是传统金属材料无法比拟的。这上边螺丝孔密布，狗哥内心略有打鼓。
拆掉它与前镜筒（金属材料）的连接螺丝。
马上就可以顺利的分解前镜筒和内镜筒。前镜筒虽然是金属材料，但做工非常精细，重量不大
处理内镜筒就是门技术活儿了。狗哥没有适马镜头的结构图，所以在拆解此部分的时候更得小心翼翼，以免被埋雷。
这是第二组镜片的垫圈，是用胶粘上去的，既起密封作用，又有消光作用。不用怀疑，其内部的各镜组，肯定也用了很多该设计。
现在拆连接镜筒的金属连接筒
取下时要注意电路连接线
这玩意儿是用模具生产的，铸造成型，但后期又进行了CNC加工，所以即结合了铸造件的轻便、复杂和精巧，又具有CNC表面光滑的特点（看一个产品好坏，必须谈工艺 ）。拿在手里轻巧又精美！
继续拆内镜组
此时螺丝刀指的位置就是马达。嘿嘿嘿
继续拆内镜筒的螺丝。这部分设计很机巧，很多螺丝要对准专门的孔才能拆解，另外一部分需滑动到相应位置才能取出垫片。一个点没解决好，整个系统就取不出来哟！
因为没有镊子，狗哥只好用细螺丝刀一个个挑出垫片，十分辛苦。这一坨可是有几十个螺丝和垫片啊。
又一坨漂亮的镜片组出来了！
马达看到没，很小巧，但是出力很大，可以让你的镜头对焦飞起来。
这是另一坨镜片组，光圈环也连接在上边，这里还有光圈马达。没错，现代镜头的电子光圈采用的是马达控制，所以更为精确，也实现了无级光圈调节。 适马24-70mm F2.8 DG DN Art拥有11叶光圈叶片，所以无论在哪级光圈，光孔都非常圆润，有利于拍摄出满意的虚化背景。
这是连接光圈的镜片组另一面。多层镀膜的镜片非常通透，灯光直射在上边也只有非常浅的反射。
拆到这一步，狗哥忽然发现自己装不回去了 （主要是内镜筒分解）。怎么办！此时要拒绝惶恐，考验个人判断能力的时候到了！
再添把火
嚯！常在河边走，哪有不湿鞋。既然湿了鞋，我就洗个脚。如果湿了脚，也可洗个澡！
反正狗哥混了这么久，保底的大招还是有的，打了个电话，信心又来了。怕啥，MB怕个P，继续拆，一起嗨！
在做出强大的判断后，我们拆掉了高分子材料做成的内镜筒。其设计真是机巧，重量控制非常严格，但强度和韧性极好。
知道这白色的小塑料片是啥么？
没错，这是个可以导电的电刷。其通过在电路板上运动的行程，得出数据，并传输给镜头主板。
接下来我们对光圈系统下手。哈哈哈哈！
反正自己装不回去，现在见了螺丝就整吧，也不用细心的记录了。大爷已经联系了靠山，哈哈哈哈！
这类小垫片设计很精巧，也是一个个坑，一不小心就被卡在哪里，所以要一个个用螺丝挑出来。
看吧，前文说了的，会有很多密封和消光垫圈。麻雀虽小五脏俱全。
终于把光圈和镜片组分离了！
适马镜头的内部有很多这类小卡子，完全不用胶水，都采用机械结构固定，即方便装配，也方便维修，还很耐用。这确实反映了日本企业的工程学底子。 国内镜头厂家还有很多细节要学。
这是光圈马达的齿轮，够小巧吧
去掉马达后，我们可以直接拨动光圈拨杆，来，好好的玩玩这菊花。
继续拆解光圈，以前狗哥是不轻易拆修镜头光圈的。主要是太麻烦，恢复起来要人命。但今天，电话后我们敢了！
拆完往桌子上一反扣，大珠小珠落玉盘！
每片叶片都薄如蝉翼，而且这小部件也是由3个部件组合而成（注意手指部的凸起），可见现代镜头结构有多复杂精细。
继续拆另一坨镜头组。
先把对焦马达拆下来。
固定电路板的又是小卡子！
密封和消光圈无处不在，拆去后可见镜片架开模精致，加强筋配合深槽，既保证了部件的强度，又最大限度的减轻重量。
从各模具来看，这些内镜筒真是在一克一克的抠重量啊。
继续分离，还是比较佩服适马工厂的模具师傅的，还有修模师傅，哈哈哈哈，估计是个很累的活儿！
外镜筒也再拆一下！
各种密封圈啊，正是这些密封设计，让该镜头扛住了我们上次的极限测试。虽然前镜组和外镜筒会进一定的面粉，但内镜筒和后镜组都干干净净。保证了核心区域的安全！
密封系统很厚实啊
疯狂起来，卡口也拆个精光吧！
电子触点，其实挺厚实的。
好了。这下真是拆得彻底了！狗哥心情舒畅，哈哈哈哈！
深入探索
既然拆成这样了，我们自然要做进一步的探索。
首先我们先将所有的15组19片镜组放一起称了一下（我们在不做破坏的情况下，很难再进一步分解这6个块了）。
该镜头总重量为830克，出去前后镜筒盖，遮光罩等估计800克样子。所有镜片包含镜片架（胶合在一起的），重量是387.58克。占到了近1半重量。
然后我们将主要的镜筒都放在一起，得到了258.14克的重量 。当然，因为称及部件分解的原因，这个重量不完全准确，但大家基本可以看出门道。
黄铜的卡口都有32.96克呢，其他的如电路板、近百颗螺丝、垫片啥的（我去，适马真是狠啊，这么多螺丝和垫片，而且都要在自己工厂生产！），加起来也没占多少总重量。
从以上的称重中我们可看出。占现代高端摄影镜头大头的还是镜片重量。因为高端镜头多采用全玻璃镜片（树脂镜片的透光率等还是有差别），又因为现代镜头要校正各种光学误差，保持高性能，所以往往镜片众多，这个重量确实没办法降低。
或者说，如果你手拿一支重量非常轻的高端镜头，那它要么采用了树脂镜片，要么就是并没用很多镜片来修正光学系统。这时候你反而需要担心它的综合画质了！
自救大招
既然自己没办法装回去，狗哥也要用平生所学最有效的一招，把这镜头装好！
其实施过程首先就是用各种软袋把所以部件包好，然后装入软箱。
盖好，此时对着它默念咒语，并登陆微信查找。然后等待2个小时。
求助和卖萌于售后大佬绝对是杀手锏 。但......我觉得这次......好像有点人算不如天算......也许我应该认识他们日本工厂的大佬......
正所谓适马当作活马医，这时候最好增加火力，附上纸条和办公室里能找到的一切可贿赂的小礼物。最后等快递，后续一切听天由命，或者积极求助！
另外因为过去拆解国产手动镜头的经验，本以为井字工具必不可少，没想到整个拆解毛用没有。我不知道小强是不是很强，但我知道现代镜头的结构设计真的很强！
最后不得不说，当初拆解完备，狗哥和狗崽各自发了微博，结果幸灾乐祸的人还是相当多的。人心不古啊！
好了，我们这次栽了，但我们还会回来的（灰太狼语），你们猜猜我们下次拆啥！
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