工业减少镜头畸变工业镜头畸变的现象|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

工业镜头畸变的现象

在理想的镜头上，光轴上的一点发出的光线通过镜头任一部分都可以汇聚成一个完美的点，即常说的成点像。但在球面镜片组成的镜头上，实际情况并非如此，通过镜头边缘的光线会偏离汇聚点。这是因为在边缘部分光线所发生的折射弯曲程度比中心要大，这就是球面像差，又称球差。

一般球面镜片光线在进入镜片后到焦平面时在其边缘部分比中央部分容易产生严重的折射与弯曲，此现象会导致锐利度和对比度的降低及光斑的产生而使得影像品质下降，而且光圈越大越严重，所以可以缩小光圈的方式是可以改善这种情况，但是无法完全消除。而此种因球面镜片所产生的像差称为球面像差。

由于球差的影响，点的成像不再是完美的点，而是一个小小的斑，降低了成像的锐度。与物高无关而与入射光瞳口径三次方成正比的像差，它使理想像平面中各像点都成为同样大小的圆斑。轴上物点只有球差这一种像差，通过入射光瞳上不同环带的光线，经过光学系统后会聚在光轴上的不同点。这些点与近轴光的像点之差称为轴向球差。

球差，亦称球面像差。轴上物点发出的光束，经光学系统以后，与光轴夹不同角度的光线交光轴于不同位置，因此，在像面上形成一个圆形弥散斑，这就是球差。一般是以实际光线在像方与光轴的交点相对于近轴光线与光轴交点的轴向距离来度量它。

对于单色光而言，球差是轴上点成像时唯一存在的像差。轴外点成像时，存在许多种像差，球差只是其中的一种。除特殊情况外，一般而言，单个球面透镜不能校正球差，正透镜产生负球差，负透镜产生正球差。

对一定位置的物点而言，当保持透镜的孔径和焦距不变时，球差的大小随透镜的形状而异。因此，以适当形状的正、负透镜组合成的双透镜组或双胶合镜组是可能消球差的一种简单结构。

保持透镜的焦距不变而改变透镜形状，犹如把柔软的物体弯来弯去，故被称为透镜的整体弯曲，它是光学设计时校正像差的一种重要技巧。

在没有球差的理想圆形镜头上，对某一点对焦成像，则该合焦点前后的点都会在像平面上均匀弥散为一个圆，这种弥散形成了焦外成像。

球差与光圈值有关，大光圈镜头球差特别明显，收缩光圈可以减小球差，而聚光线最窄的地方的位置也会不同。球差给大光圈镜头带来对焦偏移问题，镜头开启最大光圈取景对焦的，此时球差最严重，对焦系统在此条件下找到了锐度最高的对焦位置。拍摄前瞬间，镜头光圈会收缩到设定的数值，此时球差减小，锐度最高的位置就会发生变化。

球差是可以矫正的。改变前后球面的曲率半径的比值、利用正负透镜组成消球差透镜组都可以减小球差，使用非球面镜片可以减少甚至消除某些特定球差。而浮动对焦系统可以减轻对近距离对焦时增加的球差。但实际上没有镜头能完美消除球差。而且球差是焦内、焦外成像设计的重要部分。

没有矫正球差的镜头则不同，其弥散圆并不均匀。近景点由于边缘光线集中，弥散圆边缘明显、中间较淡。远景点不同了，中央部分光线集中，弥散圆边缘较淡。

焦外成像是大光圈镜头光学设计的重要考量因素，球差矫正再好，大光圈成像锐利，如果焦外生硬，这个镜头效果也不是很理想。如果保留一定的球差能明显改善焦外成像，那么就要接受附带的大光圈锐度降低和收缩光圈焦点偏移。如同某些光学设计用暗角来提升边缘成像锐度，用场曲来改善畸变一样。

工业镜头可以做单反镜头吗？工业镜头选型需关注哪些参数？

问：工业镜头可以做单反镜头吗？

答：工业镜头和单反镜头的设计和用途是不同的。虽然它们二者都是镜头，但是它们的工作方式和应用环境会有所不同。如果你是在工业生产环境中，建议使用专用的工业镜头；如果你是在做摄影工作，建议使用专业的相机镜头。

工业镜头的设计注重精度、耐用性和稳定性，主要是为了满足制造业和其他专业应用的需要，比如在自动化、监控、医疗研究等领域的特定用途。

单反镜头的设计需要考虑的主要是光学性能、艺术表现力和用户体验等，是为了满足摄影师对图像质量和创新性能的需求。

将工业镜头安装到单反相机上（接口匹配的前提下），虽然技术上有可能实现，但拍摄的结果可能并不理想。工业镜头可能无法提供最好的图像质量或功能，而且也无法和相机的自动曝光或自动对焦系统一起工作。

有一些特殊摄像需求的，比如近距离显微拍摄，是有可能将工业镜头安装在单反相机上使用，但一般需要专业的配套设备和专业知识来支撑完成。

问：工业镜头选型需关注哪些参数？

答：选择工业镜头时，需要综合多种参数考虑，以下几个参数一般是重点关注的：

①焦距（Focal Length） ：焦距决定了镜头的视场角和放大倍数。较长的焦距可以提供更远距离的观察和放大效果，而较短的焦距可以提供更广阔的视野。一般建议根据具体应用场景的需求来选择合适的焦距。

②光圈（Aperture） ：光圈决定了镜头的透光量，也影响了图像的清晰度和深度。较大的光圈可以在低光条件下获得更好的曝光和图像质量。如果拍摄的场景光线比较弱，建议选择较大光圈的镜头。

③分辨率（Resolution） ：镜头的分辨率决定了它能够捕捉的图像细节，较高的分辨率可以提供更清晰、更精细的图像。如果对拍摄的图像清晰度要求较高，建议选择较高分辨率的镜头。

④视场角（Field of View） ：视场角指的是镜头可以覆盖的物体范围，通常以水平和垂直的角度来表示。选择合适的视场角可以确保镜头可以捕捉到所需的图像范围。

⑤接口类型（Mount Type） ：镜头的接口类型要与使用的相机或设备相匹配，常见的工业镜头接口类型有C口、CS口、F口等。

⑥畸变（Distortion） ：畸变是指镜头在将物体成像到感光元件上时引入的形变。一般工业镜头对畸变的要求较高，选择低畸变的镜头可以保证图像的准确性和精确度。

⑦透镜质量 ：透镜质量直接影响了图像的清晰度和色彩还原度，在选择镜头时需要确保选择优质的镜头品牌和型号。

⑧其他特殊要求 ：工业镜头选择时还需要考虑所应用的环境对镜头是否有特殊要求，比如是否有防水、防尘、耐高温等需求。

工业减少镜头畸变工业镜头畸变的现象

工业镜头畸变的现象

工业镜头可以做单反镜头吗？工业镜头选型需关注哪些参数？