工业镜头景深理解 浅谈可使工业镜头景深加深的方法

小编 2024-11-25 电性测试 23 0

浅谈可使工业镜头景深加深的方法

工业镜头做为机器视觉器件中的重要组成部分之一,关系着图像的成像效果。我们常见的工业镜头有FA镜头和远心镜头。CCTV镜头适合一般的应用。微距镜头适合用于视野范围在3mm以下的高倍率应用。远心镜头适合用于精密尺寸的检测等。

CCTV镜头成像

远心镜头成像

远心镜头就是主射线与光轴平行、被测物光线角度为0度的镜头,即使出现工件的上下浮动或焦距偏移的情况下,工件尺寸的变动较小,几乎不会出现检测尺寸误差、适用于高精度尺寸检测、定位应用。

镜头失真就是拍摄画面的中心部分与周围部分出现的图像变化比率。一般情况下对焦距离越短的镜头则越大。

在选工业镜头之前呢,确定做合适的拍摄范围和工作距离。拍摄对准焦距的图像且可加深景深的方法:

1、当光圈越小则景深也会变得越深。即使是同一镜头缩小光圈后,照明相对较亮的情况下也能够对准焦距。

2、对焦距离越短的镜头其景深也就越深。

3、与对象物体之间的距离越远、则景深也就越深。当使用连接环或微距镜头时景深就会变浅。

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1景深的概念

当摄影师将镜头对焦于景物的某个点并拍摄后,在照片中与该点处于同一水平面的景物都是清晰的,而位于该点前方和后方的景物则由于都没有对焦,因此是模糊的。由于人眼不能精确地辨别焦点前方和后方出现的轻微模糊,因此这部分图像看上去仍然是清晰的,这种清晰的景物会一直在照片中向前、向后延伸,直至景物看上去变得模糊而不可接受,这个可接受的清晰范围就是景深。

简单来说,景深即指对焦位置前后的清晰范围。清晰范围越大,表示景深越大;反之,清晰范围越小,表示景深越小。

1、焦平面

焦平面是指合焦点所在的平面(此平面平行于相机的感光元件),在整个画面中位于焦平面所在的景物是最清晰的。重构图时只能左右、上下移动,不可前后移动的原因,正是因为前后移动会改变焦平面的位置,导致原本合焦处的景物变得不清晰。

当摄影师将镜头对焦于某个点进行拍摄时,在照片中与该点处于同一平面(此平面平行与相机的感光元件)的景物都是清晰的,而位于该点前方和后方的景物则都是模糊的,这个平面就是成像焦平面。

如果摄影师的相机位置不变,当被摄对象在可视区域内的焦平面上水平运动时,成像始终是清晰的;但如果其向前或向后移动,则由于脱离了成像焦平面,会出现一定程度的模糊,模糊的程度与距焦平面的距离成正比。

2、前、后景深

前、后景深是指位于焦平面前后的景深范围。需要特别注意的是,后景深的范围大于前景深的范围。

对焦点在中间的玩偶上,但由于另外两个玩偶与其在同一焦平面上,因此三个玩偶均是清晰的

对焦点仍然在中间的玩偶上,但由于另外两个玩偶与其不在同一焦平面上,因此另外两个玩偶均是模糊的

2小景深——景虚人不虚

小景深指的是,在焦距对准后,把背景虚化,来突出要拍的实物,或者是突出背景,把前面的实物虚化。如我们经常能够看到拍摄花、昆虫等的照片中,将背景拍得很模糊。

相机调节的光圈越大,景深越小,即清晰范围越小,如F2.8为大光圈,清晰范围小,能获得虚实对比的艺术效果,适合特写。

例如,在拍摄人像时,前景的人通常是清晰的,而背景通常是模糊的,就是典型的小景深场景。

小景深

采取平视角度拍摄,为了避免杂乱的背景影响画面美观,设置大光圈得到小景深的画面效果,使背景虚化为大色块,画面看起来非常简洁,突出了模特

焦距:85mm 光圈:F1.8 快门速度:1/500s 感光度:ISO200

3大景深——人景都不虚

摄影中前后景物都清晰的画面就是大景深。拍摄纪实题材时,由于需要在画面中传达出更多的故事性信息,所以会要求画面中环境的表现更多一些,可设置较小的光圈以得到大景深的画面。因此,小光圈的景深效果可用于叙事,在实践中可将其称为叙事性光圈,主要用于需要较多照片信息的题材中。

大景深

通过设置较小的光圈来获得较大的景深的画面,利用清爽的环境衬托出模特青春无限的感觉

焦距:20mm 光圈:F14 快门速度:1/125s 感光度:ISO100

4前景深与后景深对画面的影响

如前所述,对焦操作就是决定画面的焦平面位置,拍摄画面中出现在焦平面之前的部分被称为前景深,之后的部分被称为后景深。景深的大小与所使用的光圈值等多种因素有关。

位于景深区域之外的景物在画面中表现为脱焦状态,通俗地说就是被虚化了。而虚化的强弱和形状则与所使用的光圈大小、合焦位置与背景之间的距离、相机与合焦位置之间的距离等因素有关。

使用长焦镜头拍摄,得到了小景深的画面

焦距:180mm 光圈:F4 快门速度:1/800s 感光度:ISO400

1、对前景对焦拍摄

前景一般是离相机最近的部分,对前景进行对焦拍摄,能够使前景的景物作为主体,从画面中凸显出来。当画面的背景非常杂乱时,一般采用对前景对焦的拍摄手法,使背景得到虚化,从而减弱背景对画面的不利影响。

对前景处的人物主体对焦,人物后面的稻田被虚化了,凸显人物主体

焦距:85mm 光圈:F1.2 快门速度:1/3 200s 感光度:ISO100

2、对后景对焦拍摄

后景是指位于主体后面或靠近后边的人或物。后景在画面中与前景相对应,既可作为主体,也可以是陪体。

对后景进行对焦拍摄,则会把后景作为主体从画面中凸显出来,而除后景以外的画面都会被虚化,因而所拍摄出来的照片,画面有很好的层次感,给人一种主体融入环境的感觉,往往会给观众留下非常深刻的印象。

对处于稻田中的人物进行对焦,使前景处的水稻被虚化,增加了画面的层次与唯美感

焦距:85mm 光圈:F1.2 快门速度:1/3 200s 感光度:ISO100

本文内容摘自电子工业出版社出版的

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