一、光學鏡頭是什么意思

光學鏡頭一般稱為攝像(xiang)鏡頭或攝影鏡頭，簡(jian)稱鏡頭，其功能(neng)就是光學成像(xiang)。

光(guang)(guang)(guang)學鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)是機器視覺系統中必不(bu)可(ke)(ke)(ke)少的(de)部件，直接影響成像質量的(de)優劣(lie)，影響算(suan)法的(de)實現和效(xiao)果。光(guang)(guang)(guang)學鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)從焦(jiao)(jiao)距上可(ke)(ke)(ke)分(fen)為短焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)、中焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，長焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)；從視場大小分(fen)有廣角、標準，遠攝鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)；結構(gou)上分(fen)有固(gu)定光(guang)(guang)(guang)圈(quan)定焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，手動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)定焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，自動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)定焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，手動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)、自動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，自動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)電(dian)動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，電(dian)動(dong)(dong)三可(ke)(ke)(ke)變(bian)（光(guang)(guang)(guang)圈(quan)、焦(jiao)(jiao)距、聚焦(jiao)(jiao)均可(ke)(ke)(ke)變(bian)）鏡(jing)(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)等。

二、光學鏡頭有哪些分類

1、按鏡頭鏡片材料分

光學鏡(jing)頭(tou)(tou)主要分為塑膠(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、玻璃鏡(jing)頭(tou)(tou)和玻璃塑膠(jiao)混合(he)鏡(jing)頭(tou)(tou)三大類。無論是采(cai)用(yong)塑膠(jiao)鏡(jing)片(pian)(pian)組立的塑膠(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)還是玻璃透鏡(jing)組立而(er)成的玻璃鏡(jing)頭(tou)(tou)，其(qi)結構都是由多(duo)片(pian)(pian)鏡(jing)片(pian)(pian)構成。一(yi)般而(er)言，鏡(jing)片(pian)(pian)數量越多(duo)，鏡(jing)頭(tou)(tou)的成像質量越高。

塑(su)(su)膠(jiao)鏡(jing)(jing)頭與玻璃(li)鏡(jing)(jing)頭由于在材料屬性、加工工藝、透光率等方面(mian)都存在著很大的(de)差異，因此最終的(de)適用(yong)范圍也大有不同。塑(su)(su)膠(jiao)鏡(jing)(jing)頭是(shi)由光學塑(su)(su)膠(jiao)鏡(jing)(jing)片組成的(de)鏡(jing)(jing)頭，由于可塑(su)(su)性強，容(rong)易制成非球面(mian)形狀，方便小型化等特(te)點，廣泛(fan)應(ying)用(yong)于手機(ji)、數碼相機(ji)等設備(bei)上。

玻(bo)璃鏡(jing)頭是由(you)玻(bo)璃鏡(jing)片組立而成(cheng)，由(you)于對模造(zao)技術、鍍膜工(gong)藝、精(jing)密加(jia)工(gong)等方面(mian)有著較高(gao)的要求以及其透光率高(gao)的特點(dian)，更多應用于高(gao)端(duan)(duan)影像(xiang)領域，如單(dan)反相機(ji)、高(gao)端(duan)(duan)掃描儀、車載成(cheng)像(xiang)系統、高(gao)端(duan)(duan)安防視頻(pin)監控等設備。

玻璃(li)塑膠混合(he)鏡(jing)(jing)頭(tou)，由部(bu)分玻璃(li)鏡(jing)(jing)片和(he)部(bu)分塑膠鏡(jing)(jing)片共同組成，結合(he)了二者的特點(dian)，具有高折(zhe)射率(lv)的光學性(xing)能(neng)和(he)穩定性(xing)，廣(guang)泛應用(yong)于(yu)監控攝(she)像頭(tou)、數碼相(xiang)機、車載(zai)攝(she)像頭(tou)等鏡(jing)(jing)頭(tou)模(mo)組中。

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2、按結構分

（1）固定(ding)光圈定(ding)焦鏡頭

簡(jian)單：鏡頭只(zhi)有一個可(ke)以手動調(diao)(diao)整的(de)對焦(jiao)調(diao)(diao)整環，左右(you)旋轉該環可(ke)使成像(xiang)在(zai)CCD靶(ba)面(mian)上(shang)的(de)圖像(xiang)最清晰；沒有光圈(quan)調(diao)(diao)整環，光圈(quan)不能(neng)調(diao)(diao)整，進入鏡頭的(de)光通量不能(neng)通過改(gai)變鏡頭因素而改(gai)變，只(zhi)能(neng)通過改(gai)變視(shi)場的(de)光照度來調(diao)(diao)整。結(jie)構簡(jian)單，價格便宜。

（2）手動光圈定焦鏡頭(tou)

手動(dong)光(guang)(guang)圈(quan)定焦鏡頭(tou)比固定光(guang)(guang)圈(quan)定焦鏡頭(tou)增加(jia)了光(guang)(guang)圈(quan)調整環，光(guang)(guang)圈(quan)范圍一(yi)般(ban)從F1.2或(huo)F1.4到(dao)全關閉，能方便地適(shi)應被被攝現(xian)場地光(guang)(guang)照(zhao)度(du)，光(guang)(guang)圈(quan)調整是通過手動(dong)人為進行的。光(guang)(guang)照(zhao)度(du)比較均勻，價格(ge)較便宜(yi)。

（3）自動光(guang)圈定焦鏡(jing)頭

在手動光圈定焦(jiao)鏡頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)光圈調(diao)整(zheng)環上(shang)增(zeng)加(jia)一個齒輪合傳(chuan)動的(de)(de)微型電(dian)機(ji)(ji)，并(bing)從(cong)(cong)驅動電(dian)路引出3或(huo)4芯(xin)屏蔽線，接(jie)到攝像機(ji)(ji)自(zi)動光圈接(jie)口座上(shang)。當(dang)進(jin)入鏡頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)光通量變化時，攝像機(ji)(ji)CCD靶面(mian)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)電(dian)荷發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)相(xiang)應(ying)的(de)(de)變化，從(cong)(cong)而使(shi)視頻信號(hao)電(dian)平發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變化，產生(sheng)(sheng)(sheng)一個控制信號(hao)，傳(chuan)給自(zi)動光圈鏡頭(tou)(tou)(tou)，從(cong)(cong)而使(shi)鏡頭(tou)(tou)(tou)內(nei)的(de)(de)電(dian)機(ji)(ji)做相(xiang)應(ying)的(de)(de)正向或(huo)反向轉動，完成調(diao)整(zheng)大小的(de)(de)任務。

（4）手動光(guang)圈變焦鏡頭

焦(jiao)距(ju)可(ke)變(bian)的(de)，有一(yi)(yi)個焦(jiao)距(ju)調(diao)整環(huan)，可(ke)以(yi)在一(yi)(yi)定范圍內調(diao)整鏡(jing)頭的(de)焦(jiao)距(ju)，其(qi)可(ke)變(bian)比一(yi)(yi)般為2～3倍，焦(jiao)距(ju)一(yi)(yi)般為3.6~8mm。實際(ji)應用(yong)中，可(ke)通過手(shou)(shou)動調(diao)節(jie)鏡(jing)頭的(de)變(bian)焦(jiao)環(huan)，可(ke)以(yi)方便(bian)地選擇被監視地市場(chang)的(de)市場(chang)角。但(dan)是當攝像機安裝位置固定下以(yi)后(hou)，在頻(pin)繁(fan)地手(shou)(shou)動調(diao)整變(bian)焦(jiao)是很(hen)(hen)不方便(bian)的(de)。因此，工程完(wan)工后(hou)，手(shou)(shou)動變(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭的(de)焦(jiao)距(ju)一(yi)(yi)般很(hen)(hen)少調(diao)整。僅起(qi)定焦(jiao)鏡(jing)頭的(de)作用(yong)。

（5）自動光圈電動變焦鏡頭(tou)

與自動光圈定(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)相比增加了兩(liang)個微(wei)型電(dian)機(ji)，其中(zhong)一(yi)個電(dian)機(ji)與鏡(jing)頭(tou)的(de)變焦(jiao)(jiao)環(huan)合，當其轉動時可以控(kong)制鏡(jing)頭(tou)的(de)焦(jiao)(jiao)距(ju)；另一(yi)電(dian)機(ji)與鏡(jing)頭(tou)的(de)對焦(jiao)(jiao)環(huan)合，當其受控(kong)轉動時可完成鏡(jing)頭(tou)的(de)對焦(jiao)(jiao)。但是由(you)于(yu)增加了兩(liang)個電(dian)機(ji)且鏡(jing)片(pian)組數增多，鏡(jing)頭(tou)的(de)體積(ji)也相應增大。

（6）電動三可變鏡頭

與自動光圈電動變焦鏡頭相比，只是將對光圈調整電機的控(kong)制(zhi)(zhi)由自動控(kong)制(zhi)(zhi)改為由控(kong)制(zhi)(zhi)器來手動控(kong)制(zhi)(zhi)。

3、按焦距分

光學鏡頭根據焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)的(de)(de)長短(duan)則(ze)可以(yi)分為短(duan)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、中(zhong)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、長焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)。每個(ge)焦(jiao)(jiao)(jiao)段都有不同的(de)(de)使(shi)用(yong)場景(jing)，短(duan)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)適合拍(pai)攝近景(jing)，但(dan)由于焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)小(xiao)，拍(pai)攝遠處物體(ti)(ti)就看(kan)不清；中(zhong)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)拍(pai)到的(de)(de)和我們(men)看(kan)到的(de)(de)差不多，更接近我們(men)平時看(kan)到的(de)(de)視(shi)角(jiao)；長焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)視(shi)角(jiao)小(xiao)但(dan)對拍(pai)攝遠處的(de)(de)物體(ti)(ti)則(ze)起到了放大的(de)(de)作用(yong)，適合拍(pai)攝遠處的(de)(de)物體(ti)(ti)、球(qiu)賽、野生動物等(deng)等(deng)。

從視場(chang)(chang)角(jiao)(jiao)的(de)大小則能分為廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭、超廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭和魚(yu)眼(yan)鏡(jing)頭。廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭的(de)視場(chang)(chang)角(jiao)(jiao)一般(ban)在80°左右，主要用(yong)于(yu)一般(ban)場(chang)(chang)景下拍(pai)(pai)攝(she)，超廣(guang)角(jiao)(jiao)則用(yong)于(yu)拍(pai)(pai)攝(she)風景、建筑、合影等場(chang)(chang)景，魚(yu)眼(yan)鏡(jing)頭是一種極端的(de)廣(guang)角(jiao)(jiao)鏡(jing)頭，視場(chang)(chang)角(jiao)(jiao)接近甚至能超過180°，鏡(jing)片的(de)直徑很短且呈向外凸出，與魚(yu)的(de)眼(yan)睛類似，廣(guang)泛(fan)用(yong)于(yu)場(chang)(chang)景監控、機器(qi)人導航和測量等領域。

同樣，也可根據焦距的變化分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩大類。按照(zhao)結(jie)構(gou)的劃分定(ding)(ding)(ding)焦鏡頭(tou)又能分為固(gu)定(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)焦鏡頭(tou)、手動(dong)光(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)焦鏡頭(tou)和自動(dong)光(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)焦鏡頭(tou)三(san)種(zhong)，固(gu)定(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)圈(quan)主(zhu)要應(ying)用在(zai)監控、微單和車載等方面，手動(dong)光(guang)(guang)圈(quan)則(ze)用于(yu)機(ji)器(qi)人視覺、道路(lu)監控，能自動(dong)調整光(guang)(guang)圈(quan)的定(ding)(ding)(ding)焦鏡頭(tou)則(ze)廣(guang)泛用在(zai)光(guang)(guang)線復雜多變的場所，比(bi)如監控攝影機(ji)。變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)也可分(fen)為(wei)三種：手動(dong)光圈(quan)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)、自(zi)動(dong)光圈(quan)電動(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)和電動(dong)三可變(bian)鏡(jing)頭(tou)（光圈(quan)、焦(jiao)(jiao)距、聚焦(jiao)(jiao)都能變(bian)化）。

4、按接口分

鏡頭和攝像機之間的接口有許多不同的類型，工業攝像機常用的(de)包括C接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、CS接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、F接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、V接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、T2接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、徠卡接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、M42接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、M50接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)等。接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)類型(xing)的(de)不(bu)同和鏡頭性能及質量并無直接(jie)(jie)(jie)關(guan)系，只是接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)方(fang)式的(de)不(bu)同，一般可以也(ye)找(zhao)到各種常用接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)之(zhi)間的(de)轉接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)。

C接(jie)(jie)(jie)(jie)口和(he)CS接(jie)(jie)(jie)(jie)口是工業(ye)攝(she)像機常(chang)見的(de)(de)(de)(de)國際標準接(jie)(jie)(jie)(jie)口，為1英寸-32UN英制螺(luo)紋連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)口，C型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口和(he)CS型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口的(de)(de)(de)(de)螺(luo)紋連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)是一樣的(de)(de)(de)(de)，區別在于C型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口的(de)(de)(de)(de)后截距(ju)為17.5mm，CS型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口的(de)(de)(de)(de)后截距(ju)為12.5mm。所以CS型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口的(de)(de)(de)(de)攝(she)像機可以和(he)C口及CS口的(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)頭連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)使用，只是使用C口鏡(jing)(jing)頭時需要加(jia)一個5mm的(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)圈；C型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口的(de)(de)(de)(de)攝(she)像機不能(neng)用CS口的(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)頭。

F接(jie)口鏡頭(tou)(tou)是尼(ni)康鏡頭(tou)(tou)的接(jie)口標準(zhun)，所以又稱尼(ni)康口，也是工業攝(she)像機中常用的類型，一般攝(she)像機靶面大(da)于1英寸時(shi)需用F口的鏡頭(tou)(tou)。

V接口鏡(jing)頭(tou)是著(zhu)名的(de)專業鏡(jing)頭(tou)品牌施奈德鏡(jing)頭(tou)所(suo)主(zhu)要使用的(de)標準，一般也(ye)用于攝像機靶(ba)面較大(da)或(huo)特殊用途的(de)鏡(jing)頭(tou)。

5、特殊用途的鏡頭

顯微(wei)鏡(jing)頭，一(yi)般(ban)是指(zhi)成像(xiang)比例大于10:1的(de)拍攝(she)系統所用，但由于現在的(de)攝(she)像(xiang)機的(de)像(xiang)元尺寸已經做到3微(wei)米(mi)以內(nei)，所以一(yi)般(ban)成像(xiang)比例大于2:1時也會選(xuan)用顯微(wei)鏡(jing)頭。

微距(ju)鏡頭(tou)，一般(ban)是指成(cheng)像(xiang)比(bi)例為2:1～1:4的(de)(de)范圍內的(de)(de)特殊設計(ji)的(de)(de)鏡頭(tou)。在(zai)(zai)對圖像(xiang)質量(liang)要求不是很(hen)高的(de)(de)情況下，一般(ban)可采用在(zai)(zai)鏡頭(tou)和(he)攝像(xiang)機之間加近攝接圈(quan)的(de)(de)方(fang)式(shi)或在(zai)(zai)鏡頭(tou)前加近拍鏡的(de)(de)方(fang)式(shi)達到放大成(cheng)像(xiang)的(de)(de)效果。

遠心(xin)鏡(jing)頭，主要是為糾正傳統鏡(jing)頭的視差(cha)而(er)特殊設計的鏡(jing)頭，它可以在(zai)(zai)一定(ding)的物距范圍內，使得到的圖像(xiang)放大倍率不(bu)會隨物距的變(bian)化而(er)變(bian)化，這(zhe)對被測物不(bu)在(zai)(zai)同(tong)一物面上(shang)的情況(kuang)是非常重要的應用。