一、光學鏡頭是什么意思

光學鏡頭一般(ban)稱(cheng)為(wei)攝像(xiang)鏡頭或攝影鏡頭，簡稱(cheng)鏡頭，其功能就是(shi)光學成像(xiang)。

光學鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)是機(ji)器(qi)視覺(jue)系統中必(bi)不可(ke)少的(de)(de)部件，直接影響(xiang)成像質量(liang)的(de)(de)優劣，影響(xiang)算法的(de)(de)實現和效果(guo)。光學鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)從焦(jiao)(jiao)距上可(ke)分為短焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、中焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，長焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)；從視場大小分有廣角、標準(zhun)，遠攝鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)；結構上分有固定(ding)(ding)光圈(quan)定(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)動(dong)光圈(quan)定(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，自(zi)動(dong)光圈(quan)定(ding)(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)動(dong)變焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、自(zi)動(dong)變焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，自(zi)動(dong)光圈(quan)電動(dong)變焦(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，電動(dong)三可(ke)變（光圈(quan)、焦(jiao)(jiao)距、聚焦(jiao)(jiao)均可(ke)變）鏡(jing)(jing)(jing)頭(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)主要分為(wei)塑(su)膠(jiao)鏡(jing)頭(tou)、玻璃鏡(jing)頭(tou)和(he)玻璃塑(su)膠(jiao)混合鏡(jing)頭(tou)三大(da)類。無(wu)論是(shi)采用塑(su)膠(jiao)鏡(jing)片(pian)組立的塑(su)膠(jiao)鏡(jing)頭(tou)還是(shi)玻璃透鏡(jing)組立而成的玻璃鏡(jing)頭(tou)，其(qi)結構(gou)都是(shi)由多片(pian)鏡(jing)片(pian)構(gou)成。一般而言(yan)，鏡(jing)片(pian)數量越(yue)多，鏡(jing)頭(tou)的成像質量越(yue)高。

塑(su)(su)膠(jiao)鏡頭與玻璃鏡頭由于在(zai)材料(liao)屬性、加(jia)工工藝、透光率等方面都存在(zai)著很大的差異，因此最終的適用(yong)范(fan)圍也大有不同(tong)。塑(su)(su)膠(jiao)鏡頭是由光學塑(su)(su)膠(jiao)鏡片組成的鏡頭，由于可塑(su)(su)性強，容(rong)易制(zhi)成非球面形狀，方便小型(xing)化(hua)等特點，廣(guang)泛應用(yong)于手機(ji)、數(shu)碼相機(ji)等設備(bei)上(shang)。

玻璃(li)鏡(jing)頭是(shi)由玻璃(li)鏡(jing)片(pian)組立(li)而成，由于對模造技術(shu)、鍍(du)膜(mo)工(gong)藝、精密加(jia)工(gong)等方面有著較(jiao)高(gao)的要求以及其(qi)透(tou)光率高(gao)的特點，更(geng)多應(ying)用于高(gao)端影像(xiang)領域，如單反相(xiang)機(ji)、高(gao)端掃描儀、車(che)載(zai)成像(xiang)系統(tong)、高(gao)端安防視頻監控等設備。

玻璃塑膠(jiao)混合鏡(jing)頭，由部(bu)分(fen)玻璃鏡(jing)片和部(bu)分(fen)塑膠(jiao)鏡(jing)片共同組成，結合了二者的特點，具(ju)有高折射率的光學性能和穩定性，廣(guang)泛應用于監控攝像(xiang)頭、數(shu)碼相機(ji)、車(che)載攝像(xiang)頭等(deng)鏡(jing)頭模組中。

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2、按結構分

（1）固定光圈(quan)定焦鏡頭

簡(jian)單：鏡頭(tou)(tou)只有一個可以手動調整的(de)對焦(jiao)調整環(huan)(huan)，左右旋轉該環(huan)(huan)可使成像(xiang)在CCD靶(ba)面上(shang)的(de)圖像(xiang)最清晰；沒有光(guang)(guang)圈(quan)調整環(huan)(huan)，光(guang)(guang)圈(quan)不(bu)能(neng)(neng)調整，進入(ru)鏡頭(tou)(tou)的(de)光(guang)(guang)通(tong)量不(bu)能(neng)(neng)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)(bian)鏡頭(tou)(tou)因素(su)而改(gai)變(bian)(bian)，只能(neng)(neng)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)(bian)視場的(de)光(guang)(guang)照度來調整。結構簡(jian)單，價格便宜。

（2）手動光(guang)圈定焦鏡頭(tou)

手動光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)定(ding)焦鏡(jing)頭(tou)比固(gu)定(ding)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)定(ding)焦鏡(jing)頭(tou)增加了光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)調整環，光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)范圍一般從F1.2或F1.4到(dao)全關閉，能方便地適應被被攝(she)現場地光(guang)(guang)(guang)照(zhao)度(du)，光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)(quan)調整是通(tong)過(guo)手動人(ren)為進行(xing)的。光(guang)(guang)(guang)照(zhao)度(du)比較(jiao)均勻(yun)，價格較(jiao)便宜。

（3）自動光(guang)圈定焦鏡頭

在手動(dong)(dong)(dong)光(guang)圈(quan)定焦鏡(jing)頭的(de)光(guang)圈(quan)調整環上增加一個(ge)齒輪(lun)合傳動(dong)(dong)(dong)的(de)微型(xing)電(dian)機，并從驅動(dong)(dong)(dong)電(dian)路引(yin)出3或4芯屏蔽(bi)線，接到攝像機自動(dong)(dong)(dong)光(guang)圈(quan)接口座上。當進入鏡(jing)頭的(de)光(guang)通量變化時(shi)，攝像機CCD靶(ba)面產生的(de)電(dian)荷發生相(xiang)應(ying)的(de)變化，從而使視頻信號電(dian)平發生變化，產生一個(ge)控制信號，傳給(gei)自動(dong)(dong)(dong)光(guang)圈(quan)鏡(jing)頭，從而使鏡(jing)頭內的(de)電(dian)機做相(xiang)應(ying)的(de)正向(xiang)或反向(xiang)轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)，完(wan)成調整大小的(de)任務。

（4）手動光圈變(bian)焦鏡頭(tou)

焦(jiao)(jiao)(jiao)距可變(bian)(bian)的(de)，有一(yi)個(ge)焦(jiao)(jiao)(jiao)距調整(zheng)環(huan)，可以(yi)在一(yi)定(ding)范圍內調整(zheng)鏡頭(tou)(tou)的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)距，其可變(bian)(bian)比一(yi)般(ban)為(wei)2～3倍，焦(jiao)(jiao)(jiao)距一(yi)般(ban)為(wei)3.6~8mm。實際應用(yong)中，可通過(guo)手動(dong)(dong)調節(jie)鏡頭(tou)(tou)的(de)變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)環(huan)，可以(yi)方便(bian)地(di)(di)選擇被監(jian)視地(di)(di)市場的(de)市場角。但是當攝像機安裝位置固定(ding)下以(yi)后(hou)，在頻繁地(di)(di)手動(dong)(dong)調整(zheng)變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)是很(hen)不方便(bian)的(de)。因此(ci)，工程(cheng)完工后(hou)，手動(dong)(dong)變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡頭(tou)(tou)的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)距一(yi)般(ban)很(hen)少(shao)調整(zheng)。僅起定(ding)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡頭(tou)(tou)的(de)作用(yong)。

（5）自動光圈電動變焦鏡頭

與自(zi)動光圈定焦鏡(jing)頭(tou)(tou)相比增加(jia)了兩(liang)個(ge)微型電(dian)(dian)機，其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)機與鏡(jing)頭(tou)(tou)的變焦環(huan)合，當其(qi)轉動時(shi)可以控制鏡(jing)頭(tou)(tou)的焦距；另(ling)一(yi)電(dian)(dian)機與鏡(jing)頭(tou)(tou)的對焦環(huan)合，當其(qi)受控轉動時(shi)可完成鏡(jing)頭(tou)(tou)的對焦。但(dan)是由于(yu)增加(jia)了兩(liang)個(ge)電(dian)(dian)機且鏡(jing)片組數增多，鏡(jing)頭(tou)(tou)的體(ti)積也相應增大(da)。

（6）電動三(san)可變(bian)鏡頭

與自動(dong)(dong)光圈電(dian)動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭相比，只是將(jiang)對光圈調整電(dian)機的控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)由自動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)改為由控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器來手動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。

3、按焦距分

光學鏡頭根據焦(jiao)(jiao)距(ju)(ju)的(de)(de)(de)長短則可以分為短焦(jiao)(jiao)鏡頭、中(zhong)焦(jiao)(jiao)鏡頭、長焦(jiao)(jiao)鏡頭。每個焦(jiao)(jiao)段都有不同的(de)(de)(de)使用(yong)場(chang)景(jing)，短焦(jiao)(jiao)鏡頭適(shi)合(he)拍(pai)(pai)攝(she)近(jin)景(jing)，但(dan)由于焦(jiao)(jiao)距(ju)(ju)小(xiao)，拍(pai)(pai)攝(she)遠處(chu)物(wu)(wu)(wu)體就(jiu)看(kan)不清；中(zhong)焦(jiao)(jiao)鏡頭拍(pai)(pai)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)和(he)我們看(kan)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)差不多，更接近(jin)我們平時看(kan)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)視角(jiao)；長焦(jiao)(jiao)鏡頭視角(jiao)小(xiao)但(dan)對拍(pai)(pai)攝(she)遠處(chu)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)體則起到(dao)(dao)了放大的(de)(de)(de)作用(yong)，適(shi)合(he)拍(pai)(pai)攝(she)遠處(chu)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)體、球賽、野生動物(wu)(wu)(wu)等等。

從視場(chang)角的(de)(de)大小則(ze)能(neng)分為廣角鏡頭(tou)(tou)、超廣角鏡頭(tou)(tou)和魚(yu)眼(yan)(yan)鏡頭(tou)(tou)。廣角鏡頭(tou)(tou)的(de)(de)視場(chang)角一(yi)(yi)般在(zai)80°左右，主要用于一(yi)(yi)般場(chang)景(jing)下拍攝，超廣角則(ze)用于拍攝風景(jing)、建筑、合影(ying)等(deng)場(chang)景(jing)，魚(yu)眼(yan)(yan)鏡頭(tou)(tou)是一(yi)(yi)種極端的(de)(de)廣角鏡頭(tou)(tou)，視場(chang)角接近甚至能(neng)超過180°，鏡片的(de)(de)直徑(jing)很短(duan)且呈向外凸出，與魚(yu)的(de)(de)眼(yan)(yan)睛(jing)類(lei)似，廣泛用于場(chang)景(jing)監控、機器(qi)人導航和測量等(deng)領(ling)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。按照結構(gou)的(de)劃(hua)分(fen)定(ding)(ding)(ding)(ding)焦鏡(jing)頭又能(neng)分(fen)為固定(ding)(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)(ding)焦鏡(jing)頭、手動光(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)(ding)焦鏡(jing)頭和自(zi)動光(guang)(guang)圈(quan)定(ding)(ding)(ding)(ding)焦鏡(jing)頭三(san)種，固定(ding)(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)圈(quan)主要應用在監(jian)控、微單和車載等方(fang)面，手動光(guang)(guang)圈(quan)則用于機器人視覺、道路(lu)監(jian)控，能(neng)自(zi)動調整光(guang)(guang)圈(quan)的(de)定(ding)(ding)(ding)(ding)焦鏡(jing)頭則廣(guang)泛用在光(guang)(guang)線復雜多變的(de)場所(suo)，比(bi)如監(jian)控攝影機。變(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)也可(ke)分為(wei)三(san)種(zhong)：手動光圈(quan)(quan)變(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)、自動光圈(quan)(quan)電動變(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)和電動三(san)可(ke)變(bian)鏡(jing)頭(tou)（光圈(quan)(quan)、焦(jiao)距(ju)、聚焦(jiao)都能(neng)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(chang)用(yong)(yong)的(de)包括C接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、CS接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、F接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、V接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、T2接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、徠卡(ka)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、M42接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)、M50接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)等(deng)。接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)類(lei)型的(de)不同(tong)和(he)鏡(jing)頭性能及質(zhi)量并無直接(jie)(jie)(jie)關系，只是接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)方式(shi)的(de)不同(tong)，一(yi)般(ban)可以也找到各(ge)種常(chang)用(yong)(yong)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)之間的(de)轉接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)。

C接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)和CS接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)是工(gong)業攝(she)像(xiang)機(ji)常(chang)見(jian)的(de)國際標(biao)準接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)，為1英寸-32UN英制螺紋連接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)，C型接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)和CS型接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)的(de)螺紋連接(jie)(jie)是一樣的(de)，區(qu)別在于C型接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)的(de)后截(jie)距為17.5mm，CS型接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)的(de)后截(jie)距為12.5mm。所以CS型接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)的(de)攝(she)像(xiang)機(ji)可以和C口(kou)(kou)(kou)及CS口(kou)(kou)(kou)的(de)鏡(jing)(jing)頭連接(jie)(jie)使(shi)用(yong)(yong)(yong)，只是使(shi)用(yong)(yong)(yong)C口(kou)(kou)(kou)鏡(jing)(jing)頭時需要加(jia)一個5mm的(de)接(jie)(jie)圈；C型接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)的(de)攝(she)像(xiang)機(ji)不能用(yong)(yong)(yong)CS口(kou)(kou)(kou)的(de)鏡(jing)(jing)頭。

F接口鏡頭(tou)(tou)是(shi)尼康(kang)鏡頭(tou)(tou)的(de)接口標(biao)準，所以又稱(cheng)尼康(kang)口，也是(shi)工業攝像機中常用的(de)類型，一般攝像機靶面大于1英寸時(shi)需(xu)用F口的(de)鏡頭(tou)(tou)。

V接口鏡(jing)頭是著(zhu)名的專業鏡(jing)頭品牌施(shi)奈德鏡(jing)頭所主要(yao)使用(yong)(yong)的標準，一般也用(yong)(yong)于攝像機靶面較大或特殊用(yong)(yong)途的鏡(jing)頭。

5、特殊用途的鏡頭

顯(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡頭(tou)，一(yi)般是指成像(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例大于10:1的(de)拍攝系(xi)統所用(yong)，但由(you)于現在的(de)攝像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的(de)像(xiang)(xiang)(xiang)元尺寸(cun)已經做(zuo)到3微(wei)(wei)(wei)米以內，所以一(yi)般成像(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例大于2:1時也會(hui)選用(yong)顯(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡頭(tou)。

微距鏡(jing)(jing)頭(tou)，一(yi)般(ban)是(shi)指成像(xiang)比例為(wei)2:1～1:4的(de)范圍(wei)內的(de)特殊(shu)設計(ji)的(de)鏡(jing)(jing)頭(tou)。在對圖像(xiang)質量要求不是(shi)很高的(de)情(qing)況下，一(yi)般(ban)可采用在鏡(jing)(jing)頭(tou)和攝(she)像(xiang)機(ji)之間加(jia)近(jin)(jin)攝(she)接圈的(de)方式(shi)或在鏡(jing)(jing)頭(tou)前加(jia)近(jin)(jin)拍鏡(jing)(jing)的(de)方式(shi)達(da)到放大(da)成像(xiang)的(de)效果。

遠心鏡頭，主要(yao)是為糾正傳統鏡頭的(de)(de)(de)(de)(de)視差而特(te)殊設(she)計的(de)(de)(de)(de)(de)鏡頭，它(ta)可以在一定的(de)(de)(de)(de)(de)物距(ju)范圍內，使(shi)得到的(de)(de)(de)(de)(de)圖像放大倍率不會隨(sui)物距(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)，這對被測物不在同一物面上的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)是非常重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用。