机器视觉问题:工业普通定焦镜头如何计算景深?景深计算
影响景深的主要因素:
1. 镜头光圈
光圈越大,景深越小。
光圈越小,景深越大。
以大恒镜头HN-1226-20M-C1/1X为例:
型号这里的12代表12mm焦距,26代表最大光圈是2.6。
从产品资料表格里面可以看到光圈范围2.6-16,最小光圈是16。
为什么光圈值越小光圈越大呢?
光圈值的计算公式为:光圈F值=镜头焦距/镜头有效口径直径。这说明,光圈是和镜头焦距成正比,和镜头有效口径直径成反比。所以,光圈数值越小,光圈越大。
如下图,镜头最大光圈2.6的时候,镜头有效口径直径为:12/2.6=4.6mm,当光圈值越大的时候,也就是分母越大,结果越小,镜头有效口径直径越小,通光量越小,光圈越小。
可以观察调整镜头光圈大小,镜头前端实际开孔大小的变化感受一下。
2. 视野大小
搭配同样的相机,
工作距离越大,视野越大,景深越大。
工作距离越小,视野越小,景深越小。
3. 镜头焦距
焦距越小,景深越大。
焦距越大,景深越小。
例如:8mm焦距的镜头和50mm焦距的镜头,搭配同样的相机,确保同样视野的情况下,8mm焦距的景深会大一些。
4. 弥散圆
弥散圆越大,景深越大。
弥散圆越小,景深越小。
弥散圆大小跟相机像元大小呈相关性,也就是相机像元越大,景深越大。像元越小,景深越小。
推荐网上的一个景深计算工具(来自百度)
摄影景深计算器_在线景深计算器
自定义弥散圆:
查看相机参数资料,一般是相机的2-3个像元大小,例如像元大小为3.45um。
3.45*2=6.9um=0.0069mm
3.45*2.5=0.008625mm
3.45*3=10.35um=0.01035mm
可以大概选择0.008mm
镜头焦距
输入使用镜头的实际焦距
光圈
根据选择的实际镜头光圈计算,例如光圈范围为1.4-16
可以依次设置最小最大光圈计算景深范围。
物距
镜头的工作距离,这里单位是米。
选择好参数后,点击计算。
总景深为结果。
如上图参数计算出来的结果所示,代表着此8mm焦距的镜头,光圈16,在对焦距离250mm的情况下,距离镜头168mm到484mm的距离范围是清晰的。清晰范围的距离为316mm。
这里使用这个工具测试了一组数据,可以大概总结出来一点规律。
测试相机参数:
相机:MER2-503-23GM
分辨率:2448 X 2048;
像元尺寸:3.45um;
景深计算参数设置:
弥散圆CoC=0.008mm
光圈:16
物距:25厘米
超过50mm焦距基本前后景深比例一样,焦距越小,后景深比前景深越大。
弥散圆参数基本是成倍率的影响结果。可以根据像元的大小再去做相应的倍率计算。
一般可以用景深计算工具初步计算景深,然后拿相应的相机镜头实测景深!!!
确保满足项目的应用。
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