工业相机镜头焦距视野计算相关

光学成像图及光的波长及辐射图：

首先，要确定工业相机的接口、靶面尺寸和分辨率大小。打比方是2/3" 工业相机，C接口，5百万像素；那么我们可以先确定需要的工业镜头是C接口，最少支持2/3", 5百万像素以上，或者线对在160LP.

其次，确定所要达到的视野范围(FOV)和工作距离(WD)，然后根据这两个要求和已知的靶面尺寸计算出工业镜头的焦距(f)。其计算公式为：
　　焦距f ＝ WD × 靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)
　　视场FOV ( H or V) ＝ WD × 靶面尺寸( H or V) / 焦距f //加接圈，相当于增加f, FOV变小
　　视场FOV( H or V) ＝靶面尺寸( H or V) / 光学倍率
　　工作距离WD = f(焦距）× 靶面尺寸/FOV( H or V)
　　光学倍率＝靶面尺寸( H or V) / FOV( H or V)

打比方视野是100*100mm, WD.是500mm; 那么我们先从工作距离确定工业镜头的焦距要在50mm以下（工业镜头的命名方式PMS-5018M, 前面字母表示POMEAS品牌，50表示焦距50mm, 18表示最大光圈值），市场上工业镜头焦距一般是12mm, 16mm, 20mm, 25mm, 35mm, 50mm, 75mm。再结合相机靶面的大小来确定哪个型号，工业镜头的焦距越小，视场角就越大，视野也就相应的更大。
　　如果靶面为2/3" 可以选择35mm焦距的工业镜头；靶面1/2" 则需要25mm焦距的工业镜头，或者更小....以此类推。
　　在工业镜头选型过程中，为了方便各位朋友计算工业镜头参数，现提供靶面尺寸表供参考。
　　1.1英寸——靶面尺寸为宽12mm*高12mm，对角线17mm
　　1英寸 ——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm
　　2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm
　　1/1.8英寸——靶面尺寸为宽7.2mm*高5.4mm，对角线9mm
　　1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm
　　1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm
　　1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm

SENSOR在计算尺寸时，不是按简单的长度换算单位计算的（长度换算是：1英寸=25.4mm），而是按1英寸=16mm算的。

（1）、镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；　
（2）、镜头焦距：镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；　　
（3）、拍摄距离：距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。

远心镜头选型：

1，首先先算光学倍率：芯片尺寸（W 或 H）/视野（宽或长）；

2，查找满足的远心镜头型号，其中工作距离WD不能调。

镜头的成像距离与视场大小

表一:

百万像素镜头：12mm 靶面尺寸2/3”	相机：BASLER ACA1300-60GC(1280*1024) 靶面尺寸1/1.8”
工作距离（cm）	视场X轴（cm）	视场Y轴（cm）
15（最小）	10	8
20	12	9.7
25	15	12
30	17.5	14
35	20.5	16.5
40	23	20
45	26	21
50	29	23.5
55	32	25.5
60	34.5	28
65	37	30

表二:

百万像素镜头：16mm 靶面尺寸2/3”	相机：BASLER ACA1300-60GC(1280*1024) 靶面尺寸1/1.8”
工作距离（cm）	视场X轴（cm）	视场Y轴（cm）
25（最小）	11.2	9
30	13	10.5
35	15.5	12.3
40	17.5	14
45	20	15.5
50	23	17.5
55	24	19
60	25.5	20.5
65	28	22.5

表三:

百万像素镜头：12mm 靶面尺寸2/3”	相机：ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5”
工作距离（cm）	视场X轴（cm）	视场Y轴（cm）
15（最小）	8.1	5.7
20	10	7.7
25	12.5	9.5
30	15	11.5
35	17.5	13.2
40	19.8	15
45	22	16.5
50	24．5	18.5
55	27	20.5
60	29	22
65	31.5	23.5

表四:

百万像素镜头：16mm 靶面尺寸2/3”	相机：ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5”
工作距离（cm）	视场X轴（cm）	视场Y轴（cm）
25（最小）	10	7
30	11.5	8.5
35	13	10
40	15	11
45	16．5	12.5
50	18.5	14
55	20	15
60	22	16.5
65	23.5	18

表五:

百万像素镜头：25mm 工作尺寸2/3”	相机：BASLER ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5”
工作距离（cm）	视场X轴（cm）	视场Y轴（cm）
30（最小）	7	5.3
35	8.3	6
40	9.5	7
45	10.5	7.8
50	11.5	8.7
55	12.8	9.5
60	14	10.5
65	15	11.3

表六:

百万像素镜头：50mm 靶面尺寸2/3”	相机：BASLER ACA2500-14GC(2590*1942) 靶面尺寸1/2.5”
工作距离（cm）	视场X轴（cm）	视场Y轴（cm）
47(最小)	5.3	4
50	5.6	4.3
55	6.2	4.9
60	6.8	5.1
64	7.8	5.5

备注：

1，如果镜头的靶面尺寸小于相机的靶面尺寸，那么各工作距离的视场范围只与镜头有关，与用什么相机无关,

2，如果镜头的靶面尺寸大于相机的靶面尺寸，那么各工作距离的视场范围只与相机有关，相机的靶面尺寸变了，视场大小就变。

3，加接圈可以缩小镜头的工作距离，但是会缩小视野。

说明：关于镜头和相机的选择实际还有好多因素如景深、畸变、接口等等，这里只对视场大小和相机分辨率这两个重要因素进行了分析。其它要素选择详见镜头和相机样本。