工业镜头篇之镜头景深

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了工业镜头篇之镜头景深。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录
  • 景深概念
  • 几何定义
  • 景深公式
  • 计算实例
  • 光圈的影响
  • 参考资料

景深概念

小景深:只有比较窄的距离范围内的物体清晰成像,距离镜头稍近和稍远的物体,都呈模糊。
大景深:广泛的距离范围内的物体都能清晰成像,距离镜头较近和较远的物体,也能清晰成像。
工业镜头篇之镜头景深

几何定义

景深的光路示意图如下:
工业镜头篇之镜头景深

物方上一个点的两道光线通过镜头之后聚焦在感光芯片上面,如果感光芯片往左或往右移动一段距离之后,这个点在感光芯片上面会形成一个弥散圆,对应到感光芯片上面是一个光斑。感光芯片是由一个又一个像元组成的,像元对应采集图片上一个又一个像素点。像元是有尺寸的,如果形成的弥散圆的直径是小于这个像元的尺寸,光斑在像元上面会被识别为一个像素点。也就是说,感光芯片往前移动跟往后移动一定的距离之后依然可以清晰成像,感光芯片这段允许的距离叫做焦深

对应到物方,物方这个点所在的平面叫做焦平面,在焦平面前方跟后方一定距离内的点,它的光线经过镜头之后打在感光芯片上面,它的这个弥散圆的直径如果也依然是小于像元尺寸,那么也可以清晰成像。这段在物方可以清晰成像的距离就叫景深

景深公式

景深公式推导比较复杂,公式如下:
工业镜头篇之镜头景深

从公式可以得到以下结论:

  • 光圈越小,景深越大(F越大,光圈越小)

  • 焦距越小,景深越大(焦距越小,视场角大,焦距对景深的影响要大于光圈)

  • 拍摄距离越大,景深越大(拍摄距离是物方的到感光芯片的距离,拍摄距离对景深的影响要大于光圈)

  • 后景深大于前景深

计算实例

网上有些在线计算器,有兴趣的可以参考一下:在线景深计算器。

200/2.8对焦在5m时,f/2.8的景深:
δ= 0.035mm
f= 200mm
F= 2.8
L= 5000mm
ΔL1= 60mm
ΔL2= 62mm
ΔL= 122mm
结论:该镜头在用f/2.8拍摄时,清晰范围是从4.94m~5.062m,景深很浅。

光圈的影响

光圈大小是如何影响景深的,不同光圈大小的景深示意图如下:
工业镜头篇之镜头景深

靶面上允许的弥散圆直径不变,光圈直径变小光线角度被收窄,成像在弥散圆允许直径内的距离被拉长。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-702386.html

参考资料

  • 工业镜头篇 第四讲 工业镜头的景深是什么?与光圈、焦距、拍摄距离的关系
  • 景深概念与计算

到了这里,关于工业镜头篇之镜头景深的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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