一、光學鏡頭是什么意思

光學鏡頭一般稱為攝像鏡頭或攝影鏡頭，簡稱鏡頭，其(qi)功能(neng)就是光學成像。

光學鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)是(shi)機器(qi)視覺系統中必不可少(shao)的部件，直(zhi)接影(ying)響(xiang)成像質(zhi)量的優劣，影(ying)響(xiang)算法的實現和效果(guo)。光學鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)從焦(jiao)(jiao)(jiao)距上(shang)可分為(wei)短焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)、中焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，長(chang)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)；從視場(chang)大小分有廣角、標準，遠攝鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)；結(jie)構(gou)上(shang)分有固(gu)定光圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)定焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，手(shou)動(dong)(dong)光圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)定焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，自(zi)動(dong)(dong)光圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)定焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，手(shou)動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)、自(zi)動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，自(zi)動(dong)(dong)光圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)電(dian)(dian)動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，電(dian)(dian)動(dong)(dong)三可變(bian)（光圈(quan)(quan)(quan)(quan)(quan)、焦(jiao)(jiao)(jiao)距、聚焦(jiao)(jiao)(jiao)均可變(bian)）鏡(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)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)主要(yao)分為塑膠(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)、玻璃鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)和玻璃塑膠(jiao)混合鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)三(san)大類。無論(lun)是(shi)采用塑膠(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)組立的(de)塑膠(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)還是(shi)玻璃透鏡(jing)(jing)(jing)組立而(er)成(cheng)的(de)玻璃鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)，其結(jie)構都是(shi)由(you)多片(pian)鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)構成(cheng)。一(yi)般(ban)而(er)言，鏡(jing)(jing)(jing)片(pian)數量越多，鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)的(de)成(cheng)像質(zhi)量越高。

塑(su)(su)(su)膠(jiao)(jiao)鏡(jing)頭與玻璃鏡(jing)頭由于在材料屬性、加工工藝、透光率等方面都存在著很大(da)的(de)差異，因(yin)此最終(zhong)的(de)適用(yong)范圍也大(da)有不同。塑(su)(su)(su)膠(jiao)(jiao)鏡(jing)頭是由光學塑(su)(su)(su)膠(jiao)(jiao)鏡(jing)片(pian)組成的(de)鏡(jing)頭，由于可塑(su)(su)(su)性強，容易制(zhi)成非(fei)球面形(xing)狀(zhuang)，方便小型化(hua)等特點，廣泛應(ying)用(yong)于手機、數碼相機等設備上。

玻璃(li)鏡頭是由玻璃(li)鏡片組(zu)立而成(cheng)，由于(yu)對模(mo)造(zao)技術、鍍膜工藝、精密加工等方面(mian)有著(zhu)較高(gao)(gao)的(de)要(yao)求以及其透光率高(gao)(gao)的(de)特點，更(geng)多(duo)應用于(yu)高(gao)(gao)端(duan)影(ying)像領域(yu)，如單反相(xiang)機、高(gao)(gao)端(duan)掃描儀、車載成(cheng)像系(xi)統、高(gao)(gao)端(duan)安防視頻監(jian)控等設備。

玻(bo)璃塑膠(jiao)混(hun)合鏡(jing)頭(tou)(tou)，由部分玻(bo)璃鏡(jing)片和部分塑膠(jiao)鏡(jing)片共同組(zu)成，結合了二者的特點，具有(you)高折(zhe)射(she)率的光(guang)學性(xing)能和穩定(ding)性(xing)，廣泛應用于監控攝像(xiang)頭(tou)(tou)、數碼(ma)相(xiang)機、車載攝像(xiang)頭(tou)(tou)等(deng)鏡(jing)頭(tou)(tou)模組(zu)中。

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2、按結構分

（1）固(gu)定光圈(quan)定焦(jiao)鏡頭

簡單(dan)：鏡頭(tou)只有一個可以手(shou)動調(diao)整的對焦調(diao)整環(huan)，左(zuo)右旋轉(zhuan)該環(huan)可使成像在CCD靶面上的圖像最清晰；沒有光圈調(diao)整環(huan)，光圈不能(neng)調(diao)整，進入鏡頭(tou)的光通量(liang)不能(neng)通過改(gai)變(bian)鏡頭(tou)因(yin)素而改(gai)變(bian)，只能(neng)通過改(gai)變(bian)視場的光照度來調(diao)整。結構(gou)簡單(dan)，價(jia)格便(bian)宜。

（2）手動(dong)光圈定焦鏡頭(tou)

手動光(guang)圈(quan)定焦(jiao)鏡頭(tou)比固(gu)定光(guang)圈(quan)定焦(jiao)鏡頭(tou)增(zeng)加了光(guang)圈(quan)調整環，光(guang)圈(quan)范圍一般從F1.2或F1.4到全(quan)關閉，能方便地適應被(bei)被(bei)攝現場地光(guang)照度(du)，光(guang)圈(quan)調整是通(tong)過手動人為進行的(de)。光(guang)照度(du)比較均勻(yun)，價格較便宜。

（3）自動光圈定焦鏡頭

在手動(dong)光(guang)圈(quan)定焦(jiao)鏡(jing)頭的(de)光(guang)圈(quan)調整(zheng)環上(shang)增加一個(ge)齒(chi)輪合傳動(dong)的(de)微(wei)型電(dian)機，并(bing)從(cong)驅動(dong)電(dian)路引(yin)出3或4芯(xin)屏蔽線，接到攝(she)(she)像機自(zi)動(dong)光(guang)圈(quan)接口座上(shang)。當進入(ru)鏡(jing)頭的(de)光(guang)通量變化時(shi)，攝(she)(she)像機CCD靶面產生的(de)電(dian)荷發生相應(ying)的(de)變化，從(cong)而(er)使視(shi)頻信號(hao)電(dian)平發生變化，產生一個(ge)控(kong)制信號(hao)，傳給自(zi)動(dong)光(guang)圈(quan)鏡(jing)頭，從(cong)而(er)使鏡(jing)頭內的(de)電(dian)機做相應(ying)的(de)正向或反向轉動(dong)，完(wan)成調整(zheng)大小(xiao)的(de)任務。

（4）手(shou)動光圈(quan)變焦鏡頭(tou)

焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)可(ke)變(bian)(bian)的(de)，有(you)一個焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)調(diao)整環(huan)，可(ke)以(yi)在一定范圍(wei)內調(diao)整鏡(jing)頭的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)，其可(ke)變(bian)(bian)比(bi)一般為2～3倍，焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)一般為3.6~8mm。實際(ji)應用(yong)中(zhong)，可(ke)通過手(shou)動調(diao)節(jie)鏡(jing)頭的(de)變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)環(huan)，可(ke)以(yi)方便地選擇被監視地市(shi)場的(de)市(shi)場角。但(dan)是當攝像機安裝(zhuang)位置(zhi)固(gu)定下以(yi)后，在頻繁(fan)地手(shou)動調(diao)整變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)是很不方便的(de)。因此，工程完(wan)工后，手(shou)動變(bian)(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)距(ju)一般很少調(diao)整。僅起(qi)定焦(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭的(de)作用(yong)。

（5）自動(dong)光圈(quan)電動(dong)變焦(jiao)鏡(jing)頭

與(yu)(yu)(yu)自動(dong)光圈(quan)定焦(jiao)鏡頭相比增(zeng)加了兩個(ge)微型(xing)電機(ji)，其中(zhong)一(yi)個(ge)電機(ji)與(yu)(yu)(yu)鏡頭的(de)變(bian)焦(jiao)環合(he)，當其轉動(dong)時可以控制鏡頭的(de)焦(jiao)距；另一(yi)電機(ji)與(yu)(yu)(yu)鏡頭的(de)對焦(jiao)環合(he)，當其受控轉動(dong)時可完成鏡頭的(de)對焦(jiao)。但(dan)是由于增(zeng)加了兩個(ge)電機(ji)且鏡片(pian)組數增(zeng)多，鏡頭的(de)體積也相應增(zeng)大。

（6）電動三可變鏡(jing)頭

與自(zi)動光(guang)圈電(dian)動變焦鏡頭相(xiang)比，只是(shi)將對光(guang)圈調整電(dian)機的控制由(you)自(zi)動控制改為由(you)控制器來手動控制。

3、按焦距分

光學鏡頭根據焦(jiao)距(ju)的(de)長短(duan)則可以分為短(duan)焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭、中焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭、長焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭。每個焦(jiao)段都有不同的(de)使用場景，短(duan)焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭適(shi)合拍攝(she)近景，但由于焦(jiao)距(ju)小(xiao)，拍攝(she)遠處(chu)物(wu)(wu)體就看(kan)不清；中焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭拍到(dao)的(de)和我們看(kan)到(dao)的(de)差(cha)不多，更接近我們平時(shi)看(kan)到(dao)的(de)視角；長焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭視角小(xiao)但對拍攝(she)遠處(chu)的(de)物(wu)(wu)體則起到(dao)了放(fang)大的(de)作用，適(shi)合拍攝(she)遠處(chu)的(de)物(wu)(wu)體、球(qiu)賽、野(ye)生動物(wu)(wu)等(deng)等(deng)。

從(cong)視場(chang)角(jiao)的(de)(de)大小(xiao)則能分為廣(guang)角(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)、超廣(guang)角(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)和魚(yu)(yu)眼鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)。廣(guang)角(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)視場(chang)角(jiao)一(yi)般在(zai)80°左右，主要用(yong)于(yu)一(yi)般場(chang)景(jing)下拍攝(she)，超廣(guang)角(jiao)則用(yong)于(yu)拍攝(she)風景(jing)、建筑、合影等(deng)場(chang)景(jing)，魚(yu)(yu)眼鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)是(shi)一(yi)種極端的(de)(de)廣(guang)角(jiao)鏡(jing)(jing)(jing)頭(tou)(tou)，視場(chang)角(jiao)接近甚至能超過180°，鏡(jing)(jing)(jing)片的(de)(de)直徑很短且呈向(xiang)外凸出(chu)，與(yu)魚(yu)(yu)的(de)(de)眼睛類似，廣(guang)泛用(yong)于(yu)場(chang)景(jing)監控、機器人導航和測(ce)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。按照結構的劃分定(ding)(ding)焦鏡(jing)頭(tou)又能分為固定(ding)(ding)光圈定(ding)(ding)焦鏡(jing)頭(tou)、手動(dong)光圈定(ding)(ding)焦鏡(jing)頭(tou)和(he)自(zi)動(dong)光圈定(ding)(ding)焦鏡(jing)頭(tou)三種，固定(ding)(ding)光圈主要應(ying)用(yong)(yong)在(zai)監(jian)控、微單和(he)車載等方面(mian)，手動(dong)光圈則用(yong)(yong)于機器人視(shi)覺、道(dao)路監(jian)控，能自(zi)動(dong)調整光圈的定(ding)(ding)焦鏡(jing)頭(tou)則廣泛用(yong)(yong)在(zai)光線復雜多變的場所，比如監(jian)控攝影機。變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)也可(ke)分為三種：手動(dong)(dong)光圈(quan)(quan)變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)、自動(dong)(dong)光圈(quan)(quan)電動(dong)(dong)變(bian)(bian)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)和電動(dong)(dong)三可(ke)變(bian)(bian)鏡(jing)頭(tou)（光圈(quan)(quan)、焦(jiao)距(ju)、聚焦(jiao)都能變(bian)(bian)化(hua)）。

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)的包(bao)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(lei)型的不同(tong)(tong)和(he)鏡頭性能及質(zhi)量并無直接(jie)(jie)(jie)關系，只是接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)方式的不同(tong)(tong)，一般可以也找(zhao)到各(ge)種(zhong)常(chang)用(yong)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)之間(jian)的轉接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)。

C接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)和CS接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)是工業攝像機(ji)(ji)常見的(de)(de)(de)國際(ji)標(biao)準接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)，為1英(ying)寸-32UN英(ying)制(zhi)螺紋(wen)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)，C型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)和CS型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)螺紋(wen)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)是一(yi)樣的(de)(de)(de)，區別在于C型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)后截距為17.5mm，CS型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)后截距為12.5mm。所以(yi)CS型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)攝像機(ji)(ji)可以(yi)和C口(kou)(kou)及CS口(kou)(kou)的(de)(de)(de)鏡頭(tou)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)使用，只是使用C口(kou)(kou)鏡頭(tou)時需要加一(yi)個5mm的(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)圈；C型(xing)接(jie)(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)攝像機(ji)(ji)不能用CS口(kou)(kou)的(de)(de)(de)鏡頭(tou)。

F接(jie)口(kou)(kou)鏡頭是尼康鏡頭的接(jie)口(kou)(kou)標準，所(suo)以又稱尼康口(kou)(kou)，也是工業(ye)攝(she)像機(ji)中常用的類(lei)型，一般(ban)攝(she)像機(ji)靶面大于1英寸時需用F口(kou)(kou)的鏡頭。

V接口鏡頭(tou)(tou)是著(zhu)名的(de)(de)專業鏡頭(tou)(tou)品牌施奈德鏡頭(tou)(tou)所主要使(shi)用的(de)(de)標準，一般也用于(yu)攝像(xiang)機靶面較大或特殊用途的(de)(de)鏡頭(tou)(tou)。

5、特殊用途的鏡頭

顯微鏡頭，一(yi)般(ban)是指成(cheng)(cheng)像比例(li)大于10:1的拍攝系(xi)統所用，但由于現在的攝像機的像元尺(chi)寸已(yi)經做到(dao)3微米以(yi)內，所以(yi)一(yi)般(ban)成(cheng)(cheng)像比例(li)大于2:1時也(ye)會選(xuan)用顯微鏡頭。

微距鏡頭，一(yi)般是指成像比例為2:1～1:4的范圍內的特殊設計的鏡頭。在(zai)對(dui)圖像質量要求不(bu)是很高(gao)的情況下，一(yi)般可采用(yong)在(zai)鏡頭和攝像機之(zhi)間加近(jin)攝接圈的方式或在(zai)鏡頭前加近(jin)拍鏡的方式達到(dao)放(fang)大(da)成像的效果。

遠(yuan)心(xin)鏡頭(tou)(tou)，主要(yao)是(shi)為(wei)糾正(zheng)傳(chuan)統(tong)鏡頭(tou)(tou)的視差而(er)特殊(shu)設計的鏡頭(tou)(tou)，它可以在一(yi)定的物(wu)距(ju)(ju)范圍內，使(shi)得到的圖像(xiang)放大倍率(lv)不(bu)會隨物(wu)距(ju)(ju)的變化(hua)而(er)變化(hua)，這對被測物(wu)不(bu)在同一(yi)物(wu)面上的情況是(shi)非常重要(yao)的應用。