一、光學鏡頭是什么意思

光學鏡頭一般(ban)稱為攝像(xiang)(xiang)鏡(jing)(jing)頭或攝影鏡(jing)(jing)頭，簡稱鏡(jing)(jing)頭，其功能就是光學(xue)成像(xiang)(xiang)。

光(guang)(guang)(guang)學鏡(jing)頭(tou)(tou)是機器視(shi)覺系(xi)統中必不可少的部件，直接影響成像質(zhi)量的優劣，影響算法的實現(xian)和效果。光(guang)(guang)(guang)學鏡(jing)頭(tou)(tou)從(cong)焦(jiao)(jiao)距上可分(fen)為短(duan)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、中焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，長焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)；從(cong)視(shi)場大小分(fen)有(you)廣角、標準(zhun)，遠攝鏡(jing)頭(tou)(tou)；結構上分(fen)有(you)固定(ding)光(guang)(guang)(guang)圈定(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)圈定(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，自動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)圈定(ding)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，手(shou)動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、自動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，自動(dong)(dong)光(guang)(guang)(guang)圈電動(dong)(dong)變(bian)焦(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，電動(dong)(dong)三(san)可變(bian)（光(guang)(guang)(guang)圈、焦(jiao)(jiao)距、聚焦(jiao)(jiao)均可變(bian)）鏡(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)(jing)頭(tou)(tou)(tou)(tou)主(zhu)要分為塑(su)(su)膠鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)(tou)、玻璃(li)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)(tou)和玻璃(li)塑(su)(su)膠混合鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)(tou)三大類。無論(lun)是(shi)(shi)采用(yong)塑(su)(su)膠鏡(jing)(jing)片(pian)組立的(de)(de)塑(su)(su)膠鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)(tou)還是(shi)(shi)玻璃(li)透鏡(jing)(jing)組立而(er)成的(de)(de)玻璃(li)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)(tou)，其結構(gou)都是(shi)(shi)由多片(pian)鏡(jing)(jing)片(pian)構(gou)成。一般而(er)言，鏡(jing)(jing)片(pian)數量越(yue)多，鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)成像質量越(yue)高。

塑膠(jiao)(jiao)鏡頭與玻璃鏡頭由(you)于(yu)在(zai)材料屬性、加工(gong)工(gong)藝、透光(guang)率等(deng)方面(mian)(mian)都(dou)存(cun)在(zai)著(zhu)很大的差異，因此(ci)最終的適用范圍(wei)也大有不同。塑膠(jiao)(jiao)鏡頭是由(you)光(guang)學塑膠(jiao)(jiao)鏡片(pian)組成(cheng)的鏡頭，由(you)于(yu)可塑性強，容易制成(cheng)非球面(mian)(mian)形(xing)狀，方便小型(xing)化等(deng)特點，廣泛應用于(yu)手(shou)機(ji)、數(shu)碼相機(ji)等(deng)設備上。

玻璃鏡(jing)頭是由玻璃鏡(jing)片組立而(er)成，由于對模造技術、鍍膜工(gong)(gong)藝、精密加工(gong)(gong)等(deng)方面有著較高的要求以及其(qi)透光率高的特點，更多應用于高端(duan)(duan)影像領域，如單反相機、高端(duan)(duan)掃描儀、車(che)載成像系統、高端(duan)(duan)安防視(shi)頻監(jian)控等(deng)設備。

玻璃(li)塑(su)膠(jiao)(jiao)混合(he)鏡(jing)頭，由部分(fen)玻璃(li)鏡(jing)片(pian)和部分(fen)塑(su)膠(jiao)(jiao)鏡(jing)片(pian)共同組成(cheng)，結(jie)合(he)了(le)二者的特點，具有高(gao)折射率的光學性能(neng)和穩定性，廣(guang)泛應用于監控攝像頭、數碼(ma)相機、車載攝像頭等鏡(jing)頭模組中。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供，版權聲明反饋

2、按結構分

（1）固定光圈定焦鏡頭

簡單：鏡頭(tou)只有一個可以手動調整(zheng)的對焦調整(zheng)環(huan)(huan)，左右(you)旋轉該環(huan)(huan)可使成像(xiang)在(zai)CCD靶面上的圖像(xiang)最清晰；沒有光(guang)(guang)圈調整(zheng)環(huan)(huan)，光(guang)(guang)圈不能(neng)(neng)調整(zheng)，進入鏡頭(tou)的光(guang)(guang)通量不能(neng)(neng)通過(guo)改(gai)變(bian)鏡頭(tou)因素而(er)改(gai)變(bian)，只能(neng)(neng)通過(guo)改(gai)變(bian)視場的光(guang)(guang)照度來調整(zheng)。結構簡單，價格便宜。

（2）手動光圈定焦鏡頭

手(shou)動(dong)光(guang)圈(quan)(quan)定(ding)焦(jiao)鏡頭(tou)比固定(ding)光(guang)圈(quan)(quan)定(ding)焦(jiao)鏡頭(tou)增(zeng)加了光(guang)圈(quan)(quan)調(diao)整環，光(guang)圈(quan)(quan)范圍(wei)一般(ban)從(cong)F1.2或F1.4到全關(guan)閉，能方便地適應被(bei)被(bei)攝現場地光(guang)照度，光(guang)圈(quan)(quan)調(diao)整是通過手(shou)動(dong)人為進(jin)行的(de)。光(guang)照度比較(jiao)均勻，價格較(jiao)便宜。

（3）自動(dong)光(guang)圈定焦鏡(jing)頭

在手動(dong)(dong)光(guang)(guang)圈(quan)定焦鏡(jing)頭(tou)的(de)光(guang)(guang)圈(quan)調(diao)整(zheng)環上(shang)(shang)增加一個(ge)齒(chi)輪合傳(chuan)動(dong)(dong)的(de)微(wei)型電(dian)機，并從驅(qu)動(dong)(dong)電(dian)路引出3或(huo)4芯屏蔽線，接到攝像機自動(dong)(dong)光(guang)(guang)圈(quan)接口座上(shang)(shang)。當進入鏡(jing)頭(tou)的(de)光(guang)(guang)通量變化(hua)時(shi)，攝像機CCD靶面產(chan)生的(de)電(dian)荷(he)發(fa)生相應的(de)變化(hua)，從而使(shi)視頻(pin)信號(hao)電(dian)平發(fa)生變化(hua)，產(chan)生一個(ge)控制信號(hao)，傳(chuan)給自動(dong)(dong)光(guang)(guang)圈(quan)鏡(jing)頭(tou)，從而使(shi)鏡(jing)頭(tou)內的(de)電(dian)機做相應的(de)正向(xiang)或(huo)反向(xiang)轉動(dong)(dong)，完成(cheng)調(diao)整(zheng)大小的(de)任務。

（4）手動(dong)光圈變(bian)焦鏡頭

焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)距可(ke)變(bian)的(de)(de)(de)，有一(yi)(yi)個焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)距調整(zheng)(zheng)環，可(ke)以在(zai)一(yi)(yi)定(ding)范圍內調整(zheng)(zheng)鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)距，其(qi)可(ke)變(bian)比一(yi)(yi)般為2～3倍，焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)距一(yi)(yi)般為3.6~8mm。實際應用中，可(ke)通過手(shou)(shou)動調節鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)環，可(ke)以方便(bian)地選擇被(bei)監(jian)視地市場的(de)(de)(de)市場角。但是(shi)當攝像(xiang)機(ji)安裝(zhuang)位置固定(ding)下以后(hou)，在(zai)頻繁地手(shou)(shou)動調整(zheng)(zheng)變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)很不方便(bian)的(de)(de)(de)。因此，工程完(wan)工后(hou)，手(shou)(shou)動變(bian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)距一(yi)(yi)般很少調整(zheng)(zheng)。僅起定(ding)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)作用。

（5）自動(dong)(dong)光(guang)圈電動(dong)(dong)變焦鏡(jing)頭(tou)

與自動光圈(quan)定焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)相(xiang)比增加(jia)了兩個(ge)微型電(dian)機，其中一個(ge)電(dian)機與鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的變焦(jiao)環合，當(dang)其轉動時(shi)可(ke)以(yi)控(kong)制鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的焦(jiao)距；另一電(dian)機與鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的對焦(jiao)環合，當(dang)其受(shou)控(kong)轉動時(shi)可(ke)完(wan)成(cheng)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的對焦(jiao)。但是(shi)由(you)于增加(jia)了兩個(ge)電(dian)機且鏡(jing)(jing)片組數增多，鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的體(ti)積也相(xiang)應增大。

（6）電動三可(ke)變鏡頭

與自動光(guang)圈(quan)電動變焦鏡頭(tou)相比，只是將對光(guang)圈(quan)調整電機的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)由自動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)改為(wei)由控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器來手動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。

3、按焦距分

光學鏡頭根據焦(jiao)距的長短則可以(yi)分(fen)為短焦(jiao)鏡(jing)頭、中(zhong)焦(jiao)鏡(jing)頭、長焦(jiao)鏡(jing)頭。每個焦(jiao)段都有不同的使用(yong)場景，短焦(jiao)鏡(jing)頭適合拍(pai)攝(she)近景，但(dan)(dan)由(you)于焦(jiao)距小(xiao)，拍(pai)攝(she)遠處物(wu)(wu)體(ti)(ti)就(jiu)看不清；中(zhong)焦(jiao)鏡(jing)頭拍(pai)到(dao)(dao)(dao)的和我們看到(dao)(dao)(dao)的差不多，更接近我們平(ping)時看到(dao)(dao)(dao)的視角；長焦(jiao)鏡(jing)頭視角小(xiao)但(dan)(dan)對拍(pai)攝(she)遠處的物(wu)(wu)體(ti)(ti)則起(qi)到(dao)(dao)(dao)了放大的作用(yong)，適合拍(pai)攝(she)遠處的物(wu)(wu)體(ti)(ti)、球(qiu)賽、野生動物(wu)(wu)等等。

從視(shi)場(chang)角(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)大小則能分為廣(guang)(guang)角(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)、超(chao)廣(guang)(guang)角(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)和魚眼鏡(jing)頭(tou)(tou)。廣(guang)(guang)角(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)視(shi)場(chang)角(jiao)(jiao)(jiao)一(yi)般在80°左右，主(zhu)要用于一(yi)般場(chang)景(jing)下拍攝，超(chao)廣(guang)(guang)角(jiao)(jiao)(jiao)則用于拍攝風景(jing)、建筑、合影等場(chang)景(jing)，魚眼鏡(jing)頭(tou)(tou)是(shi)一(yi)種極端的(de)(de)廣(guang)(guang)角(jiao)(jiao)(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)，視(shi)場(chang)角(jiao)(jiao)(jiao)接(jie)近甚(shen)至能超(chao)過(guo)180°，鏡(jing)片的(de)(de)直徑(jing)很短且呈向外凸(tu)出，與魚的(de)(de)眼睛(jing)類似，廣(guang)(guang)泛用于場(chang)景(jing)監(jian)控(kong)、機器人導(dao)航和測(ce)量(liang)等領(ling)域(yu)。

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(an)照(zhao)結構的(de)(de)(de)劃分定(ding)焦鏡頭(tou)又能分為固(gu)定(ding)光(guang)圈(quan)定(ding)焦鏡頭(tou)、手動光(guang)圈(quan)定(ding)焦鏡頭(tou)和自(zi)動光(guang)圈(quan)定(ding)焦鏡頭(tou)三種，固(gu)定(ding)光(guang)圈(quan)主(zhu)要應用在監(jian)(jian)控、微單(dan)和車載等(deng)方面，手動光(guang)圈(quan)則(ze)(ze)用于機器人視(shi)覺、道路監(jian)(jian)控，能自(zi)動調整(zheng)光(guang)圈(quan)的(de)(de)(de)定(ding)焦鏡頭(tou)則(ze)(ze)廣泛用在光(guang)線復雜多變(bian)的(de)(de)(de)場所，比(bi)如監(jian)(jian)控攝影(ying)機。變焦鏡頭(tou)也可分(fen)為三種：手動(dong)(dong)光(guang)圈(quan)變焦鏡頭(tou)、自動(dong)(dong)光(guang)圈(quan)電(dian)動(dong)(dong)變焦鏡頭(tou)和電(dian)動(dong)(dong)三可變鏡頭(tou)（光(guang)圈(quan)、焦距、聚(ju)焦都能(neng)變化(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)用的(de)(de)包(bao)括(kuo)C接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、CS接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、F接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、V接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、T2接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、徠(lai)卡(ka)接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、M42接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)、M50接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)等。接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)類型的(de)(de)不同(tong)和鏡頭(tou)性能及質量并(bing)無直接(jie)(jie)關系，只是(shi)接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)方式(shi)的(de)(de)不同(tong)，一般可(ke)以也找到各種(zhong)常(chang)用接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)之(zhi)間的(de)(de)轉(zhuan)接(jie)(jie)口(kou)(kou)(kou)。

C接(jie)(jie)口(kou)(kou)和CS接(jie)(jie)口(kou)(kou)是(shi)工業攝像機常見的(de)(de)國際標準接(jie)(jie)口(kou)(kou)，為(wei)1英寸-32UN英制螺紋連(lian)接(jie)(jie)口(kou)(kou)，C型接(jie)(jie)口(kou)(kou)和CS型接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)螺紋連(lian)接(jie)(jie)是(shi)一樣的(de)(de)，區別在于C型接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)后(hou)截距(ju)為(wei)17.5mm，CS型接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)后(hou)截距(ju)為(wei)12.5mm。所以CS型接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)攝像機可以和C口(kou)(kou)及CS口(kou)(kou)的(de)(de)鏡(jing)頭連(lian)接(jie)(jie)使用(yong)(yong)，只是(shi)使用(yong)(yong)C口(kou)(kou)鏡(jing)頭時需要加一個5mm的(de)(de)接(jie)(jie)圈；C型接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)攝像機不能用(yong)(yong)CS口(kou)(kou)的(de)(de)鏡(jing)頭。

F接(jie)口鏡(jing)頭是(shi)尼(ni)康(kang)鏡(jing)頭的(de)接(jie)口標準(zhun)，所(suo)以又稱尼(ni)康(kang)口，也是(shi)工業攝像機中常用(yong)的(de)類型，一般攝像機靶面(mian)大于1英寸時需用(yong)F口的(de)鏡(jing)頭。

V接(jie)口(kou)鏡(jing)頭(tou)(tou)是(shi)著名的(de)(de)專業鏡(jing)頭(tou)(tou)品牌施奈(nai)德鏡(jing)頭(tou)(tou)所(suo)主要使用(yong)(yong)的(de)(de)標準，一般也用(yong)(yong)于攝像機靶面較大或特殊用(yong)(yong)途的(de)(de)鏡(jing)頭(tou)(tou)。

5、特殊用途的鏡頭

顯微鏡頭，一(yi)般(ban)(ban)是指成(cheng)像(xiang)(xiang)比例大于10:1的拍攝系統所用，但由于現在的攝像(xiang)(xiang)機的像(xiang)(xiang)元尺寸已經做到(dao)3微米(mi)以內，所以一(yi)般(ban)(ban)成(cheng)像(xiang)(xiang)比例大于2:1時也會選(xuan)用顯微鏡頭。

微距鏡(jing)頭，一(yi)般(ban)是(shi)指成(cheng)像比(bi)例(li)為2:1～1:4的(de)(de)范圍內的(de)(de)特(te)殊(shu)設計的(de)(de)鏡(jing)頭。在對圖像質量要求不是(shi)很高的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，一(yi)般(ban)可(ke)采用在鏡(jing)頭和攝像機之間加近攝接圈(quan)的(de)(de)方(fang)式或在鏡(jing)頭前加近拍鏡(jing)的(de)(de)方(fang)式達(da)到(dao)放大成(cheng)像的(de)(de)效果。

遠(yuan)心(xin)鏡頭(tou)(tou)，主(zhu)要是為糾正傳統鏡頭(tou)(tou)的視差(cha)而特殊設計的鏡頭(tou)(tou)，它(ta)可以在(zai)一定的物(wu)(wu)距范(fan)圍內，使得到的圖(tu)像放(fang)大倍率不會隨物(wu)(wu)距的變(bian)化而變(bian)化，這對被測物(wu)(wu)不在(zai)同一物(wu)(wu)面(mian)上的情況是非(fei)常重要的應用。