相机和镜头基础知识.docx

文档介绍：相机和镜头基础知识
相机和镜头基础知识
1．视场（FOV）
视场代表光电传感器所能收集的入射辐射的角范围，视场可分为解为水平视场（HFOV）和垂直视场（VFOV），FOV由透镜的焦距和场栏的直径D
相机和镜头基础知识
1．视场（FOV）
视场代表光电传感器所能收集的入射辐射的角范围，视场可分为解为水平视场（HFOV）和垂直视场（VFOV），FOV由透镜的焦距和场栏的直径D ，如下图：

2．焦距（f）
透镜的焦距是从透镜中心到焦点的距离，从位于无限远处的一个光源的所有入射辐射（或光线）都会聚焦在这个焦点上，如下图：

相机成像时最清晰的位置就是感光阵列位于焦点处。
焦距的作用：焦距的大小决定着相机视场的大小，一般焦距越大视场越小，焦距越小视场越大，如果相同的物体在长焦距和短焦距下拍摄，其大小是不一样的。

对焦：对焦就是把镜片移动到合适的位置，其要实现清晰成像，则物体应该在两倍焦距之外，像平面在一倍到两倍焦距之间，这样子就可以成倒立的实像
3．场栏（field top）
场栏是一种将超出它的孔径尺寸的入射光线都阻挡住使之不能到达成像传感器靶面的器件。成像传感器放在焦平面位置上，焦平面通常并不和焦点在相同位置上。焦平面的位置确定目标被聚焦的距离。场栏应该正好放在焦平面的前面。如果没有实际的场栏，那么成像传感器的边界就决定场栏的大小。如下图所示。场栏直径D 。如果场栏做得较小，那么FOV就相应地减小。类似，像元视场IFOV将受到单个探测元（CCD像元）的影响。IFOV就是焦平面上单个探测元所观测到的入射角范围。

IFOV=2×tan?1(d
2×f
)
FOV=2×tan?1(D
2×f
)
如果IFOV小于200，那么IFOV可简化为d
f
例1：一个ZOOM摄像机，在焦距f=4mm时，HFOV = 47度，f=88mm时，HFOV=，我们可以算得D = （把两个极端平均了一下），这样我们就可以算出任意焦距下FOV的值了。垂直D = *3/4=，可以算出f=4mm时VFOV=，f=88mm 时，VFOV=。
例2：数字相机，找出35mm数字相机的FOV和IFOV，该数字相机具有50mm透镜，采用1152x864分辨率。
首先说明一下术语含义：
50mm透镜表示焦距f=50mm。
35mm表示场栏D =35mm（对于普通胶卷相机就是胶片的尺寸）。
1152*864分辨率表示在水平方向有1152个像元，在垂直方向有864个像元。
因此，按公式可计算得FOV=。
IFOV可以由公式来计算，也可以简化计算：
HIFOV = FOV/1152 =
VIFOV