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。