如何根据通光系数实测数据来选择镜头的通光性能

　　4、 实测通光系数分析

　　通过使用“高效在线式镜头参数检测仪”对市场上的定焦和变焦百万、标清镜头实测其白光和红外通光系数结果，整理、分类和分析如下

　　1)、F数(相对孔径)一致，通光系数不一致

　　说明：镜头1镀膜为普通的单层镀膜;镜头2为多层宽带镀膜

　　从实测对比结果得知：镜头2通光系数明显高于镜头1，因此镜头通光量不仅仅与F数(相对孔径)有关，还与透过率有关;透过率又与镀膜方式相关，多层镀膜透过率好于单层镀膜。

　　下面两个图是某款镜头实际镀膜曲线图(多层镀膜透过率明显高于单层镀膜)

　　              单层镀膜曲线(585nm)                                       可见光多层镀膜曲线(400～700nm)

　　2)、同一个镜头，白光和红外通光系数不一致

　　说明:此6mm镜头是窄带(白光400~700nm)多层镀膜

　　从实测结果分析得知:同一个镜头由于镀膜带宽不一致,影响其不同光谱时的透过率,进而导致镜头通光量不一致,红外通光系数低于白光红外系数近20%;特别是日夜两用IR镜头,850nm时透过率高低不容忽视.如下图是某个品牌IR镜头的窄带、宽带镀膜曲线对比图

　　3)、重视镜头红外时通光量

　　说明:两款镜头均为2.8mm百万镜头,均为多层宽带镀膜

　　从实测结果分析得知:在F数一致的情况下,镜头1红外通光系数是92.7,而镜头2为80.3,通光量高出15%左右,因此镜头2在红外夜视时有更好的通光表现.在满足白天通光量足够的情况,通过镀膜工艺尽可能提升红外夜视时的通光量是将来发展趋势.

　　4)、F数(相对孔径)对通光量影响更大

　　说明:两款均为变焦镜头在短焦时的F数和通光系数

　　从实测结果分析得知：F1.02比F1.37相对孔径大，其通光系数基本是按 规律在变化，因此镜头通光量因相对孔径(F数)变化会更敏感。

　　5)、关注变焦镜头通光量变化

　　说明:市场上常见一款2.8-12mm镜头

　　从实测结果分析得知:变焦镜头供应商往往都是标注短焦时的F数,但长焦F数一般都没有说明,实测结果来看,通光系数下降近3倍,同样的红外灯,从短焦调到长焦时,图像亮度将会明显变暗,因此客户在使用中关注下变焦镜头通光量变化.

　　从实测结果总结归纳如下:

　　第一: F数(相对孔径)是按 规律影响镜头通光量,但在相同F数时,镜头通光量因透过率不一致而产生差异,因此通光系数更准确反映镜头通光量性能指标。

　　第二: 影响镜头透过率主要是镜头镀膜方式和镜片数量有关,下面是单层和多层镀膜对镜头透过率影响情况;从表(一)数据来看,百万镜头多层镀膜透过率比单层镀膜高出15~35%,镜片越多,两者差别就越大,因此百万镜头通光量不得不考虑镀膜的因素。

　　镀膜反射曲线图

　　镜头镀膜透过率分为单层和多层镀膜,一般而言,单层镀膜(增透膜为氟化镁)每个面透过率大约为98%左右,多层镀膜一般能做得到99.5%以上.

　　计算公式 (其中T是每个面透过率;n为镜片面的数量,每片有2个面);比如5片镜片镀单层膜则透过率 

　　表(一)

　　第三:目前百万IPC摄像机大多数都采用CMOS传感器,镜头在白天通光量很容易满足,但在晚上红外灯时,由于CMOS像感光像素面积小,感光效果不如CCD,景深也变小，因此适当相对孔径大些的镜头，同时更要注重红外通光系数的提升,镜头镀多层宽带(400~1000nm)膜是比较可行的方案。