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关于镜头景深相关问题的研究

2015-08-28 09:19:04 来源:CPS中安网 作者:肖斌 责任编辑: xiatingyue 收藏本文
摘要:在视频监控领域经常会用到定焦镜头,相对于变焦镜头,它的成本更低,因为不用对焦,现场安装和使用也更加方便。定焦镜头产品在出厂时需要事先对焦,那么如何对焦才能使不同焦距的镜头获得远近都清晰的图像?这就涉及到对焦距离和最大景深的问题。

  6、 超焦距(Hyperfocal Distance)

  对焦在远处的某一点,使得景深的另一极端恰为“无限远”,则由“无限远”(∞)到景深范围内最近的摄影距离,称为“超焦距离”。若先将焦点设为超焦距离,则由超焦距离的一半开始,到无限远处,都将落在景深范围之内。

  由于镜头的后景深比较大,人们称对焦点以后的能清晰成像的距离为超焦距。傻瓜相机一般就利用了超焦距,利用短焦镜头在一定距离之后的景物都能比较清晰成像的特点,省去对焦功能,所以,一般低档的傻瓜相机并不能自动对焦,只是利用了超焦距而已。正如前面所说的,“清晰”不是一个绝对的概念,超焦距范围内的景物并非真正的清晰成像,由于不在对焦点上,肯定是模糊的,只是模糊的程度一般人能够接受而已,这就是傻瓜相机拍摄的底片不能放大得太大的原因。

  超焦距的计算的原始公式是:

  其中,L’是超焦距,f是镜头焦距, 是允许弥散圆,F是镜头光圈。由于镜头焦距远小于镜头焦距的平方除以 、F之积,一般公式记作

  二、计算实例

  仍以MT9M034为例,它的像素点尺寸为3.75um,按照3个像素点来计算,它所允许的弥散圆直径为0.0112mm,即 。

  1、如果我们采用焦距为2.8mm,光圈为F1.8的镜头,可以算出该镜头在MT9M034上的超焦距距离为:

  也就是说,如果我们把该镜头对焦在大约0.4m处,就可以获得扩展景深从0.2m到无穷远。实测图像如下:

  显然,该镜头可以获得大视场、大景深的图像,但由于镜头焦距有限,远处的景物细节信息显然不够。

  2、如果我们采用焦距为6mm,光圈为F1.6的镜头,可以算出该镜头在MT9M034上的超焦距距离为:

  也就是说,如果我们把该镜头对焦在大约2m处,就可以获得扩展景深从1m到无穷远。实测图像如下:

  图像的视野明显变窄了,而且景深也明显变小了,近处的景物已虚化,但远处景物的细节明显增加了。

  3、如果我们采用焦距为8mm,光圈为F1.6的镜头,可以算出该镜头在MT9M034上的超焦距距离为:

  也就是说,如果我们把该镜头对焦在大约3.6m处,就可以获得扩展景深从1.8m到无穷远。实测图像如下:

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关键词镜头景深
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