机器视觉光学基础知识_镜头光圈

光学器件的光圈与透镜的光圈相对应，光可以通过透镜的光落在传感器上。因此，它直接负责图像的亮度。孔的大小是通过重叠叶片的圆形排列来实现的，重叠叶片的功能对应于人眼的瞳孔。这是通过从透镜边缘径向限制光路来完成的。

改变光圈会影响

1. 相机的曝光时间

2. 图像景深

较高的焦距会导致更长的曝光时间，但是会在图像中产生较高的景深。较大的开口孔径会缩短传感器的曝光时间，但景深也会很低。

光圈数与图像强度

国际孔径刻度的布置方式是，每个步骤意味着将曝光时间减半或加倍。

光圈，光入射和景深

隔膜叶片将光学元件的开口直径减小了1.4倍（平方根为2），相当于将开口表面减半。

1.4 * 1.4 = 2

2 * 1.4 = 2.8 2.8 * 1.4 = 4等

结果是国际f-stop系列：

f / 1--f / 1 0.4-f / 2-f / 2.8-f / 4--f / 5.6--f / 8--f / 1--f / 16楼/ 22楼..

膜片的绝对直径取决于光学元件的焦距。对于f´= 50mm的镜头，在焦距为100 mm的光学元件上，打开12.5 mm的光阑与打开25 mm的光阑具有相同的效果。如果将孔径的直径除以焦距，则在本例的两种情况下，结果都为1/4，与焦距无关。

因此，通常以焦距的一部分给出光圈的指示，而不是以毫米为单位给出绝对值，它们被称为f值或f-光圈。1/4的镜头指示也记为f / 4，F4或1：4。

有效焦比

通常针对来自无限远的图像计算镜头上指示的焦比值。但是，在短距离的图像（这在机器视觉中很常见）的情况下，显然图像较暗。对于宏观图像，这种效果尤其明显。

keffective = k * (1 + β)

图像比例β是根据

β = image / object

如果在4.8毫米的1/3英寸相机芯片上拍摄144毫米的图像，则结果为β= 1/30，即，在上式中，β没有太大的权重。使用很小的物场和相对较大的传感器，有效焦比可能会发生很大变化，图像看上去明显更暗。