单目相机选型

时间:2024-03-13 19:30:59

相机选型时出现的参数的含义

  1. 像元尺寸(Pixel size
    像元尺寸指芯片像元阵列上每个像元的实际物理尺寸,通常的尺寸包括14um,10um, 9um , 7um , 6.45um ,3.75um 等。像元尺寸从某种程度上反映了芯片的对光的响应能力,像元尺寸越大,能够接收到的光子数量越多,在同样的光照条件和曝光时间内产生的电荷数量越多。对于弱光成像而言,像元尺寸是芯片灵敏度的一种表征

  2. 图像传感器格式(Optical format
    参考:https://zh.wikipedia.org/wiki/標準鏡頭
    图像传感器对角线长度为摄像管直径(即,传感器类型,如1/3")的2/3

  3. 活动成像区域的大小(active imager size
    为了计算摄像机的视角,应该使用传感器的活动区域的大小。传感器的活动区域意味着传感器的区域,在该区域上,在给定的摄像机模式下形成图像。活动区域可以小于图像传感器,并且活动区域可以在同一相机的不同操作模式下有所不同。有效面积大小取决于传感器的纵横比和摄像机输出图像的纵横比。活动区域大小可以取决于相机给定模式下的像素数目。有效面积大小和透镜焦距决定了视角。


M12镜头参数计算
参考:https://blog.csdn.net/jiaozi07/article/details/42264679
比如我们看到一款镜头在一个镜头上标注了 “F1.2 8mm IR CCTV 1/3 LENS 3MP”,这里8mm表示焦距,F1.2表示光圈值, F值=镜头的焦距/镜头光圈的直径,光圈的直径由镜头光圈的叶片来控制。
例如50mm的镜头,F1.2的时候,光圈的直径为41.7mm, F1.4 的时候为 35.7mmF1.6的时候为31.2mmF值越大,镜头光圈的直径越小,照片的景深越大。1/3表示对应sensor的尺寸。3MP表示300万像素。


镜头分类
参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/29098395
镜头按焦距分,可以划分为:标准镜头、广角镜头、鱼眼镜头、长焦距镜头、反射式望远镜头、微距镜头。
1)标准镜头,指焦距长度接近或等于底片/传感器对角线长度的镜头。其视角约50度,也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角。在诸如取景范围、透视关系等方面,标准镜头都与人眼观看的效果类同,显得特别亲切、自然。
2)广角镜头,指焦距短于、视角大于标准镜头的镜头。视角大于90度的镜头称为“超广角镜头”。
3)鱼眼镜头,一种极端的超广角镜头,视角在180度左右的镜头就可称为“鱼眼镜头”。
4)长焦距镜头,适于拍摄距离远的景物,景深小容易使背景模糊主体突出,但体积笨重且对动态主体对焦不易。35mm 相机长焦距镜头通常分为三级,135mm以下称中焦距,135-500mm称长焦距,500mm以上称超长焦距。长焦镜头的主要特点为:

  • 景深小,容易获得主体清晰,背景虚化的画面效果;
  • 视角小,能够获得远处主体较大的画面且不干扰被摄对象;
  • 压缩了画面透视的纵身感,拉近了前后景的距离;
  • 影像畸变较小。

焦距
焦距,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指平行光从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。
当对同一距离远的同一个被摄目标拍摄时,镜头焦距长的所成的象大(这也是长焦镜头能够看清远处物体的原因),镜头焦距短的所成的象小。

焦距与视场角成反比,即焦距越大,视场角越小,反之视场角越大。
单目相机选型

凸透镜成像规律
fffff fa=2arctan(2fd)

焦距越长,视角越小,反之亦然
假设一个 35mm 相机,安装了一个焦距为 F = 50 mm 的镜头。35mm 相机的影像规格是 24mm(垂直)× 36mm(水平),对角线距离约为 43.3mm.


红外镜头
镜头上会标注“IR”字样,消除可见光和红外光的焦面偏移,使可见光区到红外光区都可以在同一个焦面位置成像,从而实现日夜监控。

单目相机选型

红外滤光片 IR Filter
主要是过滤掉进入镜头的光线中的红外光,这是因为人眼看不到红外光,但是sensor却能感受到红外光,所以需要将光线中的红外光滤掉,以便图像更接近人眼看到的效果。


<完>
@leatherwang


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