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01 分辨率的定義
能被分辨開(kāi)來(lái)的兩個(gè)物點(diǎn)之間的最小距離,稱為鏡頭的物方分辨率,
記為Resolution(物),單位為m。
可以看到,這只是單純鏡頭本身的參數(shù),只反映鏡頭的解析能力,而和相機(jī)多少像素?zé)o關(guān)!它直接反映了,一個(gè)理想物點(diǎn)經(jīng)過(guò)鏡頭成像后,會(huì)模糊成多大一個(gè)像斑,這個(gè)數(shù)字當(dāng)然越小越好。
鏡頭分辨率和本身光圈大小(或者NA)有關(guān)。鏡頭成像本身就是一個(gè)光學(xué)衍射的過(guò)程,當(dāng)然孔越?。‵數(shù)越大),衍射斑越重,從而造成分辨率下降,如下圖
另外,即使開(kāi)孔很大,而存在未矯正的像差,同樣會(huì)影響成像清晰,所以有些FA鏡頭在最大光圈未必得到最清晰的圖像。
02 檢測(cè)與測(cè)量精度的區(qū)別
客戶通常要求的“精度”,實(shí)際上是指的一個(gè)像素能夠代表物方多少大小,這時(shí)候只需要用相機(jī)像素尺寸除以鏡頭的倍率就可以了(精度=像素大小÷光學(xué)放大倍率,或者用視野÷像素?cái)?shù)量,結(jié)果是一樣的)。比如,你用了5MP的相機(jī),像素為2.2m,搭配了0.5x的鏡頭,此時(shí)精度即2.2m÷0.5=4.4m,測(cè)量一根25m的線寬就需要5~6個(gè)像素,畫面每跳動(dòng)一個(gè)像素,測(cè)量結(jié)果就變化4.4m。
可以看到,此公式并沒(méi)有鏡頭的分辨率,而是由客戶的相機(jī)分辨率和視野直接決定的。
03 分辨率與相機(jī)的匹配
說(shuō)完了兩個(gè)易混淆的鏡頭和相機(jī)相關(guān)的參數(shù),那么怎么把鏡頭的分辨率和相機(jī)的分辨率匹配呢?簡(jiǎn)單的算法就是,用鏡頭標(biāo)稱的物方分辨率乘以倍率,得到像方分辨率;再用像方分辨率與相機(jī)像素的兩倍作比較,如果相同,則說(shuō)明門當(dāng)戶對(duì);而誰(shuí)的數(shù)字大,誰(shuí)就拖了視覺(jué)系統(tǒng)的后腿(分辨率X 倍率 ≈像素尺寸X 2)。
04 分辨率的其他表示方式
通常對(duì)于遠(yuǎn)心鏡頭,倍率是定的,因此會(huì)直接標(biāo)識(shí)物方分辨率;而FA鏡頭在不同的工作距離下,倍率是連續(xù)變化的,此時(shí)通常會(huì)標(biāo)識(shí)在像方的分辨率,用線對(duì)/毫米(lp/mm)標(biāo)識(shí)。(例如230lp/mm,表示1mm有230對(duì)黑白線,每個(gè)線寬約2.2 m,代表可以兼容2.2 m 像素的高分辨率相機(jī));有時(shí)甚至用更直白的方式,直接注明該鏡頭可以支持500萬(wàn)像素的CMOS相機(jī)。(注意是支持對(duì)應(yīng)像素的相機(jī),而沒(méi)有“鏡頭是多少像素”的說(shuō)法)。