光學鏡頭參數的選擇和質量的好壞成為了影響整個成像系統性能的關鍵因素之一。

　　選擇光學鏡頭需要滿足鏡頭成像面的大小必須與所采用的相機相匹配，同時也要根據實際的工作距離和測量要求選擇參數合適的鏡頭。因此有必要了解鏡頭的相關參數。

　　鏡頭的主要參數包括：

　　1、焦距

　　平行光束經過凸（凹）透鏡時，光線會發生匯聚（發散），此時光束的延長線（反向延長線）和光軸交與一點，這個點即為透鏡的焦點，焦點到透鏡主平面的距離我們成為焦距，通常用字母f來表示。焦距和視場角的大小成反比。

　　焦距變小，視場角變大，觀測范圍也隨之變廣，同時離鏡頭距離較遠的目標成像變模糊；焦距變大，視場角隨之小，觀測范圍隨之變窄，但可以清楚的觀察距離相對較遠的目標。

　　焦距的大小會影響成像大小。焦距與工作距離和放大倍率的關系如下公式所示：

　　其中WD表示工作距離，即鏡頭第一個面到所須成像物體的距離，PMAG表示鏡頭的放大倍數。

　　2、光圈

　　光圈的主要作用是控制進光量的大小。光圈F的計算如公式如下所示：

　　式中f表示鏡頭焦距，D表示鏡頭有效孔徑直徑。由公式可知，針對某一特定的光圈F值，倘若鏡頭焦距越長，則其有效孔徑越大。而對于一焦距確定的鏡頭，隨著光圈的F值減小，有效孔徑不斷增大，單位時間進入鏡頭的光變多，畫面會變得更加明亮。

　　3、景深

　　景深表示的是目標景物空間域內可以呈現清晰的像的范圍。

　　了解景深首先需要了解彌散圓。彌散圓是指在物點成像時，由于像差的存在，成像光束很難如理想狀況下匯聚在一點，而是在向平面上形成一個擴撒的圓形投影，即為彌散圓。若彌散圓直徑小于人眼能分辨的大小的極小值，則人眼無法辨認該范圍內的成像是否模糊。此時的彌散圓被稱作容許彌散圓。

　　鏡頭景深由前/后景深兩部分組成，分別為鏡頭焦點到近/遠彌散圓之間的距離。前景深與后景深之和即為該鏡頭的景深。

　　設計光學鏡頭需要優秀的輔助工具。在眾多的光學軟件中，Zemax是一套很受關注的光學設計軟件。

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