光学镜头基础知识
CCD和CMOS的特性对比
CCD也有两种：全帧(full frame)的和隔行(interline)的。这两种CCD的性能区别非常大。总的来说，全帧的CCD性能最好。其次是隔行的CCD。CMOS的综合性能最差。full frame CCD最突出的优势是分辨率和动态范围。最弱的地方就是贵，耗电。CMOS最差的地方是分辨率，动态范围和噪声。优势就是便宜，省电。interline CCD比CMOS强的地方在于噪声。总的来说，两种CCD的颜色还原都比CMOS强。
现在一般的消费级数码相机，在宣传上都不说是Full frame CCD还是Interline CCD。当然多数都是后者。专业级的数码相机，肯定是前者。所以，Full frame CCD 和Interline CCD间的区别，都存在于专业级数码相机和消费级机之间。当然，专业级数码相机彩用的大面积CCD带来的好处更突出。
光学镜头基础知识
光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。另外争取选折合适的镜头，降低机器视觉系统成本，才是产业兴旺发达的唯一出路。光学镜头规格繁多，有时不免头晕。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。根据我们使用的经验，俄罗斯的光学镜头很便宜。
结构上分
1固定光圈定焦镜头
简单。镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在CCD 靶面上的图像最清晰。没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单，价格便宜。
2手动光圈定焦镜头
手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从F1.2 或F1.4
到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀，价格较便宜。
3 自动光圈定焦镜头
在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机，并从驱动电路引出
3 或
4 芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像机
CCD 靶面产生的电荷发生相应的变化，从而使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光圈镜头，从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。
4 手动光圈变焦镜头
焦距可变的，有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为
2～3 倍，焦距一般为3.6~8mm。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后，在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。
5 自动光圈电动变焦镜头
与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环合，当其转
动时可以控制镜头的焦距；另一电机与镜头的对焦环合，当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是，由于增加了两个电机且镜片组数增多，镜头的体积也相应增大。
6 电动三可变镜头
与自动光圈电动变焦镜头相比，只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。
场合上分：
按视场大小分为：小视场镜头，普通镜头（约50 度左右），广角镜头和特广角镜头（100－120 度）1 标准镜头：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，所以
又称为标准镜头。5mm 相机的标准镜头的焦距多为40mm，50mm 或55mm。120 相机的标准镜头焦距多为80mm 或75mm。CCD 芯片越大则标准镜头的焦距越长。
２、广角镜头：视角90 度以上，适用於拍摄距离近且范围大的景物，又能刻意夸大前景
表现强烈远近感即透视。35mm 相机的典型广角镜头是焦距28mm，视角为72 度。120 相机的50，40mm 的镜头便相当于35mm 相机的35，28mm 的镜头．
３、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，500mm120 相机的150mm 的镜头相当于35mm 相机的105mm 镜头。由於长焦距的镜头过于笨重，所以有望远镜头的设计，即在镜头后面加一负透镜，把镜头的主平面前移，便可用较短的镜体获得镜体获得长焦距的效果。
４、反射式望远镜头：是另一种超望远镜头的设计，利用反射镜面来构成影像，但因设计
的关系无法装设光圈，仅能以快门来调整曝光。
５、微距镜头（marco lens）：除作极近距离的微距摄影外，也可远摄。
接口类型来分
1 C 型镜头
法兰焦距是安装法兰到入射镜头的平行光的汇聚点之间的距离。法兰焦距为17.526mm 或0.690in。安装罗纹为：直径1in，32 牙.in。镜头可以用在长度为0.512in (13mm)以内的线阵传感器。但是，由于几何变形和市场角特性，必须鉴别短焦镜头是否合用。如焦距为12.6mm 的镜头不应该用长度大于6.5mm 的线阵。如果利用法兰焦距尺寸确定了镜头到列阵的距离，则对于物方放大倍数小于20 倍时需增加镜头接圈。接圈加在镜头后面，以增加镜头到像的距离，以为多数镜头的聚焦范围位5－10％。镜头接长距离为焦距/物方放大倍数。
2 CS 型镜头
With a 5 mm adapter ring, a C lens can be used on a CS-mount camera.
3 U 型镜头
一种可变焦距的镜头，其法兰焦距为47.526mm 或 1.7913in，安装罗纹为M42
3
1。主要设计作35mm 照片应用（如国产和进口的各种
135 相机镜头），可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵。建议不要用短焦距镜头。
4 42mm 镜头
3 L 型镜头
固定焦距宽视场镜头，最初设计作照相放大作用（如国产各种放大机镜头），且在2.25in(63.5mm)视场内具有良好的特性。法兰焦距是具体镜头的函数。安装螺纹为M3931.0。可用于长度为1.25in(35.1)以内的列阵，且不受限制。
4 特殊镜头
如显微放大系统。要特别注意CS 和C 的差别，不同类型的camera 和不同类型的Len 连接时，要定制转接环。国外很贵，一个约$50,不如自己加工。光学镜头的主要参数和评价
主要参数有焦距，视场，物距，光圈，快门等。
对于镜头最完善的评价莫过于
MTF （Modulation Transfer Function）。但是由于像差（标定的原因），镜头的每个范围都有一个MTF 值。这些范围指的是：（
1）近轴部分，
2）离轴部分，
3）当光学系统存在不对称畸变时，上述两部分在不同方向上的子部分。每个部分对于不同的辐射能量波长范围，都有各自相应的MTF 值。MTF 是评价成像系统的最常用、最优的指标，也是指导机器视觉系统集成的最优指标。
光圈常识
照相机的镜头有一个控制透光量的装置，就叫光圈．光圈开的大，透光量便大；开的小，透光量便小．但只靠光圈还不能完全描述作用於软片上的光线强度，镜头与软片间的距离也有关系，也就是和镜头的焦距有关系．焦距小光圈离软片较近，光线的作用便较强．有一个名词－－光圈系数，光圈系数是将镜头焦距除以光圈的直径所得的值，用ｆ表示．例如有甲乙丙三镜头，甲镜头的焦距为５０ｍｍ，最大光圈直径为２５ｍｍ，则光圈系数是５０／２５＝２，我们说它是ｆ２的镜头；乙镜头的焦距为３５ｍｍ，最大光圈直径为１７．５ｍｍ，光圈系数是３５／１７．５＝２，我们也说它是ｆ２的镜头；丙镜头的焦距为１００ｍｍ，最大光圈直径为２５ｍｍ，则光圈系数是１００／２５＝４，我们说它是ｆ４的镜头．乙镜头的孔洞比甲镜头小，但光圈系数相同，於是透光到软片上的强度是一样；甲丙镜头的孔洞一样大，但光圈系数不同，於是透光到软片上的强度是不一样的．所有相机镜头的光圈都已标准化，就是f1,f1.4,f2,f2.8,f4,f5.6,f8,f11,f16,f22,f32等．
光圈的功能有二：
1.控制光量的透入：光线透过镜头射到软片的强度是和光圈系数平方成反比，也就是相邻两级的光圈作用於软片上的光线强度有两倍的关系．ｆ２是ｆ２．８的２倍，ｆ２．８是ｆ４的２
倍．
2.调节景深：所谓的景深，就是镜头对焦处前後所能成像清晰的范围，它镜头焦距，光圈，及被摄景物主体的距离有关，镜头焦距越短，光圈越小，被摄物的距离，景深越大清晰的范围越大，反之亦然．所以就光圈来讲，小光圈景深大，清晰细密的表出远近的明锐感；大光圈景深小，则可使主体突出，表现主体以外前後主题的模糊感．值得一提的是，若要前後景物都清晰，应使用小光圈，但以小到能涵盖希望的景深即可，不必过小，过小便会受到绕射的影响，反而降低其解像力！
快门常识
相机的快门是控制曝光时间长短的机关，快门经常处於关闭状态，已防装在相机内的底片露光，摄影时将它一开一闭，让透过镜头的影像光线作用於软片上。早期的座架式相机没有快门装置。仅备一镜头盖套在镜头上，取景对焦时取下镜头盖，套上镜头盖再装感光片，摄影时将镜头盖掀开一刹那时间遂即盖上。现在快门已进步到由机械或电子操纵开启时间。快门的功能有二分述如下：
１．开启时间的长短来控制透入光量的多寡。假若被摄体的明度和镜头的光圈不变，快门开启时间长，作用於软片的光量多，快门开启时间短，作用於软片的光量少。快门开启时间的长短叫做快门速度（Shutter speed)。为便於调整曝光，镜头快门相机的镜头上装有快门速度调整环，焦面快门相机（较普遍）的机身上装有快门速度调整环。在快门速度调整环上，将快门速度分为若干级。为配合光圈调整曝光，每相邻两级的快门速度也是二与一之比。所有各种相机的快门速度分级都以标准化，即4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15,1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000, B, T。快於一秒的快门速度的刻度只用2,4,8...等分母数字表示，分别代表1/2 ,1/4,1/8.....，一秒及慢於一秒的用不同颜色数字标示。B为Bubble的缩写，代表按下快门钮时快门便开启，放松便关闭。T是Time 的缩写，代表按下快门钮时快门便开启，再按一次才关闭。
２．配合光圈曝光：摄影曝光正确，才能产生层次丰富细节清晰的照片。曝光要正确，必须按照软片速度与光圈强弱，将快门速度和光圈适当配合。控制镜头进光量，需要由镜头的所谓"孔径光阑"(Diaphragm)来控制。孔径光阑都是位于镜头内部，通常由多片可活动的金属叶片(称为光阑叶片)组成，可以使中间形成的(近似)圆孔变大或者缩小，以达到控制通过光量大小的目的。
我们用"孔径"来描述镜头的通光能力，而孔径受到光阑的控制。
对于不同的镜头而言，光阑的位置不同，焦距不同，入射瞳直径也不相同，用孔径来描述镜头的通光能力，无法实现不同镜头的比较。为了方便在实际摄影中计算曝光量和用统一的标准来衡量不同镜头的孔径光阑实际作用，采用了"相对孔径"的概念。
相对孔径= [镜头焦距] / [入射瞳直径] = f/d比如某个镜头的焦距为50mm，入射瞳直径为25mm，那么该
镜头的相对孔径就是50/25=2。通常表示相对孔径的办法是在相对孔径前面加入[f/]，比如f/1.4、f/2、f/2.8等，也有用1:2来表示f/2的。通常镜头标记上用类似1:2的方式更多些。在实际使用中，很少使用"相对孔径"的称呼，通常都是用"光圈系数(f-Stops)"来称呼，简称"光圈"或者"f-系数"。在镜头的标记上，通常都是标记镜头的最大光圈系数，如图所示：
现在标记镜头的相对孔径都是用了一系列标准化的数值：
可以看到：每一个数值都与相邻数值有一个的关系，表明后一个数值的通光量为前面一个的一半，前一个数值的通光量是后面一个的两倍。因为根据圆面积的计算公式，镜头通过的光量与f系数的平方成反比。比如：f/5.6的通光量是f/4的一半；是f/8的两倍。
焦点(focal point、focus)：
对于一个理想透镜而言：远处的物体可以近似地看成时位于无限远处。
该无限远处的物体上任何一点发出的到达理想透镜的光线，可以看成是平行光。
所谓"光轴"就是一条垂直穿过理想透镜中心的光线。与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的凸镜应该是所有的光线会聚在透镜后面一点上，这个会聚所有光线的一点，就叫做焦点。例如使用放大镜将太阳光聚光后，形成最小点的就是焦点。焦点一定在光轴上。
在光学术语上，以透镜为界：
被摄物体所在的空间称为"物方空间"；
被摄物体所发出的光穿越透镜在透镜后面形成的像所在的空间称为"像方空间"；
在像方空间所形成的焦点称为"像方焦点"或"后焦点"；
反之，从像方开始，投射出与光轴平行的光线，并在透镜物体空间所形成的焦点，称为"物方焦点"或"前焦点"。
注意：对于凹透镜而言，物方焦点与像方焦点的位置与凸透镜相反
主点(Principal point)：
一个透镜得轴向厚度与其直径、物距、像距以及焦距相比显得很小，就可以认为该透镜是薄透镜。一片薄的双凸透镜的焦点距离，一般指镜片的中心到焦点为止的光轴上的距离，这个镜片的中心叫做"主点"。实际的镜头都是由数片凸透镜和凹透镜组合而成，无法直接分辨出主点的位置。当焦点处于无限远时，镜头主点到结像平面的距离= 焦距
对于某种画幅而言，标准镜头的焦距值约等于画幅对角线长度，其主点的位置在镜头的光学组内前主点/后主点(front principal point/rear principal point)如下图所示，假设从 a 射入的光线，折射之后通过n 和n' 致到达了b 。对于光轴而言，a-n与n'-b 之间产生相似的
角度，因此，在光轴上可以得出h、h' 两个交点。这两个交点h 和h' 就叫做主点，其中h 为前主点(第一主点)，h' 为后主点(第二主点)。前主点与后主点之间的距离称为主点间隔。
焦点距离(focal length)
摄影镜头从后主点(h')到后焦点的距离就是焦点距离。
虽然镜头的种类不同，会有主点的前后关系位置相反，或者h' 落到组合的镜头之外的现象发生。无论何种情况，从后主点h' 到后焦点之间的距离，就是焦点距离。望远型镜头和逆望远型(retrofocus lens)镜头的后主点h' 的位置，如下图所示。
长焦镜头主点位置比标准镜头的更靠前，其主点位于镜头前组光学组外
广角镜头主点位置比标准镜头的更靠后，其主点位于镜头后组光学组外
后焦距离(back focus)当焦点在无限远时，镜头最后一片镜片面的顶点到胶片平面在光轴上之间距离，称为后焦距离。单反机由于其工作原理，在动作过程重，反光镜必须往上翻起。所以，后焦距离比较短的广角镜头，反光镜会碰到最后一组镜片。所以，单反机用的广角镜头，必须采用后焦距离比较长的逆望远型镜头。选择镜头的技术依据和不同种类镜头的应用范围
二、选择镜头的技术依据
(1)镜头的成像尺寸
应与摄像机C C D靶面尺寸相一致，如前所述，有1英寸、2／3英寸、1／2英寸、1／3英寸、1／4英寸、1／5英寸等规格。
(2)镜头的分辨率
描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对用户而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N二1 8 0／画幅格式的高度。由于摄像机CCD靶面大小已经标准化，如1／2英寸摄像机，其靶面为宽6.4mm*高4.8mln，1／3英寸摄象机为宽4.8mm3高3．6mm。因此对1／2英寸格式的C C D靶面，镜头的最低分辨率应为3 8对线／mm，对1／3英寸格式摄像机，镜头的分辨率应大于5 0对线，摄像机的靶面越小，对镜头的分辨率越高。
(3)镜头焦距与视野角度
首先根据摄像机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后，则由摄像机靶面决定了视野。
(4)光圈或通光量
镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。
三、变焦镜头(zoom lens)
变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有6倍(6.0-36mm，F1.2)、8倍(4．5-36mm，F1．6)、1 0倍(8．0-80mm，F1．2)、12倍(6.0-72mm，F1．2)、2 0倍(10-200mm，F1.2)等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。
四、镜头与摄像机CCD 尺寸的关系
1／2"镜头既可用于1／2"摄像机，也可用于1／3"摄像机，但视角会减少25％左右。
1／3"镜头不能用于1／2"摄像机，只能用于1／3"摄像机。
五、不同种类镜头的应用范围
手动、自动光圈镜头的应用范围
手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的—个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。
在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。
手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。
定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用。
定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头；焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头，短焦距镜头主要用于环境照明条件差，监视范围要求宽的场合，焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头，长焦距镜头又称望远镜头，这类镜头的焦距一般在150mm以上，主要用于监视较远处的景物。
手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。
自动光圈镜头，(EF)可与任何CCD摄像机配套，在各光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。
电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。
六、镜头的主要性能指标有以下几个：
1、焦距：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
2、光阑系数：即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F 值，例如6mm／P1．4代表最大孔径为4．29毫米。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，1 1，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1／2，1／2.8，1／4，1／5.6，1／8，1／11，1／16，1／22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动(MANUAL IRIS)和自动光圈(AUTO IRIS)之分。配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、人口等光线变化大且频繁的场合。
3、自动光圈镜头：自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频(VIDEO)驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节(测光调节)，有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档；另一个是LEVEL调节(灵敏度)，可将输出图像变得明亮或者暗淡。
4、变倍镜头：变倍镜头分为手动(MANUAL ZOOM LENS)和电动(AUTO ZOOM LENS)两种，手动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道
。
在介绍镜头前，必须先解释一下“焦距”这个名词。就单片透镜的镜头而言，焦点与镜头中心点的距离便是焦距。复式镜头的焦距俗说是焦点与光圈位置间的距离，实际上是焦点与镜头后节点的距离。望远镜头的后节点远在最前镜片之前，广角镜头则在最后镜片之后，所以依镜头设计的不同而有所差异。
镜头选购注意事项
当你在考虑购买不同的镜头时，以下几点是值得事先考虑的：
如果镜头的制造商和你的相机的不同，那么一定要弄清楚在加上新镜头后，相机上的功能是否仍然能
够使用，像自动聚焦、程序模式、"智能"测光等等。
另外一个需要考虑的问题是镜头的制作材料，有些镜头非常轻，它们的镜头筒大都是用聚碳酸酯做成的；还有一些则是用相当重的金属材料做成的。通常来说，中等价格的聚碳酸酯镜头就能够满足你的需要了。如果你经常更换镜头，那么你最好选用一个不锈钢（而不是聚碳酸酯）的镜头。
右图是使用广角镜头拍摄的大片野花，正是因为广角镜头的使用，才能够让这片的野花看起来就像是一块大地毯，如果使用的是远距镜头则绝对达不到这样的视觉效果。
检查镜头的保修期限，一般是1年到6年不等，镜头的保修服务通常都是由零售商提供的，因此在选购镜头的时候一定要选择信誉好的商店。
查看镜头说明书上的关于镜片类型的介绍，标明有低像散或非球面透镜的镜头能够产生更好的图象效果。
如果你想拍摄到顶级的图象质量，那么就要考虑选购"pro"镜头，比如说80-200mm f/2.8，具有低像散镜片和金属镜头筒的镜头。像这样的镜头通常也能够得到更加清晰的成像。当然，这样的镜头也就十分昂贵，也要相应的大和重一些。
如果在购买时你遇到两种很相似，但价格却相差很大的镜头时，最好向售货员询问一下它们的区别，或者是通过浏览网页或查看其它的资料来比较它们的不同。有一些可能因其具有光学图象稳定功能，所以它的价格就要贵一些。
对于那些高价格的镜头，它们可能还具有下面的一些优点或功能，比如微距聚焦、超声波马达自动对焦、更大的广角光圈（f/3.5-4.5 vs. f/5.6-6.3）等。大的光圈能够让你使用像ISO 200这样的慢速胶卷(代替ISO 400胶卷），以得到高清晰度、色彩丰富的图象。
人们理想中的镜头应该是成像极度清晰、对焦速度快、质量轻、价格适中、焦距20-500 mm 、最大光圈f/2.8的超声波微距镜头，但是直到目前为止，世界上都还没有任何一家镜头制造商能够生产出这样的镜头。因此，我们在选择镜头时还是要从我们能够得到的最大用处来做出最终的选择
[佳能300D特约]如何象行家那样选购镜头
出处：PConline
由于现代镜头的设计都是电脑帮助完成，一些人往往认为生产的大多数镜头几乎都是同
一个标准。但是行家们往往更会识别镜头的好坏。
下面介绍一下行家们在摄影器材商店选购镜头时常用的几种快速检验方法：
1．初看，优质镜头看上去就象观察清澈水底似的；深沉而又黑暗，内部没有反光。这
是因为镜头加工精细。没有反光是表明镜头性能好的最重要的因素之一，因为零星的反光会
有损于照片的质量。
2．细看。把焦点调到最近处（如果是变焦镜头，把镜头拉到最大变焦挡位），然后让镜
头稍微倾斜，以反射室内的光线。数一下你能看到的色彩。如果有三色，或者不到三色，那
意味着厂家省去了一些耗资而又费时的多层镀膜工艺，而这种镀膜对于高质量的传递光线和
取得彩色均衡是十分必要的。
3．具体检查。全面检查一下各种装置。对焦和变焦应当调节起来平滑顺手，没有毛病。
不能太松，也不能太紧。各挡光圈挡位都应当好使，不能错动。任何问题都意味着使用不便，
或者是属于加工和装配质量不好。
4．手感效果。现在不妨把镜头装在照相机上，看一看镜头是否合适。镜头应当既坚实，
又轻便，用起来顺手得当，但是也不能太轻，以至于使用起来感到太单薄或太不得心应手，
因为这样可能意味着镜片不够或属于粗制滥造。
5．把光圈开到最大。检查一下最大光圈。大光圈不仅能使光线通过得多，它还可以判
定你的裂像取景在低光不条件下是否有用。例如，F2.5的镜头要比F2.8的镜头多通过百分
之二十五的光量。如果在室内拍摄，使用大口径的镜头和口径稍小一点的镜头，取得的照片
效果会大不一样。
6．把光圈收小。检查一下最小光圈。如果你使用高速胶片，想在各种场合拍照，你需
要把光圈收小到F/22或F/32。否则你会曝光过度。
7．调节便利。检查一下调到半挡光圈挡位时光圈环是否容易滑动。专业摄影师常常使
用半挡光圈挡位取得对光线的精心控制，然而每个认真的摄影家也需要使用半挡光圈挡位，
以便拍摄出精细的彩色作品和取得合适的景深。
8．近摄。检查一下从正常距离到微距连续对焦的效果。在实际拍摄中，你通常没有时
间让眼睛离开取景器。
9．想到旧物利用，大多数摄影家买镜头花的钱要比买照相机花得多。因此，保护好你
在镜头上所花费的投资是个好主意，因为所买的镜头可以装在其他机身上。甚至你换用新牌
子照相机也可以把旧镜头派上用场。
10．保单。好的镜头制造得坚固和耐用。表明镜头坚固和耐用与否的一个标志是厂家对
镜头的保单规定的有效期有多长。
如果你记住上述几条，那么你买镜头时就不会花冤枉钱了。
摄像机镜头选购指南
在电视监控系统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的，因为它直接影响到系统组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像细节而言)，所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。
摄像机镜头就光圈而言可分为手动光圈镜头及自动光圈镜头两种，就焦距而言又可分为定焦镜头及变焦镜头两种。
下面就以使用环境的不同谈如何正确选用摄像机镜头。
1 手动、自动光圈镜头的选用
手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。
对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。
对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。
对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种，即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上，三者注意协调配合好即可。
2、定焦、变焦镜头的选用
更新定焦、变焦镜头的选用取决于被监视场景范围的大小，以及所要求被监视场景画面的清晰程度。
在镜头规格(镜头规格一般分为1/3″、1/2″和2/3″等)一定的情况下，镜头焦距与镜头视场角的关系为：镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小(见图1所示)；在镜头焦距一定的情况下，镜头规格与镜头视场角的关系为：镜头规格越大，其镜头的视场角也越大。所以由以上关系可知：在镜头物距一定的情况下，随着镜头焦距的变大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节越来越清晰；而随着镜头规格的增大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就增大，但其画面细节越来越模糊。在镜头规格及镜头焦距一定的前提下，CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。
镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。
在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内，狭小房间均应采用短焦距广角或超广角定焦镜头，如选用镜头规格为1/2″，CS型接口，镜头焦距为3.6mm或2.6mm镜头，这些镜头视场角均不小于99°或127°，这对于摄像机在狭小空间里一般标高为2.5m左右时，其镜头的视场角范围足以覆盖整个近距离狭小被监视空间。也可根据现场实际情况选用手动变焦镜头如日产Computar T2Z2814CS－2镜头，这种镜头为1/3″CS 型接口手动光圈镜头，其焦距2倍可调(手动调焦)。调焦范围为2.8～6.0mm，视场角变化范围为96°～47.2°，这种镜头非常适合在狭小的被监视环境中使用，在使用时可方便地根据实际需要，灵活实现对被监视场景的"点"或"面"的监视效果。
对于一般变焦(倍)镜头而言，由于其最小焦距通常为6.0mm左右，故其变焦(倍)镜头的最大视场角为45°左右，如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中，其监视死角必然增大，虽然可通过对前端云台进行操作控制，以减少这种监视死角，但这样必将会增加系统的工程造价(系统需增加前端解码器、云台、防护罩等)，以及系统操控的复杂性，所以在这种环境中，不宜采用变焦(倍)镜头。
在开阔的被监视环境中，首先应根据（1）被监视环境的开阔程度，（2）用户要求在系统末端监视器上所看到的被监视场景画面的清晰程度，以及（3）被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据，在直线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦(倍)镜头(电动三可变镜头)，这可根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定，在选用时也应考虑两点：(1)在调节至最短焦距时(看全景)应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求；(2)在调节至最长焦距时(看细节)应能满足观察被监视场景画面细节的要求。通常情况下，在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用6倍或者10倍镜头即可满足要求，而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中，可根据实际要求选用10
倍、16倍或20倍镜头即可(一般情况下，镜头倍数越大，价格越高，可在综合考虑系统造价允许的前提下，适当选用高倍数变焦镜头)。
3、正确选用镜头焦距的理论计算
摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算：
f=u·D/U
(2)f=h·D/H
f：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、u：图像高度、h：图像宽度
(2)举例说明：当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.3332U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。
将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.823500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。
摄影镜头的选择
关于镜头的专业术语
aberration 像差：光学系统中对成像造成不良影响的因素。任何光学系统的设计都致力于用不同的方法纠正各种像差，如：球差与色差，渐晕，慧差和畸变。
agc 自动增益控制：这是一种内置的功能，用来自动调节增益水平。
alc control 自动光线补偿：一种自动光圈设定，使明亮的主体不至于影响整体的曝光。向peak（弱化）方向调节，会使感光度提高；设定成averade（平均）时感光度降低。average为一般的出厂设定。
angle of view 视角：摄影镜头拍摄的视场对角线角度称为视角。通常广角镜头具有较大的视角；而长焦镜头的视角则较窄。
aperture 光圈：原意指镜头的开度。一般指控制镜头开度的装置，以控制通过镜头的通光量。光圈的大小可以是固定的或可变的。光圈的大小也决定着景深，使用较小的光圈（如：f/11 f/16）往往具有较大的景深。
aspect ratio 画幅比：指拍摄画面的纵横比，一般的135相机拍摄的画面是24x36mm，其画幅比为2：3 aspherical 非球面镜片：一种含有非球面表面的光学元件。目前有多种制造非球面镜片的方法，如：压铸成型，喷射铸造，复合成型等。这些工艺都依赖于高精度的制造技术。腾龙公司已成功地开发了复合型非球面镜片--- 一种高精度的模具制造与镜头镀膜技术。
back focus (back focal distant)后焦距:从光学元件第2主点至焦平面的距离。
barrel镜筒：安装镜片及其他部件的桶型结构。
bbar multi-coating：腾龙特有的bbar多层镀膜。bbar即broad-band anti-reflective，意为宽频率抗反射。腾龙拥有在镜头表面镀上多层极薄的抗反射层的技术，这种技术能大大提高镜头的清晰度与色彩还原能力。depth of field 景深：对焦主体前后的那段清晰区域。
field of view 视野：通过镜头拍摄到的最大区域。
finder 取景器：相机上的取景装置。通过它，拍摄者可轻易地构图。
fixed focal定焦：该镜头只具有单一的焦距。
fixed focus（pan focus）固定物距：该镜头的拍摄物距是固定的，不提供调焦能力。
flank back（flange back focal distance）定位截距：镜头安装平面至焦平面的距离。
f-number (f/#): f值，表示光圈大小。
focal length：镜头焦距
lens shade：镜头遮光罩
low dispersion (ld) hybrid aspheric element: 低色散镜片，这是一种特殊的光学材料，简称：ld。ld镜片的作用是克服镜头固有的色散现象。
minimun object distance：最近对焦距离，简称：mod
off-the-film-metering焦平面测光：这是相机上的一种先进的测光方式，测光元件从焦平面直接读取光线数据。
quad cam zoom: 4凸轮变焦机构。这是腾龙在其af28-300镜头上率先采用的变焦机械装置。
vignetting渐晕：画面4角的黑角现象。
wide angle lens：广角镜头。
zoom lens:变焦镜头
zoom ratio: 变焦倍率。
CCD摄像机的分类：
CCD摄像机大致可分为下列几大类：
依成像色彩划分
(1)彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。
(2)黑白摄像机：是用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。
依摄像机分辨率划分
(1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率420线左右的低档型。
(2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型
(3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率，570线以上的高分辨率。
依摄像机灵敏度划分
(1)普通型：正常工作所需照度为1~3Lux
(2)月光型：正常工作所需照度为0.1 Lux左右
(3)星光型：正常工作所需照度为0.01 Lux以下
(4)红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。
按摄像元件的CCD靶面的大小划分
(1)l inch 靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm
(2)2/3inch靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm
(3)1/2inch靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm
(4)1/3inch靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm
(5)1/4inch靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm
(6)1/5inch正在开发之中，尚未推出正式产品
此外CCD摄像机有PAL制和NTSC制之分，还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结
镜头质量——你到底需要多高级？
你到底需要多高的质量？
这个问题的答案很简单：如果你卖作品给挑剔的艺术指导和专业客户的话，因为这些人愿意为每张照片付出150到5000美元，你当然就有了足够的理由来挑剔和追求镜头的质量。另外，因为你把摄影作为你的
职业，你买昂贵镜头的钱可以享受减税的优惠。业余摄影爱好者可没这个福气！
但问题是，你是打算卖照片，还是为了自我满足而拍照？如果你不卖照片，那你到底需要多高级的镜头，你又能负担多少呢？
如果你极少放大，你的照片绝大多数是小冲印店弄出来的4x6，你不会从高级镜头里看到更好的质量。
如果你常做8x10的放大，恐怕一般质量的变焦和大多数非原厂的定焦就能满足需要了。
你需要11x14吗？这时候你就应该多看看杂志上的镜头评论文章了。不过高质量变焦和一般的定焦也能称职。你经常放到16x20这么大？那你就需要用到最顶级的镜头了，多掏点钱吧！
还不够大？你需要20x30？得了吧，最好别想135了，换120甚至4x5好了。虽然也有人把135底片放这么大，但恐怕够不上真正的清晰的标准。
不过，人们在欣赏11x14这么大的照片时往往站的比较远。假如你近距离比较135和120出来的作品，很容易发现前者不如后者清晰，也缺少层次和丰富的暗部细节。
假如你往后退上几步，“清晰”的要求就会降低。欣赏距离加倍，需要的分辨率也减少了一半--看起来同样清晰。一些135用户报告说他们很满意30x40甚至更大扩印的质量。也许如此，但我敢打赌他们不是凑上前去看的，不然他们就不会认为这些照片清晰了。
简单的lp/mm计算
我是根据什么提出上述建议的呢？简单！我知道最好的135镜头在24x36大小的底片上的分辨力很难超过80-100 lp/mm。在正常距离观看时，一张11x14的照片得有8 lp/mm的分辨率才能算得上真正清晰。11x14是11倍放大，为了得到8 lp/mm的最终结果，你的底片得要有88 lp/mm才行。考虑到放大时的精度损失，实际上需要的比这个数还多一点。通过这么一算，我们大致清楚了吧！就135而言，大于11x14的照片不可能得到真正清晰的结果。
我知道有些人会辩解说他们经常放大到24x36。当然这个是可能的，但就我们定义的8 lp/mm的清晰度而言，他们得到的结果不能算是“清晰”。可能他们已经很满意了，但跟大幅面底片出来的结果比比看就知道，清晰度是有差别的。当超过我们8 lp/mm的清晰标准时，你很难察觉这些增加的清晰度(层次方面则可能会被察觉出来)。所以，一只可怜的60 lp/mm镜头和一只顶级的90 lp/mm镜头在5x7上的表现同样清晰。如果你很少超过8x10，你需要64 lp/mm的镜头质量。因此大多数杂厂镜头提供的65-80 lp/mm质量也够用了。买一只几千美元的原厂顶级镜头并不能带给你的8x10带来清晰度方面的好处。
Novoflex系列的长焦镜头就是个好例子，它们把镜头的分辨力放在你最需要的位置：画面中央。这些镜头的中心部位分辨力非常之高，但边角位置要差得多。野生动物摄影师非常喜欢这种安排，因为他们经常剪裁掉底片的边角。现在绝大多数镜头都为了照顾到边角的分辨力而牺牲了不少中心部位的分辨力。
清晰度之外的东西
清晰度只是镜头各个要素中之一。很多不怎么样的镜头为了表现得更清晰一点而故意提高反差。看看他们的MTF图可以了解这一点。
多层镀膜和优良的镜桶设计能减少镜头眩光，使用遮光罩并保持滤镜的清洁也有帮助。使用那些容易引起眩光的镜头时要注意画面中的强烈光源。
像场边缘的光量下降问题也是导致某些镜头昂贵无比的原因。得到均匀的像场是很难的，尤其是广角和超广角镜头。另外还有一些镜头特质十分微妙，人们经常争论它们到底是真实存在的还是纯粹的心理作用。Bokeh(焦外成像的效果)就是这样一个经常引起争论的例子。
不同的胶片、不同场景的光线特征、冲洗扩印等等因素将大大影响最终结果的对比度。从前没有多层镀膜技术的时候摄影者经常使用曝光补偿来得到更好的结果。
做工——真是惊人！人们往往错误地认为杂厂镜头为了降低成本而偷工减料。为了搞清楚这点，1972年《现代摄影》杂志真枪实弹地拆开了十多个135 f/2.8镜头来分析，结果是很惊人的：“Prinz的镜头做工非常好，而价钱只有60美元，相比之下，Leitz镜头要价321美元。我们拆开这些镜头，用放大镜仔细观察，发现价钱跟做工没什么关系。实际上，不少低价镜头的设计、制造和装备质量比某些高价钱镜头还要好。”
我的观点
不要管那些广告吹水，重要的不是由谁制造的镜头，而是它们的实际表现。就8x10的扩印要求而言，现在市场上的绝大多数镜头都能满足。顶级镜头的优势只表现在11x14的照片上。几乎没有一只135镜头能
得到真正清晰的16x20！
如果你对于大幅面照片有需要，最好换成中幅相机。低价位120相机足以提供清晰的16x20。价格方面，一些6x7的系统比135专业系统还便宜，比如Pentax 67跟Nikon F5。
我的观点是，135就是135，现代的135已经优化到了头了，你得花非常多的钱换回来很少很少的改进。
80 lp/mm的Tamron、85 lp/mm的Nikkor和90 lp/mm的Leitz之间的价差多达3-5倍。如果你真的打算提高这么10-15%的质量，多掏300-500%的钱好了！
------ 译者评论------
1、80 lp/mm的Tamron不是在任何时候都能得到80 lp/mm！作者完全不考虑这些镜头在不同条件下的表现。当然我能从某只Tramron上得到80 lp/mm：f/8，zoom到135mm，避开直射的光源... 但这对实际使用有多大意义？假如另一只镜头，不说90 lp/mm了，哪怕也是80 lp/mm，比它贵一倍，但在大光圈也表现良好，眩光也很少，手感重量也符合我的要求，那我宁愿多花这些钱，不就是存钱晚两个月再买吗？(不过，要是叫我存一年的钱，那可就不干了)
2、谁说买镜头可以不看厂牌？就滤镜口径方面，你看看Nikon的定焦系列，多齐整！52mm占了大多数。在这方面省下的不光是钱，还有减少的体积重量，还有互换性。杂厂头偶尔会在新机身上出现不兼容的毛病。还有原厂头转让要保值一些，谁能保证买一只镜头会从一而终？哪怕我不卖钱，送人都好看一点。你可以说服我打消品牌迷信，但买二手人恐怕不会这么想。
3、做工？六七十年代那时候怎么能跟现在比呢？那时候大大小小的镜头厂都在用车床加工金属，小厂产量小，做工精细一点也不足为怪。现在这年头的相机工业已经昂贵得不能用车床加工任何东西了！高分子合成材料统治了低价市场。可别跟我说手感、抗磨损什么的不重要，不少人就是很看重这个。在扯远一点，现在相机的设计都在搞“人机工程”的外型设计，难道手感不算在人机工程里面？假如快门要用5kg的力才按得下、调焦环风吹就跑这样也可以忍受？
什么是CMOS摄像机？和CCD摄像机有何不同？
CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器。因为人眼能看到1Lux照度（满月的夜晚）以下的目标，CCD传感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux，是CMOS传感器感光度的3到10倍。
独立厂家生产的AF镜头
除相机生产厂家自己生产一系列的AF镜头外，许多镜头专业生产厂家亦看好AF单反机的发展，不甘心AF镜头市场由相机生产厂家所独占，也纷纷为各种AF单反机生产配套镜头。
最早生产镜头AF镜头的是日本的西格玛公司，主要是配合美能达AF单反机使用。由于美能达AF镜头内有存储镜头参数(焦距、最大光圈、聚焦距离等)的ROM(只读存储器)集成芯片，用于与机身计算机中央处理器(CPU)交换数据，西格玛厂是第一家获得美能达的特许，并获得ROM参数，于是开始生产用于美能达AF卡口的镜头。
后来有不少厂家，如腾龙、天星(Sirius)、图丽(Tokina)和威威塔等厂均获得了生产美能达AF卡口镜头的特许。这是因为当时AF单反机市场几乎由美能达所占据(至1989年底已售出了250万架α7000)，AF镜头的需求量极大，所以各独立厂家最早生产的AF镜头都是美能达卡口的。
Sigma AF 70-200/2.8 HSM EX
Tamron SP AF 28-75/2.8 XR LD Asp [IF] Macro
Tokian AF 24-200/3.5-5.6 AT-X
Vivitar AF 100-300/5.6-6.7
作为独立厂家，要想与相机原厂家争夺镜头市场，必须在性能/价格比上狠下功夫。其所生产的与原厂家同类的镜头在指标上要比原厂家的好(最短聚焦距离要小，最大光圈要大)，还要生产一些原厂家所没有的镜头(28～200mm大变倍比变焦镜头等)，而且价格上要比原厂家镜头要低。因为计算机应用范围越来越广，镜头厂家纷纷采用了CAD(计算机辅助设计)来进行光学设计，这些厂家所生产的镜头在光学质量上有一些与原厂家的镜头已不相上下，有些甚至超过原厂镜头。
人们所熟悉的日本相机、镜头及附件上的"JCII PASSED" 椭圆型金色标记于1989年8月起永远消失这一事实就是证明。JCII(日本照相机和光学仪器检验测试所)认为，日本各相机及镜头生产厂家均开展质量控制，而且控制标准比JCII的还要高。所以JCII已无必要对这些设备进行控制了。
一个时期以来，许多人习惯将著名照相机厂家生产的镜头统称为"名牌"，而将镜头独立生产厂家生产的镜头统称为"杂牌"，并且认为"名牌"镜头的质量总是好的，而"杂牌"镜头的质量总是不行的。时至今日，这种看法已经有失公允了。无论什么厂生产的镜头，也像照相机一样，有高中低档的区别。"名牌"厂为了适应不同层次用户的需要，同时生产不同档次的摄影镜头。"名牌"中也有一些质量不高的镜头；而"杂牌"中亦有质量上乘的镜头。如腾龙的SP系列和威威塔"系列1"(Series 1)镜头一直享誉摄影界就是一个明显的例子。倒是有不少摄影行家像对照相机分类一样，将镜头也分成"专业型"和"业余型"，还是比较客观的。相机原厂家生产的"业余型"镜头，其质量未必优于独立厂家生产的"专业型"镜头。
一般来说，大光圈、复消色差、超长焦距或超广角镜头等均属于"专业型"镜头，其特征是价格比较高；而中等光圈(f/3.5-5.6)的标准变焦镜头、中长焦距变焦镜头或大变倍比变焦镜头等大多属于"业余型"镜头。"业余型"镜头的光学质量完全可以满足业余摄影爱好者的需要，而且价格适中，正是"一分钱、一分货"。而当价格相同时，"杂牌"业余型镜头的质量要高于"名牌"业余型镜头。有许多"杂牌"镜头的解像能力和逼真的色彩还原能力，足以使不少轻视"杂牌"产品的人士惊讶。当然啦，手持"名牌"时是有种超然的感受，但这种感受是要用大价钱来购买的。从摄影角度来看，还是应以追求优良的光学性能为其出发点。
由于独立厂家生产的镜头性能／价格比高，受到广大摄影爱好者的喜欢，所以这些所谓的"杂牌"镜头销路一直很好，西格玛厂表现尤为突出。
由于西格玛是第一家生产美能达AF卡口镜头的独立厂家，所以它生产的这种卡口的镜头最为齐全，尤其是大众型镜头(28～70mm、70～210mm)，因为性能／价格比高(美能达当时无28～70mm的AF镜头)。其销售量大有赶上美能达原厂的趋势，给人一种似乎西格玛厂就是美能达专门生产AF镜头的分厂的印象，美能达为此大为不快。所以美能达在推出Dynax 7000i的同时，重新设计了一批新的AF镜头，虽然卡口没有改变(当然不会改变了，否则会令用户大为不放心)，但镜头内ROM的参数已改变了不少，新型镜头用于i系列相机上，AF速度可提高不少，而旧式AF镜头用在i系列相机上，AF速度就不如新型镜头快。美能达为此申请了专利，也并未将参数交给西格玛厂。但是，正当Dynax 7000i推向市场后不到两个星期，西格玛厂就宣布自己能生产这类镜头，并称其AF速度可与原厂新型AF镜头相媲美，同时向市场推出一批印有"高速AF"字样的新型镜头。美能达厂为此向法院控告，结果西格玛厂胜诉，为其它生产厂家生产"高速AF"镜头开了绿灯。随后，天星厂也推出了"高速AF"镜头。
随着其他厂家的AF单反机品种不断增加，镜头专业生产厂家也开始生产用于其他AF单反机的镜头，主要还是生产用于美能达、尼康和佳能的AF单反机的镜头。由于佳能的镜头内有AF马达，在制造上是有一定的困难因此品种比较少。镜头品种比较齐全的是西格玛，它现在生产的各种规格的AF镜头均有佳能EF卡口的；其次是图丽和腾龙，它们也生产了一些EF卡口的镜头。其余厂家只能生产用于美能达、尼康和潘太克斯等机身驱动型的AF镜头。奥林巴斯因为只生产了一架可更换镜头的AF单反机，所以没有镜头专业生产厂生产用于奥林巴斯AF单反机的镜头；另外由于雅西卡的AF单反机的销量不如佳能、美能达、尼康和潘太克斯的大，所以生产雅西卡AF单反机镜头的厂家只有西格玛，而且品种也不多。
镜头C接口和CS接口的区别
以镜头安装分类所有的摄象机镜头均是螺纹口的，ＣＣＤ摄象机的镜头安装有两种工业标准，即Ｃ安装座和ＣＳ安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。Ｃ安装座：从镜头安装基
准面到焦点的距离是17.526mm。ＣＳ安装座：特种Ｃ安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个Ｃ安装座镜头安装到一个ＣＳ安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。
镜头使用说明
1、镜头调整前先将镜头光圈全打开。
2、镜头调到最短焦且视角最大（1/2"镜头需先加CS接圈），调整CCD摄像机靶面与镜头后端距离，直到镜头短焦调实。
3、再将镜头调到长焦，调到长焦。调整镜头调焦电机，将镜头长焦调实。
4、如此反复几次，镜头从长焦到短焦均为实像.
5、30倍镜头如需调整镜头与摄像机之间的方向，请旋松镜头后面三个顶丝，进行调整。其它镜头调节镜头后面活动拨轮即可。
镜头接线说明
1、镜头共有六根控制电缆，分别为红、绿、黑、棕、黄、橙。其中红绿-光圈、黑棕-聚焦、黄橙-变倍。
2、接线方式：红绿分别接"+-"DC12V，控制光圈。
黑棕分别接"+-"DC12V，控制聚焦。
黄橙分别接"+-"DC12V，控制变倍。
3、接线说明：把红绿（光圈控制线）、黑棕（聚焦控制线）、黄橙（变倍控制线）这三组线中各取一根组成公共线，再与另外三根线分别供电，控制光圈、聚焦和变倍。
标准镜头
标准镜头是指摄像机水平视角约为24度的镜头，用它拍摄的电视画面有以下几个特点:
1）视角与人眼的正常视角相同，画面的覆盖面积接近人眼正视时的状态，因此，基本上符合观赏者的视觉习惯。
2）被摄对象及其空间关系的表现与人眼的观察十分接近，景物的透视效果最正常，在实际拍摄时，应该尽量运用。
3）除了在拍摄图表或者标题之外，标准镜头一般不宜运用在移动拍摄中。
固定镜头
什么是固定镜头呢?简单的说就是镜头对准目标后，做固定点的拍摄，而不做镜头的推近拉远动作或上下左右的扫摄，设定好画面的大小后开机录影。平常拍摄时以固定镜头为主，不需要做太多变焦动作，以免影响画面稳定性，画面的变化，也就是利用取景大小的不同或角度及位置的不同，来变化景物的大小及景深，简单的说，就是拍摄全景时摄影机站后面一点，想拍其中某一部份时，摄影机就往前站一点，位置的变换如侧面，高处，低处等不同的位置，其呈现的效果也就不同，画面也会更丰富，如果因为场地的因素无法靠近，当然也可以用变焦镜头将画面调整到你想要的大小。
但是切记不要固定站在一个定点上，利用变焦镜头推近拉远的不停拍摄，这也是许多V8族常犯的毛病。拍摄时多用固定镜头，可增加画面的稳定性，一个画面一个画面的拍摄，以大小不同的画面衔接，少用让画面忽大忽小的变焦拍摄，除非你用三角架固定，否则长距离的推近拉远，一定会造成画面的抖动。如果能掌握以上几个原则，保证你的作品会更具可看性，而不是看完了片子要吃"普拿疼"◎△＃。照以上的说法，那么变焦镜头在拍摄时不就是英雄无用武之地了吗?这倒也不是，只是运用的技巧及时机是否恰当。(请参考如何运用变焦镜头)
广角镜头
广角镜头又叫短焦距镜头，它的水平视角一般大于30度，由于镜头的视角较宽，可以包容的景物场面较大，因此在表现空间
环境方面具有较强的优势。
广角镜头拍摄的画面具有以下几个特点
1 焦距越短，景深越大。
2 画面的空间透视感强，尤其是摄像机位置距离被摄物体越近，线条的透视效果就越强烈，变形夸张效果也就越明显。
3 画面的色彩还原好，清晰度高。
在表现运动物体时，具有两大特征
1 对横向运动物体表现动感较弱。这是因为广角镜头的视角较宽，画面表现的横向空间要比长焦距头开阔，因此运动物体在摄像机镜头前做横向运动时，在画面中的位移显行很慢。
2 对纵向运动的物体表现动感较强。这是因为广角镜头的会聚作用可以使在摄像机镜头前作纵向运动的物体由小到大而来或者由大到小而去的速度变化，随着人的视觉感觉急剧加快。
在摄像的光学造型技术中，主要适用的场合
1 利用广角镜头具有扩展空间的特点，可以在近距离表现大场面的景物，这是广角镜头的最大特点。由于广角镜头视角宽，景深大，因此，拍摄全景镜头时，能够获得视野开阔、空间纵深感和透视效果好的画面。
2 利用广角镜头景深大的特点，可以对被摄景物进行多层次的表现，从而增加了画面的容量和信息量。但是，一定要注意，摄像机的广角镜头不能够距离被摄人物太近，否则会使他的面部五官发生畸变。
3 利用广角镜头适宜近距离拍摄的特点，可以在一些活动场合进行抢摄。特别是在一些人物有即兴发挥的喜庆场面，或者各类小型文体活动中。
4 利用广角镜头对作横向运动物体速度反应不灵敏的特点，进行横向移动摄像机机位，容易使电视画面保特稳定。
增距镜头
增距镜头又称望远镜头或远摄镜头，它所拍摄的电视画面的水平视角一般小于20度。因此，只适合拍摄远处的人物和景物，无法表现整体环镜。在实际拍摄时，摄像爱好者必须注意，在每拍摄一个场景前都要预先调整好焦点，否则会因镜头景深小而影响画面的清晰度；同时持机要稳，尽量避免因摄像机的颤动而引起画面的抖动。
增距镜拍摄的画面，具有以下几个特点
1）在光圈和物距不变的情况下，镜头的焦距越长，景深越小。
2）由于画面的纵深感和空间感减弱，压缩了被摄景物的纵向空间，可以产生把远处的物体拉近的视觉效果，具有望远镜的特点。
在表现运动物体时，增距镜具有两大特征
1）对作横向运动的物体表现动感较强。这是因为长焦距镜头的视角较窄，当运动物体在作横向运动时，可以在较短的时间内就通过镜头视角内的狭窄区域，在观赏者的视觉上产生了运动物体在画面中迅速位移的感觉。
2）对作纵向运动的物体表现动感较弱。这是因为由于增距镜头压缩了被摄景物的纵向空间，因而减缓了被摄物体由远而近或者由近而远的运动所产生的自身形象急剧变大或者变小，在观赏者的视觉上产生了运动物体位移变化不明显的感觉。
在摄像的光学造型技术中，主要适用的场合
1）利用增距镜，通过摄像机的变焦完成不同景别画面的拍摄。例如，拍摄某孩子过生日场景，画面可以先用长焦对准的生日蜡烛光焰特写由虚变实，然后通过镜头变焦，画面内容也由烛光到露出整个蛋糕，再露出过生日的孩子，最后镜头的焦距由长焦变成短焦，画面出现了众人围着过生日的孩子一起庆贺的场景。2）增距镜头适合表现人物的面部特写。它能够准确地还原出人物脸部的五官比例，还能起到简洁背景、突出被摄主体的作用。
3）利用增距距镜具有压缩纵向空间的特点，拉近纵向景物之间的距离，使得实际场景中比较稀疏的景物在画面上显得稠密起来，以此烘托环境气氛。
4）调拍远处的物体。它可以把远处，甚至看不清楚的物体，拍摄成小景别的画面，也可以拍摄人们无法到达的山崖顶部的局部景物。从某种意义上说，增距镜头延伸了人眼的视线。
摄像机各种镜头的应用
镜头的分辨率
描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N二1 8 0／画幅格式的高度。由于摄像机CCD靶面大小已经标准化，如1／2英寸摄像机，其靶面为宽6.4mm*高4.8mln，1／3英寸摄象机为宽4.8mm3高3．6mm。因此对1／2英寸格式的C C D靶面，镜头的最低分辨率应为3 8对线／mm，对1／3英寸格式摄像机，镜头的分辨率应大于5 0对线，摄像机的靶面越小，对镜头的分辨率越高。
金辉安防同盟→技术交流→〖工程技术〗→部份镜头、红外灯的调试方法
部份镜头、红外灯的调试方法
定焦镜头后截距的调整方法是怎样的?使用摄像机的自动电子快门功能,将镜头光圈调到最大,聚焦环按景物实际距离调整,然后调节后截距直至图像最清晰为止.
变焦镜头后截距的调整方法是怎样的?
1.打开摄像机自动电子快门功能
2.用控制器将镜头光圈调到最大
3.将摄像机对准30米以外的物体,聚焦调至无穷远处(大部分镜头是面对镜头将前面的聚焦调节环顺时针旋转到头)
4.用控制器调整镜头变焦将景物推至最远,调整镜头后截距使景物最清楚
5.用控制器调整镜头变焦将景物拉至最近,微调镜头聚焦使景物最清楚
6. 重复4-5步数遍,直至景物在镜头变焦过程中始终清楚
红外灯有不同的功率及715、830nM两种波长，波长的选择取决于什么因素？
1.如果用户不介意红外光线被肉眼所见，715nM的红外灯由于其照明距离远，效果好
应为首选。
2.如果考虑到红暴问题,必须使用830nM的红外灯,应使用低照度的摄像机.
3.选择相对孔径较大的镜头
4.红外灯的发散角应与镜头的视场角相匹配
最大照明范围取决于天气条件、物体的反光率和周围的光照水平,红外聚光灯最远的
投射范围如下:
500W=150-200米300W=80-120米
50W=15-30米30W=5-15米
镜头的安装方式：有C式和CS式两种，两者的螺纹均为1英寸32牙，直径为1英寸，差别是镜头距CCD靶面的距离不同，C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米，比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度，CS式距焦点距离为12.5毫米。别小看这一个接圈，如果没有它，镜头与摄像头就不能正常聚焦，图象变得模糊不清。所以在安装镜头前，先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式，如果不是，就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈，而采用后像调节环（如松下产品），调节时，用螺丝刀拧松调节环上的螺丝，转动调节环，此时CCD靶面会相对安装基座向后（前）运动，也起到接圈的作用。另外（如SONY，JVC）采用的方式类似后像调节环，它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。拧松后，调节顶端的一个齿轮，也可以使图象清晰而不用加减接圈。??
AGC ON/OFF（自动增益控制）：摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。当开关在ON时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图象。开关在OFF时，在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。
A TW ON/OFF（自动白平衡）：开关拨到ON时，通过镜头来检测光源的特性/色温，从而自动连续设定白电平，即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。
ALC/ELC（自动亮度控制/电子亮度控制）：当选择ELC时，电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间（一般从1/50到1/10000秒连续调节）。选择这种方式时，可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。?
需要注意的是：在室外或明亮的环境下，由于ELC控制范围有限，还是应该选择ALC式镜头；在某些独特的照明条件下，可能出现下列情况：
①在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。
②图象显著地闪烁和色彩重现性不稳定。
③白平衡有周期性变化，如果发生这些现象，应使用ALC镜头。以固定光圈镜头采用ELC方式时，图象的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深。因此，摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC 方式时。景深会比使用ALC式镜头时小，而且图象上远处的物体可能不在焦点上。当镜头是自动光圈镜头时，需要将开关拨到ALC方式。
BLC ON/OFF（背光补偿开关）：当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。
注意：①当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢；
②如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。
LL/INT（同步选择开关）：此开关用以选择摄像头同步方式，INT为内同步2，1隔行同步；LL为电源同步。有些摄像头还有一个LL PHASE电源同步相位控制器。当摄像头使用于电源同步状态时，此装置可调整视频输出信号的相位，调整范围大概是一帧。（调整需要专业人员进行）VIDEO/DC（镜头控制信号选择开关）：ALC自动光圈镜头的控制信号有两种，当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时，应该选择DC位置，需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时，应该选择VIDEO位置。当选择ALC 自动光圈视频驱动镜头时，还会有一个视频电平控制（VIDEO LEVEL L/H）可能需要调整，该控制器调节输出给自动光圈镜头的控制电平，用以控制镜头光圈的开大和缩小（凹进光亮）。在摄像头的配件中，有一个黑色的小插头，插头有四个针，联接摄像头上的黑色插座。如果用DC驱动的自动光圈镜头，镜头上已经做好了插头，只要插在插座上，把选择开关拨到DC即可；如果用视频驱动的自动光圈镜头，需要用户根据说明书上的标注，用烙铁焊好。由于厂家定义不同，所以焊法也有区别，请安装时留意。SOFT/SHARP （细节电平选择开关）：该开关用以调节输出图像是清晰（SHARP）还是平滑（SOFT），通常出厂设定在SHARP位置。FLICKERLESS（无闪动方式）：在电源频率为50Hz的地区，CCD积累时间为1/50秒，如果使用NISC制式摄像机，其垂直同步频率为60Hz，这样将造成视觉影像不同步，在监视器上出现闪动；反之，在电源为60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现像。为克服此现像，在电子快门设置了无闪动方式档，对NISC制式摄像机提供1/100秒，对PAL制式摄像机提供1/120秒的固定快门速度，可以防止
监视器上图像出现闪烁。手动电子快门：有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体，如果尾1/50秒速度拍摄，会产生拖尾现象，严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门，使CCD的电荷偶合速度固定在某一值，例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此时CCD的电荷偶合速度提高，这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现象，而且对于观测高速运动或电火花一类物体，必须使用此设置。所以，某些专用摄像头给出了手动电子快门，提供给特殊用途的用户。手动电子快门的调整需要参看随机说明书，在此就不在赘述了。补充说明：有很多用户要求在晚间没有光线的环境下监控，请注意：由于CCD摄像头同样是靠光线反射来成像，如果没有光，它的图像只会是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到图像呢？一种方法是加可见光照明，如路灯、探照灯；一种是加红外灯（特别是要求不能安装可见光源的场合），对于彩色CCD摄像头，对红外灯响应不够，有一些日夜两用彩色摄像头在夜间会自动转换成黑白模式。所以，你的监控系统要求夜间使用，一定要采用黑白CCD摄像头。红外灯有室内、室外，短距离和长距离之分，一般常用室内10-20米范围的红外灯，由于墙壁的反射，图像效果还不错；用在室外长距离的红外灯效果就不会很理想，而且价格昂贵，不到必要时一般不采用。
电视监控CCD摄像机与镜头的选用及配合
摘要：文章在系统地介绍了CCD摄像机和镜头的基础上,重点阐述了镜头的选用原则和镜头与摄像机的配合步骤。
在进入信息化时代的今天,随着社会财富的增加,人们越来越重视安全防范问题。同时,利用当今现有技术,也完全可以对防区进行有效的设防。CCD摄像机的出现与发展,为安全防范提供了一种崭新的技术手段,以其既具有醒目的威慑作用,又可为破案提供强有力证据的魅力,广泛地应用于各个领域,在闭路电视监控方面发挥着举足轻重的作用。CCD摄像部分位于闭路电视监控系统的最前沿,可以说是整个系统的眼睛,眼睛的好坏将影响整个系统的质量。所以,认真选择和处理CCD摄像部分是至关重要的。
1 CCD摄像机与镜头
CCD是电荷藕合器件（Charge Couple Device）的简称,它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转移，把成像的光信号转变为电信号输出，完成光电转移功能，因此是理想的摄像元件。CCD摄像机就是以其构成的一和中微型图像传感器。
1.1 CCD摄像机的特点
CCD摄像机具有体积小、重量轻、灵敏度高、寿命长、抗振动及不受电磁干扰等特点。这也正是CCD 摄像机比以前的摄像管式摄像机具有的最大优点。
衡量CCD摄像机性能的技术指标主要有以下几个方面:
（1）清晰度：一般多指水平清晰度。电视监控系统水平清晰度要求彩色摄像机在300线以上，黑白摄像机在350线以上。
(2)灵敏度(也称最低照度):灵敏度用勒克斯,（Lx）表示。如某一摄像机的最低照度为0.1lx,其灵敏度一般0.1lx以上的摄像机为普通型;0.1lxi以下的摄像机为星、月光级高灵敏度型,也称作电子增感摄像机或夜视型摄像机。
(3)信噪比:摄像机的图象信号与它的噪声信号之比，用S/N表示。S表示摄像机在假设元噪声时的图像信号值，N表示摄像机本身产生的噪声值(比如热噪声）,二者之比即为信噪比,用分贝(dB)表示。信噪比越
高越好，典型值为46dB。
(4)视频输出:一般用输出信号电压的峰一峰值表示，多为1Vp-p～1.2Vp-p,即1V～1.2V峰-峰值负极性输出，且为750复合视频信号,采用BNC接头(同步头朝下)。
(5)CCD靶面尺寸:常见的CCD摄像机靶面大小分为：
1英寸----靶面尺寸为宽12.7mm3高9.6mm,对角线16mm。
2/3英寸----靶面尺寸为宽8.8mm3高6.6mm,对角线11mm。
1/2英寸----靶面尺寸为宽6.4mm3高4.8mm,对角线8mm。
1/3英寸----靶面尺寸为宽4.8mm3高3.6mm,对角线6mm。
1/4英寸----靶面尺寸为宽3.2mm3高2.4mm,对角线4mm。
CCD摄像机靶面小,将能降低成本,因此1/3英寸及以下的摄像机将占据越来越大的市场份额。
除了上述几种技术指标外,摄像机的供电电源分为直流和交流两种供电型式，常见的交流供电电压有,110V和24V,直流供电电压有24V,12V和9V。摄像机与镜头接口形式有C/CS型之分。扫描制式基本有两种:PAL-B和NTSC。
另一个值得重视的指标是同步方式。现代的CCD摄像机,大多采用相位可调线路锁定的同步方式,即以交流电源频率(50Hz)作为用于垂直同步的参考值而代替了摄像机的内同步发生器。在切换摄像机输出时,图像元滚动,不会造成画面失真。此外还有一个外部调整的相位控制(±90％),所以可获得非常精确的同步。
2 CCD摄像机与镜头的选配原则
2.1 CCD摄像机的选用原则
CCD摄像机与镜头的选用原则是根据使用场合、监视对象、目标距离、安装环境及监视目的来选择所需的摄像机。
一般来讲,在保证摄像系统可靠性及基本质量的前提下尽可能采用中低档次的摄像机和镜头,这一方面可以节省投资,另一方面,通常档次越高的设备由于其造价高产量必然较少，故相对来说可靠性指标比之中低档次产品要低，而维护使用的费用及技术水平却要求较高。作为电视监控系统不能像电视台那样配备水平较高的专业技术人员，因操作的限制，高档次设备得不到高质量画面的例子屡见不鲜的。
彩色摄像机能辨别出景物或衣着的颜色，适合观察和辨认目标细节,但造价较高,清晰度较低，若进行宏观监视,目标场景色彩又较为丰富,此时最好采用彩色摄像机。从技术发展来看，彩色摄像机应用比重越来越大。
黑白摄像机清晰度较高，灵敏度也高于彩色摄像机，但没有色彩体现，所以在照度不高,目标没有明显的色彩标志和差异，同时又希望较清晰地反映出目标下,应选用黑白摄像机。
球形摄像机,是科学技术发展渗透到安全防范领域的代表之一,它是集CCD摄像机、变焦镜头、全方位云台及解码驱动器于一体的新型摄像系统,其在性能方面已实现了云台的高速及无级变速运动、镜头变焦及光圈的精确预置、程序式的多预置设定,甚至运动过程中的焦功能，从而使摄像系统具备自动巡视和部分自动跟踪功能，从单纯的功能型向智能型转变。
光学设计岗位规范
光学设计岗位规范 1 范围 本规范规定了光学设计岗位职责和岗位标准。。 本规范适用于光学设计岗位的初级、中级、高级职务人员。 2 引用标准 Q/AG L07 1.1－2003职工政治思想和职业道德通用标准 3 岗位职责（概括和列举该岗位的工作职责） 3.1 负责光学系统研究、设计的全部技术工作，试验、试制的配合工作。 3.2 严格贯彻执行国标、部标、企标及有关科研技术、质量管理和安全技术的法规。 3.3 负责项目预研、技术论证、可行性研究论证、技术经济分析和项目的申报工作。 3.4 根据研制合同，制定阶段和年度工作计划，并组织实施。 3.5 参加本专业及有关专业的技术会议，评审本专业范围内的科研成果。 3.6 贯彻全面质量管理，负责对试验中出现的各种技术问题进行分析、论证，改进设计。 3.7 根据使用部门的要求和市场需求，采用适合的光学系统的结构，满足性能指标。研究新技术，加速光电系统的更新换代。 3.8 根据项目进展情况，适时编写专题技术总结、专题研究报告、鉴定申请报告等。 3.9 负责技术转让、技术咨询、技术服务以及完成技术资料的归档工作。 4 岗位标准 4.1 政治思想与职业道德 执行Q/AG L07 1.1－2003职工政治思想与职业道德通用规范 4.2 文化程度
执行Q/AYGF 1.1 4.3 专业理论知识 4.3.1 初级职务 4.3.1.1 具有高等数学、普通物理等基础理论知识。 4.3.1.2 具有应用光学、光学仪器制图等专业理论知识。 4.3.1.3 了解光学系统性能和集成、试验、应用、储存中的有关安全规程。 4.3.1.4 了解光学系统设计和研制过程，及有关技术标准。 4.3.1.5 初步掌握一门外语，并能查阅本专业书刊、资料。 4.3.2 中级职务 4.3.2.1 具有光学、计算机CAD设计、光学仪器制图原理等基础理论知识。了解红外、激光、电视、可见光系统等有关知识。 4.3.2.2 熟悉光学系统性能和集成、试验、应用、储存中的有关安全规程。 4.3.2.3 熟悉光学系统国内外研制状况和发展趋势。 4.3.2.4 熟悉国内外光电系统光学设计研制技术及技术标准。 4.3.2.5 掌握一门外语，并能较熟练地查阅本专业书刊、资料。 4.3.3 高级职务 4.3.3.1 熟练掌握光学系统涉及的红外、激光、电视、微光、可见光学等专业理论知识。 4.3.3.2 精通光学系统研究的技术理论、熟悉典型的、同类型光学系统的性能指标及研究的技术难点。 4.3.3.3 精通光电系统集成与实验理论。 4.3.3.4 熟悉光电系统研制程序、典型技术和有关标准。 4.3.3.5 掌握国内外光电系统发展状况和发展趋势。 4.3.3.6 掌握光电系统应用的有关技术和知识。 4.3.3.7 掌握一门外语，并能熟练地查阅和笔译本专业的书刊、资料。 4.4 实际工作能力 4.4.1 初级职务 4.4.1.1 能完成光电系统的一般实验，参与试验方案的讨论与制定。
基础知识：光学镜头
基础知识：光学镜头 光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。光学工业镜头广泛用于反射度极高的物体定位检测，如：金属、玻璃、胶片、晶片等。1 概论对于相机，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。虽然由于数码相机的CCD分辨率有限，原则上对镜头的光学分辨率要求较低；但另一方面，由于数码相机的成像面积较小（因为数码相机是成像在CCD 上，而CCD的面积较传统35毫米相机的胶片小很多），因而需要镜头保证一定的成像素质。举例来说，对某一确定的被摄体，水平方向需要200个像素才能完美再现其细节，如果成像宽度为10mm，则光学分辨率为20线/mm的镜头就能胜任，如果成像宽度为1mm，则要求镜头的光学分辨率必须在2000线/毫米以上。另一方面，传统胶卷对紫外线比较敏感，外拍时常需要加装UV镜，而CCD对红外线比较敏感，镜头增加特殊的镀层或外加滤镜也会大大提高成像质量。镜
头的物理口径也是必须要考虑的，且不管其相对口径如何，其物理口径越大，光通量就越大，数码相机对光线的接受和控制就会更好，成像质量也就越好。商用或家用数码相机的镜头，部分厂家采用了相对比较好的镜头。富士相机采用了170线/毫米解析度的专业富士龙镜头，这种内置的新型富士龙镜头比大多数SLR镜头更清晰。不仅在精度上保证了图象拍摄的品质，而且其镜头错误率也达到令人惊异的0.3%, 较一般的数码相机低2/3。另外在部分数码相机中，还提供了远距及广角两种镜头方式。这在您选择数码相机时，也是一个参考的指标。在传统的数码相机中，广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。135照相机普通广角镜头的焦距一般为38－24毫米，视角为60－84度；超广角镜头的焦距为20－13毫米，视角为94-118度。由于广角镜头的焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。所以，广泛用于大场面风摄影作品的拍摄。在摄影创作中，使用广角镜头拍摄，能获得以下几个方面的效果：一是能增加摄影画面的空间纵深感；二是景深较长，能保证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的再现。所以，现代绝大多数的袖珍式自动照相机（俗称傻瓜照相机）采用38－35毫米的普通广角镜头；三是镜头的涵盖面积大，拍摄的景物范围宽广；
光学镜头基本知识
光學镜头基本知識 第一章光線得傳播 一﹑光在真空中就是沿直線傳播得 光在真空中(均勻介質中)就是沿直線傳播得﹐但就是由於在我們得真實空間中﹐光並不能做到這一點﹐這就是因為空氣。在我們得空氣中﹐有存在著各式各樣得雜物﹐粉塵﹐水霧等。由於這些東西得存在﹐光在直線傳播得過程中﹐碰到這些東西﹐就會產生反射﹐折射。而﹐粉塵表面並不光滑﹐光照射到這粉塵面上得時候便會往各個方向反射﹐這邊形成了漫反射。正就是由於漫反射得存在﹐這便能使我們能感覺到光﹐能瞧到東西。 二﹑光得反射﹑透射﹑折射 光在大氣中傳輸總不能按著直線傳輸﹐光在碰到不透光得物質時會發生反射﹐光碰到透光得物質時會發生透射﹐折射。入射光線﹐反射光線﹐折射光線﹐在同一個平面上﹐即三線共面。 2、1 光得反射 光在傳輸過程中就是遵守反射定理得。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定義為﹕入射光線与法線組成得夾角 反射角定義為﹕反射光線与法線組成得夾角 法線﹕法線就就是垂直於入射面得線。法線就是一條虛構得線﹐並不就是事實存在得。 2、2 光得透射与折射 有些物質就是透光得﹐光可以穿透這些物質﹐這便就是光得透射。 每種不同材質得東西都有著不同得透過率﹐光在這些物質中穿透得時候總會有著能量得損失。入射光線得強度與出射光線得強度得比值為這一材質得透過率。 所謂光線得折射就就是指光線在進行傳輸得過程中從一種介質進入另一種介質得時候﹐不會沿直線傳播﹐而就是有了一定角度得彎折。這便就是光線得折射。 通常在大氣中我們認定其折射率為1。 折射定律被描述為﹕入射角得正弦与折射角得正弦之比為常數﹐它等于折射線所處介質得折射率n`与入射線所處介質得折射率n之比。 通常折射率較大得介質稱為光密介質﹐折射率較小得介質稱為光疏介質。若入射光在光密介質﹐這時折射角總大于入射角﹐折射角隨著入射角增大而增大﹐最大使折射角為90度﹐這時sini`=1﹐若入射角再增大﹐將發生全反射。 自然界有很多全反射現象﹕海市蜃樓﹑沙漠幻影﹑等。 第二章光學鏡頭得種類 目前LAM產線所生產得光學鏡頭主要有以下几類:
基础性实验：趣味光学实验汇总
光学基础性趣味实验 目录 实验1 光与彩虹（人造彩虹） (2) 实验2 人造彩虹2 (3) 实验3 光的折射实例 (5) 实验4 自制放大镜 (6) 实验5 红外线实验的设计 (7) 实验6 多功能小孔成像仪的制作 (8) 实验7 自制针孔眼镜——小孔成像的应用 (9) 实验8 镜子中有无数个镜子 (10) 实验9 日食和月食的演示 (11) 实验10 制作针孔照相机 (12) 实验11 用激光器演示光的直线传播 (13) 实验12 全反射现象观察......................................... 14错误！未定义
实验1 光与彩虹（人造彩虹） 思考：你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹? 实验准备：清水1盆、平面镜1个 实验操作： 1．取一小盆并加入2/3的水，再把镜子斜放于盆内； 2．使镜面对着阳光，在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。 实验中的科学：将镜子插入水中时，在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用，实验表明：白光通过三棱镜后就会分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光，这就是光的色散。这里镜面左侧的水就好像一个三棱镜，因而光射出水面后就会发生色散，形成彩虹。 创新：想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
实验2 人造彩虹2 准备材料：水、一个玻璃杯、一张白纸。 实验步骤： 1．在玻璃杯中装满水，把杯子拿到阳光可以照射到的窗台上；2．把纸放到阳光透过杯子投射进来的地方，这样在纸上就可以看到彩虹的色彩。 实验中的科学： 光线被水折射了，因而投射到纸上的颜色是阳光被分解之后的颜色，原理跟天空中彩虹的形成是一样的。当阳光以40到42度的角度照射空中的水珠时，阳光通过水珠时发生折射，投射到空中形成了彩虹。 知识问答：彩虹为什么总是弯曲的？ 想象你看着东边的彩虹，太阳在从背后的西边落下。白色的阳光(彩虹中所有颜色的组合)穿越了大气，向东通过了你的头顶，碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴，会有两种可能：一是光可能直接穿透过去，或者更有趣的是，它可能碰到水滴的前缘，在进入时水滴内部产生弯曲，接着从水滴后端反射回来，再从水滴前端离开，往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。 水滴对光的反射，折射加色散形成彩虹。色散后不同色光出射的方向不同，对一个水滴出射的光我们只有站在特定的观察点上才能看见特定的颜色光，而我们平时是站在固定的观察点上去看空中多个水滴，这样，不同水滴中出射的同一种色光能够到达眼睛，这些水滴
镜头光学基础教程
鏡頭光學基礎 第一章：基礎光學名詞 在這個課程中，所要講的題目是“鏡頭檢測之光學基礎”。主要內容是有關鏡頭檢測所必須具備的光學基礎概念。我們將分兩個主題進行說明，第一個主題是“基礎光學名詞”的解釋，第二個主題則是“像差”觀念的介紹。 首先我們要進行的是“基礎光學名詞”的解釋，內容則包含：光軸/近光軸、六個基本點、焦距、F-Number 、光瞳與視場。 六個基本點與焦距是光學基礎中最基本的認知。讓我們來瞭解一下。六個基本點(在英文的名詞為6 cardinal points) ，它們是指：前焦點、後焦點、前主點、後主點、前節點和後節點；焦距則可分為前焦距、後焦距、前有效焦距和後有效焦距。 右邊的圖示是代表六個基本點與焦距的相關圖示。在談論光學規格時，我們經常會用到這些名詞，點選它們看圖解，在後面的課程中我們會一一來做介紹。
1-1光軸/ 近光軸 何謂光軸？光軸的英文名詞是Optical Axis，對於單一透鏡而言，由前後兩個面的曲率中心所定出的一條線，就稱為光軸。如果鏡片不止一片，也是以此類推，取所有面的曲率中心衍生出的直線，就是光軸。
近光軸的英文名詞為Paraxial Axis，也稱為順光軸，指的是極靠近光軸且沿著光軸之區域。如圖所示，紅線為光軸，綠色區域就是近光軸。 1-2 前/後焦點vs. 前/後焦距 我們先來看前焦點。如圖所示，紅色的平行光線沿著光軸從鏡片後方進來，通過透鏡，光線會聚焦到透鏡前方的點，這個光點我們就稱之為前焦點，我們以小f1表示。而前焦距Front Focal Lengrh指的就是：在光軸上，從前焦點到鏡片前頂點位置A的距離，英文縮寫為FFL 。 後焦距指的是平行光線沿著光軸從透鏡前方平行射入，匯聚到鏡頭後方的點，這個光點就稱為後焦點，以小f2表示。在光軸上，從後焦點到到透鏡後方的最頂點位置B，我們稱之為後焦距，英文名稱是Back Focal Lengrh，英文縮寫則以BFL 表示。 1-3 前/後主點vs. 前/後有效焦距vs. 主平面/主面
高考物理光学知识点之几何光学基础测试题(6)
高考物理光学知识点之几何光学基础测试题(6) 一、选择题 1．如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是 A．红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化 B．红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化 C．若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖 D．若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小 2．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大 ．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（） A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 3．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知() A．当它们在真空中传播时，a光的速度最大 B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大 C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大 D．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出的光电子最大初动能最大 4．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 5．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是()
A．单色光1的波长小于单色光2的波长 B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间 D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角6．如图所示，黄光和紫光以不同的角度，沿半径方向射向半圆形透明的圆心O，它们的出射光线沿OP方向，则下列说法中正确的是（） A．AO是黄光，穿过玻璃砖所需时间短 B．AO是紫光，穿过玻璃砖所需时间短 C．AO是黄光，穿过玻璃砖所需时间长 D．AO是紫光，穿过玻璃砖所需时间长 7．a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（） A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小 B．该玻璃对a光的折射率较小 C．b光的光子能量较小 D．b光在该玻璃中传播的速度较大 8．如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是 ①看到A中的字比B中的字高 ②看到B中的字比A中的字高 ③看到A、B中的字一样高 ④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高
光学设计教程小知识点
1.2光学系统有哪些特性参数和结构参数？ 特性参数：（1）物距L（2）物高y或视场角ω（3）物方孔径角正弦sinU或光速孔径角h（4）孔径光阑或入瞳位置（5）渐晕系数或系统中每一个的通光半径 结构参数：每个曲面的面行参数（r，K，a4，a6，a8，a10）、各面顶点间距（d）、每种介质对指定波长的折射率（n）、入射光线的位置和方向 1.3轴上像点有哪几种几何像差？ 轴向色差和球差 1.4列举几种主要的轴外子午单色像差。 子午场曲、子午慧差、轴外子午球差 1.5什么是波像差？什么是点列图？它们分别适用于评价何种光学系统的成像质量？ 波像差：实际波面和理想波面之间的光程差作为衡量该像点质量的指标。适用单色像点的成像。 点列图：对于实际的光学系统，由于存在像差，一个物点发出的所有光线通过这个光学系统以后，其像面交点是一弥散的散斑。适用大像差系统 2.1叙述光学自动设计的数学模型。 把函数表示成自变量的幂级数，根据需要和可能，选到一定的幂次，然后通过实验或数值计算的方法，求出若干抽样点的函数值，列出足够数量的方程式，求解出幂级数的系数，这样，函数的幂级数形式即可确定。像差自动校正过程，给出一个原始系统，线性近似，逐次渐进。 2.2适应法和阻尼最小二乘法光学自动设计方法各有什么特点，它们之间有什么区别？ 适应法：参加校正的像差个数m必须小于或等于自变量个数n，参加校正的像差不能相关，可以控制单个独立的几何像差，对设计者要求较高，需要掌握像差理论阻尼最小二乘法：不直接求解像差线性方程组，把各种像差残量的平方和构成一个评价函数Φ。通过求评价函数的极小值解，使像差残量逐步减小，达到校正像差的目的。它对参加校正的像差数m没有限制。 区别：适应法求出的解严格满足像差线性方程组的每个方程式；如果m>n或者两者像差相关，像差线性方程组就无法求解，校正就要中断。 3.1序列和非序列光线追迹各有什么特点？ 序列光线追迹主要用于传统的成像系统设计。以面作为对象，光线从物平面开始，按照表面的先后顺序进行追迹，对每个面只计算一次。光线追迹速度很快。 非序列光线追迹主要用于需考虑散射和杂散光情况下，非成像系统或复杂形状的物体。以物体作为对象，光线按照物理规则，沿着自然可实现的路径进行追迹。计算时每一物体的位置由全局坐标确定。非序列光线追迹对光线传播进行更为细节的分析，计算速度较慢。3.2叙述采用光学自动设计软件进行光学系统设计的基本流程。 （1）建立光学系统模型： 系统特性参输入：孔径、视场的设定、波长的设定 初始结构输入：表面数量及序号、面行、表面结构参数输入 （2）像质评价 （3）优化：设置评价函数和优化操作数、设置优化变量、进行优化 （4）公差分析：公差数据设置、执行公差分析 3.3Zemax软件采用了什么优化算法？ 构造评价函数：最小二乘法、正交下降法（非序列光学系统）
光学测试技术1-光学基础知识
光学测试技术
卓力特光电仪器（苏州）有限公司
几何光学
光学基础知识
成像
实像与虚像 实物与虚物
各光线本身或其延长线交于同一点的光束，叫同心光束 例：从一点光源发出的光束 由若干反射面或折射面组成的光学系统，叫光具组 例：平面镜（一个反射面）、透镜（两个折射面）以及 更复杂的光学仪器
光学基础知识
以Q为中心的同心光束经光具组的反射或折射后转化为另 一以Q’点为中心的同心光束，则光具组使Q成像于Q’。Q 称为物点，Q’称为像点。
实像、虚像
如果光束中各光线实际上确是在某点会聚,那么这个会聚点叫做实像. 如果光束中各光线是发散的,但反向延长后可以找到光束的顶点,那么 这个顶点叫做虚像.
光学基础知识
实 像
如果光束中各光线实际上确是在某点会聚,那么这个 会聚点叫做实像。
虚 像
如果光束中各光线是发散的,但反向延长后可以找到 光束的顶点,那么这个顶点叫做虚像。
光学基础知识
平面镜成像原理
由镜前一发光点Q射出的 同心光束经镜面反射后成 为发散光束，由反射定 理，反射线的延长线严格 地交于镜面后同一点Q’ ， 像点Q’与物点Q对镜面对 称。
眼睛为什么能看到虚像？
眼睛是根据射入眼睛的那部分光线的最后方向和 发散程度来判断它们发光中心的位置的。所以当 一束成虚像的发散光束射入眼睛后，我们的感觉 是它们延长线的交点处似乎真有一个发光点。
(整理)光学与光学设计讲义
-與光學設計基本概念 1. 一般稱為可見光是位於光波帶中400~770 nm (0.1~0.77μ )，而波長較短為藍光，波長較長的為紅光。波長比可見光短的紫外光(UV)，而波長比可見光長的稱為紅外光(IR)，一般的光學玻璃或塑膠材料可應用之400~1500nm，而波長更長的IR區域(1.5~15μ )使用的光學材料為鍺或矽。 2. 光學鏡片置於空氣界面中，當光線經過透鏡時，光線會產生穿透與反射現像，而其中一部份會被光學材料吸收。所以折射率n之材料於空氣中的反射率計算式如下： R(反射率)={(n-1) / (n+1)}2 T(穿透率)=(1-R)X X為透鏡的面數，而此計算值時是忽略材料的吸收率。 3. 當鏡片產生反射現像，而此時反射光被別的面再反射或鏡筒內面產生反射而到達成像面時，這會造成降低像質之有害光，而有害光擴大至像面整體時，則會產生某種像，我們稱為鬼影(像)。而防止鬼影的產生與界面反射的方法：(1)鏡片鍍膜(Coating)( 2)鏡片塗墨。 光線射入n和n’的交界處的情形，有些光線被反射，有些被折射，而產生反射線和折射線，而反射線在同介質中依據光程的極值行進方向，這就是反射現象。另外折射線在折射率為n的介質裡斜射入折射率為n’的介質時，由於光在不同介質裡的速率不相同，因此就改變了進行方向，這就是折射現象。如下圖： 這些光線都遵守下面這些光學基本原則： ?入射線、反射線、折射線和法線在同一平面上。 ?入射角i等於反射角r（反射律）。 ?入射角i至折射角t的關係必遵循Snell's law 由於折射率是波長的函數n(λ)，因各單色光的折射率各不相同，所以造成折射方向有所差異，或是說不同波長的光在介質內行進的速度不同所造成，這個現象，稱之為色散(dispersion)。
光学镜头基本知识
光学镜头基本知识 第一章光线的传播 一﹑光在真空中是沿直线传播的 光在真空中(均匀介质中)是沿直线传播的﹐但是由於在我们的真实空间中﹐光并不能做到这一点﹐这是因为空气。在我们的空气中﹐有存在着各式各样的杂物﹐粉尘﹐水雾等。由於这些东西的存在﹐光在直线传播的过程中﹐碰到这些东西﹐就会产生反射﹐折射。而﹐粉尘表面并不光滑﹐光照射到这粉尘面上的时候便会往各个方向反射﹐这边形成了漫反射。正是由於漫反射的存在﹐这便能使我们能感觉到光﹐能看到东西。 二﹑光的反射﹑透射﹑折射 光在大气中传输总不能按着直线传输﹐光在碰到不透光的物质时会发生反射﹐光碰到透光的物质时会发生透射﹐折射。入射光线﹐反射光线﹐折射光线﹐在同一个平面上﹐即三线共面。 光的反射 光在传输过程中是遵守反射定理的。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定义为﹕入射光线和法线组成的夹角 反射角定义为﹕反射光线和法线组成的夹角 法线﹕法线就是垂直於入射面的线。法线是一条虚构的线﹐并不是事实存在的。光的透射和折射 有些物质是透光的﹐光可以穿透这些物质﹐这便是光的透射。 每种不同材质的东西都有着不同的透过率﹐光在这些物质中穿透的时候总会有着能量的损失。入射光线的强度与出射光线的强度的比值为这一材质的透过率。 所谓光线的折射就是指光线在进行传输的过程中从一种介质进入另一种介质的时候﹐不会沿直线传播﹐而是有了一定角度的弯折。这便是光线的折射。 通常在大气中我们认定其折射率为1。 折射定律被描述为﹕入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数﹐它等于折射线所处介质的折射率n`与入射线所处介质的折射率n之比。 通常折射率较大的介质称为光密介质﹐折射率较小的介质称为光疏介质。若入射光在光密介质﹐这时折射角总大于入射角﹐折射角随着入射角增大而增大﹐最大使折射角为90度﹐这时sini`=1﹐若入射角再增大﹐将发生全反射。 自然界有很多全反射现象﹕海市蜃楼﹑沙漠幻影﹑等。
手机LCD基本知识
LCD原理大剖析 ZDNET China 03/01/2002 LCD （Liquid Crystal Display）对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词，不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想象 --在 1888 年，一位奥地利的植物学家 F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。 在 85年之后，这一发现才产生了商业价值， 1973 年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。现在， LCD是笔记型计算机和掌上计算机的主要显示设备，在投影机中，它也扮演着非常重要的角色，而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。 为什么叫液晶？ 液晶得名于其物理特性：它的分子晶体，不过以液态存在而非固态。大多数液晶都属于有机复合物。 被动矩阵液晶显示技术 高信息密度显示技术中首先商品化的是「被动矩阵显示技术」。它得名于控制液晶单元的开和关的简单设计。 主动矩阵LCD及其弱势 主动矩阵 LCD的上下表层也纵横有序排列着用铟锡氧化物做成的透明电极。所不同的是在每个单元中都加入了很小的晶体管，由晶体管来控制电流的开和关。 传统工艺流程 LCD 的面板最早使用非常薄的玻璃制造。大约只有 1.1-0.4毫米厚，由于玻璃生产中，设备不同会造成玻璃厚度不同。所以，显示器只能在一套模具中制造。 你不能不知道的LCD 被动矩阵液晶显示技术视角及反应速度耗电量 为什么叫液晶？主动矩阵LCD及其弱势显示色彩传统工艺流程
为什么叫液晶？ ZDNET China 2002/01/03 液晶得名于其物理特性：它的分子晶体，不过以液态存在而非固态。大多数液晶都属于有机复合物。这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点：如果你让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列。如果你提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。 液晶的第三个特性是很神奇的：液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。 液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关 - 即可以阻碍光线，也可以允许光线通过。液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲。结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。 如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变 LCD 中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。也有某些设计了省 电的需要，有电流时，光线不能通过，没有电流时，光线通过。 液晶可以阻碍（左）也可以允许（右）光线通过显示技术由于不同的应用目的而分成不同的类型。 有的是成了静态显示，比如道路标志和显示牌，它 们的显示信息是不变的。平面显示技术则被用于传 递发生变化的显示信息，所以显示信息量的大小就 决定了所采用的显示技术类型。对于便携式的计算 器等设备而言，由于所传递的信息量相对较低，被 称为「低信息密度」显示技术；对于计算机显示器 而言，由于传递的信息量大，则相应被称为「高信 息密度」显示技术。
初中物理光学实验题练习
初中物理光学实验精选 1.平面镜成像 1．小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。 (1)选用玻璃板的目的是。 (2)选取两段完全相同蜡烛的目的是。如果将点燃的蜡烛远离玻璃板， 则像将移动。 2.．在探究“平面镜成像规律”时 （1）用平面镜做实验（填“能”与“不能”） （2）用平板玻璃代替平面镜做实验，其好处是： 。 3.．一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板 后有蜡烛的像。 （1）此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移 动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合（图甲）。你分析出现 这种情况的原因可能是：。 （2）解决上面的问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说 明。 （3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与 物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸” 上的信息得出实验结论。 ____________________________________________。 （4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行 实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由： ____________________________________________。 2.凸透镜成像 1．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）： ⑴要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向▲（填“上”或“下”）调整． ⑵烛焰放距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏烛焰透镜光屏 图乙 原放置 玻璃板 图甲纸 A B
上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是cm． ⑶使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实 2.在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm。 ①现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16 所示的光具座上进行实验。若图中C位 置上放置光屏，则B位置上应放置＿＿ ＿＿＿＿。 ②如图16所示，，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向＿＿＿＿＿＿移动，光屏应向＿＿＿＿＿移动。（填“左”或“右”） 3.关于凸透镜： （1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光， 调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是； （2）在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上 得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向 调节； （3）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的；教室里的投影仪是利用凸透镜成倒立、实像的原理制成的。 4【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关 【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜.在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图22甲），看到手指的像；然后再用它观察远处的房屋（图22乙），看到房屋的像.（选填“放大”、“等大”或“缩小”）他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？[来源:学.科.网]
液晶屏基本知识及关键指标参数
液晶屏基本知识及关键指标参数 液晶显示屏（LCD Liquid Crystal Display）的工作原理与传统球面显示屏完全不同。液晶显示屏就是两块玻璃中间夹了一层(或多层)液晶材料，玻璃后面有几根灯管持续发光，液晶材料在信号控制下改变自己的透光状态，这样就能在玻璃面板前看到图像了。 液晶显示屏性能是有以下几个参数： 响应时间响应时间的快慢是衡量液晶显示屏好坏的重要指标，响应时间指的是液晶显示屏对于输入信号的反应速度，也就是液晶由暗转亮或者是由亮转暗的反应时间。一般来说分为两个部分：Tr(上升时间)、Tf(下降时间)，而我们所说的响应时间指的就是两者之和，响应时间越小越好，如果超过40毫秒，就会出现运动图像的迟滞现象。目前液晶显示屏的标准响应时间大部分在25毫秒左右，不过也有少数机种可达到16毫秒。拥有16ms的超快响应时间，就可以用每秒显示60帧画面以上的速度，完全解决传统液晶显示屏在玩游戏或者看DVD影碟时所存在的拖影、残影问题。 对比度对比度是指在规定的照明条件和观察条件下，显示屏亮区与暗区的亮度之比。对比度是直接体现该液晶显示屏能否体现丰富色阶的参数，对比度越高，还原的画面层次感就越好。目前液晶显示屏的标称为250:1或者300:1，高档产品在400:1或500:1。这里要说明的是，对比度必须与亮度配合才能产生最好的显示效果。400:1或500:1的高对比度将使显示出来的画面色彩更加鲜艳，图像更柔和，让您玩游戏或者看电影效果直逼CRT显示屏。 亮度液晶显示屏亮度普遍高于传统CRT显示屏，液晶显示屏亮度一般以cd ／m2(流明/每平方米)为单位，亮度越高，显示屏对周围环境的抗干扰能力就越强，显示效果显得更明亮。此参数至少要达到200cd／m2，最好在250cd／m2以上。传统CRT显示屏的亮度越高，它的辐射就越大，而液晶显示屏的亮度是通过荧光管的背光来获得，所以对人体不存在负面影响. 屏幕坏点屏幕坏点最常见的就是白点或者黑点。黑点的鉴别方法是将整个屏幕调成白屏，那黑点就无处藏身了；白点则正好相反，将屏幕调成黑屏，白点也就会现出原形。通常一般坏点不超过3个的显示屏算合格出厂，3点以内的为A屏,三点以上10点以内或带轻斑的算B屏,带重斑的和带线的算C屏.
光学镜头基本知识
光學镜头基本知識 第一章光線的傳播 一﹑光在真空中是沿直線傳播的 光在真空中(均勻介質中)是沿直線傳播的﹐但是由於在我們的真實空間中﹐光並不能做到這一點﹐這是因為空氣。在我們的空氣中﹐有存在著各式各樣的雜物﹐粉塵﹐水霧等。由於這些東西的存在﹐光在直線傳播的過程中﹐碰到這些東西﹐就會產生反射﹐折射。而﹐粉塵表面並不光滑﹐光照射到這粉塵面上的時候便會往各個方向反射﹐這邊形成了漫反射。正是由於漫反射的存在﹐這便能使我們能感覺到光﹐能看到東西。 二﹑光的反射﹑透射﹑折射 光在大氣中傳輸總不能按著直線傳輸﹐光在碰到不透光的物質時會發生反射﹐光碰到透光的物質時會發生透射﹐折射。入射光線﹐反射光線﹐折射光線﹐在同一個平面上﹐即三線共面。 2.1 光的反射 光在傳輸過程中是遵守反射定理的。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定義為﹕入射光線和法線組成的夾角 反射角定義為﹕反射光線和法線組成的夾角 法線﹕法線就是垂直於入射面的線。法線是一條虛構的線﹐並不是事實存在的。 2.2 光的透射和折射 有些物質是透光的﹐光可以穿透這些物質﹐這便是光的透射。 每種不同材質的東西都有著不同的透過率﹐光在這些物質中穿透的時候總會有著能量的損失。入射光線的強度與出射光線的強度的比值為這一材質的透過率。 所謂光線的折射就是指光線在進行傳輸的過程中從一種介質進入另一種介質的時候﹐不會沿直線傳播﹐而是有了一定角度的彎折。這便是光線的折射。 通常在大氣中我們認定其折射率為1。 折射定律被描述為﹕入射角的正弦与折射角的正弦之比為常數﹐它等于折射線所處介質的折射率n`与入射線所處介質的折射率n之比。 通常折射率較大的介質稱為光密介質﹐折射率較小的介質稱為光疏介質。若入射光在光密介質﹐這時折射角總大于入射角﹐折射角隨著入射角增大而增大﹐最大使折射角為90度﹐這時sini`=1﹐若入射角再增大﹐將發生全反射。 自然界有很多全反射現象﹕海市蜃樓﹑沙漠幻影﹑等。
光学设计软件介绍
光学设计 ZEMAX是美国焦点软件公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算Sequential及Non-Sequential的软件。版本等级有SE：标准版，XE：完整版，EE：专业版（可运算Non-Sequential），是将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。 ZEMAX的主要特色：分析：提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP, *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt；优化：表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用；公差分析：表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义；报表输出：多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。 CODE V是Optical Research Associates推出的大型光学设计软件，功能非常强大，价格相当昂贵CODE V提供了用户可能用到的各种像质分析手段。除了常用的三级像差、垂轴像差、波像差、点列图、点扩展函数、光学传递函数外，软件中还包括了五级像差系数、高斯光束追迹、衍射光束传播、能量分布曲线、部分相干照明、偏振影响分析、透过率计算、一维物体成像模拟等多种独有的分析计算功能。是世界上应用的最广泛的光学设计和分析软件，近三十多年来，Code V进行了一系列的改进和创新，包括：变焦结构优化和分析；环境热量分析；MTF和RMS波阵面基础公差分析；用户自定义优化；干涉和光学校正、准直；非连续建模；矢量衍射计算包括了偏振；全球综合优化光学设计方法。 CODE V是美国著名的Optical Research Associates（ORA?）公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。自1963年起，该公司属下数十名工程技术人员已在CODE V程序的研制中投入了40余年的心血，使其成为世界上分析功能最全、优化功能最强的光学软件，为各国政府及军方研究部门、著名大学和各大光学公司广泛采用1994年，ORA公司聘请北京理工大学光电工程系为其中国服务中心。与国际上其它商业性光学软件相比，CODE V的优越性突出地表现在以下几个方面 CODE V可以分析优化各种非对称非常规复杂光学系统。这类系统可带有三维偏心或倾斜的元件；各类特殊光学面如衍射光栅、全息或二元光学面、复杂非球面、以及用户自己定义的面型；梯度折射率材料和阵列透镜等等。程序的非顺序面光线追迹功能可以方便地处理屋脊棱镜、角反射镜、导光管、光纤、谐振腔等具有特殊光路的元件；而其多重结构的概念则包括了常规变焦镜头，带有可换元件、可逆元件的系统，扫描系统和多个物像共轭的系统。40多年来，世界各地的用户已成功地利用CODE V设计研制了大量照相镜头、显微物镜、光谱仪器、空间光学系统、激光扫描系统、全息平显系统、红外成像系统、紫外光刻系统等等，举不胜举。近几年内，CODE V软件又被广泛地应用于光电子和光通讯系统的设计和分析。光学设计的第一步是要为系统确定合理的初始结构。为此CODE V提供了独有的“镜头魔棒”功能，用户只需输入所要设计的系统的使用波段、相对孔径、视场、变倍比等参数，软件即可从自带的专利库中找出对应的结构以供选择。 CODE V软件中优化计算的评价函数可以是系统的垂轴像差、波像差或是用户定义的其它指标，也可以直接对指定空间频率上的传递函数值进行优化。经过改进的阻尼最小二乘优化算法用拉格朗日乘子法提供既方便又精确的边界条件控制。除了程序本身带有大量不同的优化约束量供选用外，用户还可以根据需要灵活地定义各种新的约束量。此外，以往的优化算法无法克服存在于光学系统结构参量的高度非线性解空间中的大量局部极小，故此自动设计的结果是一个与初始参数接近的像质相对较好的结构，而不一定是全局最优设计。为解决这一问题，ORA公司在CODE V软件中加入了强大的全局优化功能（Global Synthesis）。这种被该公司
光学设计基本知识
一、关于光线： 光源发出之光，通过均匀的介质时，恒依直线进行，叫做光的直进。此依直线前进之光，代表其前进方向的直线，称之为“光线”。光线在几何光学作图中起着重要作用。在光的直线传播，反射与折射以及研究透镜成像中，都是必不可少且要反复用到的基本手段。应注意的是，光线不是实际存在的实物，而是在研究光的行进过程中细窄光束的抽象。正像我们在研究物体运动时，用质点作为物体的抽像类似。 二、光的反射 光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播 方向又返回原来物质中的现象。 反射定律： 1.入射光线、反射光线与法线（即通过入射点 且垂直于入射面的线）同在一平面内，且入射 光线和反射光线在法线的两侧； 2.反射角等于入射角（其中反射角是法线与反 射线的夹角。入射角是入射线与法线的夹角）。在同一条件下，如果光沿原来的反射线的逆方向射到界面上，这时的反射线一定沿原来的入射线的反方向射出。这一点谓之为“光的可逆性”。 三、光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。 折射定律 1、折射光线和入射光线分居法线两侧 （法线居中，与界面垂直） 2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （三线两点一面） 3、当光线从空气斜射入其它介质时，角的性 质：折射角(密度大的一方)小于入射角（密度 小的一方）；（在真空中的角总是大的，其次是 空气） 4、当光线从其他介质射入空气时，折射角大于 入射角。 5、在相同的条件下，折射角随入射角的增大 （减小）而增大（减小）。 6、折射光线与法线的夹角，叫折射角。 7、光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光 线向法线方向偏折，折射角小于入射角。 8、光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。
实验2光的等厚干涉
光学实验基本知识 在基础物理实验中，光学实验是重要的基础实验之一，实验和理论的联系十分密切。学生将通过研究一些最基本的光学现象，接触一些新的概念和实验技术，学习和掌握光学实验的基本思想、基本知识和基本方法，学会使用常用的光学仪器，掌握它们的构造原理及使用，培养基本的光学实验技能。 光学实验的注意事项 在光学实验中使用的仪器比较精密，光学仪器的调节也比较复杂，只有在了解了仪器结构、性能、原理的基础上建立清晰的物理图像，才能选择有效而准确的调节方法，判断仪器是否处于正常的工作状态。光学仪器的主体是光学元件，光学元件的表面经过精细抛光，有的还镀膜，使用时一定要十分小心、谨慎，不能粗心大意。 光学仪器在使用时必须遵守下列原则 1.在使用仪器前必须认真阅读仪器说明书，详细了解仪器的结构、工作原理，调节光学仪器时要耐心细致，切忌盲目动手。必须详细了解仪器的使用方法和操作要求后才能使用。 2.使用和搬动光学仪器时，应轻拿轻放，避免受震磕碰和失手跌落。光学元件使用完毕，应当放回光学元件盒内。 3.不准用手触摸仪器的光学表面，如必须要用手拿某些光学元件（如透镜、棱镜、平面镜等）时，只能接触非光学表面部分，即磨砂面。如透镜的边缘、棱镜的上、下底面。 4.光学表面如有轻微的污痕或指印，可用特制的擦镜纸或清洁的麂皮轻轻揩去，不能加压力硬擦，更不准用手帕或其他纸来揩。 5.在暗室中应先熟悉各仪器和元件安放的位置，在黑暗环境中摸索光学仪器时，手要贴着桌面，动作要轻而缓慢，以免碰倒或带落仪器、元件等物。 6.光学仪器的机械结构较精细，操作时动作要轻，缓慢进行，用力要均匀平稳，不得强行扭动，也不能超出其行程范围。若使用不当，仪器准确度会大大降低。 7.光学仪器的装配很精密，拆卸后很难复原，因此严禁私自拆卸仪器。 常用光源 光学实验离不开光源，光源的正确选择对实验的成败和结果的准确性至关重要。 1.低压钠灯 钠光灯是钠蒸气放电灯。灯内在高真空条件下放入金属钠，并充入适量的惰性气体，泡壳由耐钠腐蚀的特种玻璃制成。灯丝通电后，惰性气体电离放电，灯管温度逐渐升高，金属钠逐渐气化，然后产生钠蒸气弧光放电，发出较强的钠黄光。钠黄光光谱含有589.0nm和589.6nm两条特征光谱线，钠黄光波长通常取平均值589.3nm。弧光放电有负阻现象。为防止钠光灯发光后电流急剧增加而烧坏灯管，在钠光灯供电电路中需串入相应的限流器。ＧＰ20Ｎa低压钠光灯，其额定功率为20Ｗ，额定工作电压为15Ｖ，工作电流为1.2Ａ。由于钠是一种难熔金属，一般通电后要过十余分钟钠蒸气才