在机器视觉系统中,相机与镜头的靶面尺寸匹配是一个非常关键却又经常被忽略的细节。选错了,不但影响图像质量,还可能导致画面“黑角”、视野不符、镜头浪费等问题。
今天我们就用通俗易懂的方式,聊一聊相机与镜头靶面尺寸的那些事儿,并教你如何选型不踩坑。
一、什么是“靶面尺寸”?
“靶面”其实就是指相机中的图像传感器,是感光成像的区域。我们通常说的“靶面尺寸”,就是这个传感器的物理大小。它不仅影响图像的成像范围,也直接影响镜头的选择。
▍你知道吗?“1英寸”≠25.4mm!
在工业相机参数里,我们经常看到“1英寸”“2/3英寸”这样的靶面描述。但这里的“英寸”不是我们平时说的1英寸=25.4mm,而是源自老式摄像管的命名方式。
简单来说,这是一种历史遗留的标准化命名法,并不精确等于实际的物理长度。
下面列举几个常见的靶面规格,供大家参考:
标称尺寸 | 实际宽 × 高 (mm) | 对角线长度 (mm) |
---|---|---|
1.1英寸 | 12mm × 12mm | 17mm |
1英寸 | 12.7mm × 9.6mm | 16mm |
2/3英寸 | 8.8mm × 6.6mm | 11mm |
1/1.8英寸 | 7.2mm × 5.4mm | 9mm |
1/2英寸 | 6.4mm × 4.8mm | 8mm |
1/3英寸 | 4.8mm × 3.6mm | 6mm |
1/4英寸 | 3.2mm × 2.4mm | 4mm |
除了对角线,靶面还存在不同的长宽比,如 4:3、16:9 等,也会影响图像的显示范围。
二、镜头靶面尺寸是什么?
镜头的靶面尺寸,指的是镜头可以完整成像覆盖的最大传感器尺寸。
如果相机的靶面大于镜头支持的尺寸,就会出黑角。 画面四个角会变暗或直接看不见,成像区域受限。
反过来,如果镜头靶面大于相机靶面,也不会出问题,但会造成镜头成像资源的浪费,因为相机只用了镜头中心的部分区域。
所以,镜头靶面尺寸的选型要遵循一个基本原则:
📌 镜头靶面尺寸 ≥ 相机靶面尺寸
三、如何在机器视觉项目中正确选型?
✅ 1. 推荐:先选相机,再配镜头
在大多数场景下,我们建议先根据检测要求选相机,再配对应靶面的镜头。
比如你选了一台 1英寸靶面的工业相机,那你就需要搭配“支持1英寸或更大靶面”的镜头,如 1.1英寸、35mm画幅等,才能避免画面黑角。
千万别拿一个“2/3英寸”的镜头来配,那样一定会出问题。
✅ 2. 预算有限?做好匹配更重要
- 如果你预算紧,用了1/3英寸或1/2英寸的相机,那就不必非要配个大靶面的镜头,浪费资源不说,还增加体积。
- 相反,如果你已经用上了大靶面相机,镜头也必须跟得上,否则成像质量会受影响。
镜头再好,如果靶面不匹配,效果也是“白搭”。
✅ 3. 靶面变化会影响视角
相同焦距的镜头,用在不同靶面尺寸的相机上,成像视角是不同的。
举个例子:同样是25mm焦距的镜头,用在1英寸相机上视野宽,用在1/3英寸相机上就变“窄”了。这种现象也叫做“等效焦距”的变化。
所以,如果你替换了相机型号,一定要重新计算是否需要更换镜头焦距,避免视野偏差。
四、总结一句话
🎯 镜头罩得住相机,图像才完整;相机配得起镜头,成本才合理。
- 相机靶面太大镜头不够 → 黑角
- 镜头太大靶面太小 → 浪费
- 靶面尺寸匹配刚刚好 → 效果最佳、成本最优
五、最后一点提醒
在实际项目中,除了靶面尺寸,镜头选型还要考虑视场角、分辨率、畸变、光圈、接口等参数,这些后续也可以单独深入讲。
正确的靶面匹配,是做好视觉系统设计的第一步。
📌 如果你正在为相机和镜头选型发愁,欢迎留言咨询,我们可以提供一对一的选型建议,帮助你少走弯路。