光學鏡頭發黴了怎麽辦呢?
下麵來看一下解決光學鏡頭發黴的新技術吧
光學鏡頭、光(guāng)學儀器生產廠家在每年的5月開始就遇到(dào)頭疼的光學鏡頭(tóu)玻璃發黴問題,通常空氣(qì)相對濕度大於65%,玻璃就會長黴,要始終保持(chí)幹燥,是不現實的,黴雨季節,剛磨好的玻璃,發黴的速度是20分鍾(zhōng)。
現有的玻璃真(zhēn)空(kōng)鍍膜是利用氟(fú)化物疏水特性,隻是減少黴菌的水分(fèn)供應(yīng),不具有主動殺傷黴菌的作用(yòng),因(yīn)此現(xiàn)有鍍膜的防黴效果很不理(lǐ)想。
"鞍山亚洲国产综合997光電"鏡頭鍍膜新型(xíng)防黴鍍膜技術,是(shì)選(xuǎn)用特定結構的分子,采用自組裝單分子膜技術,在光學玻璃的表麵(miàn)利用特(tè)定的化學鍵,讓特定結構的分子按照一定的頭尾一致的排列規則(zé),以化學鍵(jiàn)的方(fāng)式連(lián)接到玻璃上去,形成一層防(fáng)水,抗菌,防黴,耐溶劑,耐摩擦,耐腐蝕,耐洗滌的單分子防黴菌鍍膜(mó)層。
膜層的(de)厚度可以控製在十幾個納米之間(jiān),不影響光線的通過,它和玻璃表層(céng)分子發生(shēng)化學鍵接,使光學(xué)玻璃表麵具有永久性的防黴菌特性,同時還可以增加玻(bō)璃表麵的機械強度。鍍膜層外側的分子團,對單(dān)細胞生物具有殺傷作(zuò)用(yòng),黴菌、細菌、藻類等單細(xì)胞生物無法在這層鍍膜層上順利繁殖。
防黴液是無色透(tòu)明液體,擦拭到(dào)玻璃鏡片、光學配件等材料表麵,也可以對儀器整體擦拭,獲得最佳(jiā)防黴效果 ,可以(yǐ)通過黴菌箱測試。
經過實際(jì)測試,防黴效果(guǒ)在(zài)光學玻璃常規存儲條件下(xià),可達到4、5、6、7四個月100天(tiān)以上不長黴。
光學鏡頭基礎知識
光學鏡頭(tóu)是機器視覺係統(tǒng)中必不可少的部(bù)件(jiàn),直接(jiē)影響成像質量的優(yōu)劣,影響(xiǎng)算法的實現和效果。另外爭取選折(shé)合適的鏡(jìng)頭,降(jiàng)低機器視覺係統成本,才是產業興旺發(fā)達的唯一出路。光學鏡頭(tóu)規格(gé)繁多,有時不免頭暈。光學鏡(jìng)頭從焦距上可分為短(duǎn)焦鏡(jìng)頭、中焦鏡頭,長焦鏡頭;從視場大小分有廣角、標(biāo)準,遠攝(shè)鏡頭;結構上分有固定光圈定焦鏡頭,手動光圈定焦鏡頭,自(zì)動光圈(quān)定焦鏡頭,手動變焦鏡頭、自動變焦鏡頭,自動光圈(quān)電動變焦鏡(jìng)頭,電動(dòng)三可變(光圈、焦(jiāo)距、聚焦均可變)鏡頭等。根據我們使用的經驗,俄羅斯的光學鏡頭(tóu)很便宜。
結構上分
1固定光圈定焦鏡頭
簡單。鏡頭隻有(yǒu)一個可以(yǐ)手動調整(zhěng)的對焦(jiāo)調整環,左右旋轉(zhuǎn)該環可使成像在CCD靶麵(miàn)上的圖像最清(qīng)晰。沒有光圈調整環,光圈(quān)不能調整,進入鏡(jìng)頭(tóu)的光通量不能通過改變鏡(jìng)頭因素而改(gǎi)變,隻能通過改變視場的光照(zhào)度來調整。結構簡單,價格便宜。
2手動光圈定焦鏡頭(tóu)
手動光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調整環,光圈範圍一般從F1.2或(huò)F1.4
到全關閉,能方(fāng)便地(dì)適應被被攝現場地光照度,光圈調整是通過(guò)手動人為進行的。光照度比較(jiào)均勻(yún),價格(gé)較便宜。
3自(zì)動光(guāng)圈定焦鏡頭
在手動光圈定焦鏡頭的光圈調整環上增加一個齒輪合傳動的微型電機,並從驅動(dòng)電路引出
3或4芯屏蔽線,接到攝像機自(zì)動光圈接口座上。當進入鏡頭的光(guāng)通量變化時,攝(shè)像機
CCD靶(bǎ)麵產生的電荷發生(shēng)相應的變化(huà),從而使(shǐ)視頻信號電平發生變(biàn)化,產生一個控製(zhì)信號,傳給自(zì)動光圈鏡頭,從而(ér)使鏡頭內的電機做相應的正向(xiàng)或反向轉動(dòng),完(wán)成調整大小的(de)任務。
4手動光圈(quān)變焦鏡頭
焦距可變的,有一個焦距調整環,可以在一定範圍內調整鏡頭的焦距,其可(kě)變比(bǐ)一般(bān)為
2~3倍,焦距一般為3.6~8mm。實際應(yīng)用中(zhōng),可(kě)通過手動調節鏡頭的變焦環,可以(yǐ)方(fāng)便(biàn)地選擇被監視地市場的市場角。但是當攝像機安(ān)裝位置固定下以後,在頻繁地手動調整變焦是很不(bú)方便(biàn)的。因此,工程完工後,手動變焦鏡頭(tóu)的焦(jiāo)距一般很少調整。僅起定焦(jiāo)鏡頭的作用。
5自動光圈電動變焦鏡頭
與自動光(guāng)圈定焦(jiāo)鏡頭相比增加了兩個微型電機,其中(zhōng)一個電機與鏡頭(tóu)的變焦環合(hé),當其轉(zhuǎn)
動時可以控製鏡頭的焦距;另(lìng)一電機(jī)與鏡(jìng)頭的對焦環合,當其受控轉動時可完(wán)成鏡頭的對焦。但是,由於增加了兩(liǎng)個電機且鏡片組(zǔ)數增多,鏡頭的體積也相應(yīng)增(zēng)大。
6電動三可變鏡頭
與自(zì)動(dòng)光圈電動變焦鏡頭(tóu)相比,隻是將對光圈(quān)調(diào)整電機的控(kòng)製由自動控製改為(wéi)由控製器來手動控製。
場合上分:
按(àn)視場大小(xiǎo)分(fèn)為:小(xiǎo)視場鏡頭,普通鏡頭(約50度左右),廣角鏡頭和(hé)特廣角鏡頭(100-120度)
1標準鏡頭:視角約(yuē)50度(dù),也是人單眼在頭和(hé)眼不轉動的情況下所能看到的視角,所以
又稱(chēng)為標(biāo)準鏡頭。5mm相機的標準鏡頭的焦距多為40mm,50mm或55mm。120相機的標準鏡頭焦距多為80mm或75mm。CCD芯片越大則標準鏡頭的焦距越長。
2、廣角鏡頭:視(shì)角90度以(yǐ)上,適用於拍攝距離近且範圍大的景物,又能刻意誇大(dà)前景
表現強烈遠近感即透視。35mm相機的(de)典型廣角鏡頭是焦距28mm,視角為72度。120相機的50,40mm的(de)鏡頭便相當於35mm相機的35,28mm的鏡頭.
3、長焦距鏡頭(tóu):適於拍攝距離遠的景物(wù),景深小容易(yì)使背景模糊主體突(tū)出,但(dàn)體積笨重
且對動態主體對焦不易。35mm相機長焦距鏡頭通常分為三級,135mm以下稱中焦距,135-500mm稱長焦距,500mm120相機的(de)150mm的鏡頭相當(dāng)於35mm相機的105mm鏡頭。由於長焦距(jù)的鏡頭過於笨重,所(suǒ)以有望遠鏡頭的設計,即在鏡頭後麵加一負(fù)透鏡,把鏡頭的主平麵前移,便可用較短的鏡體(tǐ)獲得鏡體獲得長焦距的效果。
4、反射式望遠鏡頭(tóu):是另一種超望(wàng)遠鏡頭的設計,利用反射鏡麵來構成影像,但因設計
的關係無法裝設(shè)光(guāng)圈,僅能以快門來調整曝光。
5、微(wēi)距鏡頭(marcolens):除作極近距離(lí)的微距攝影外,也可遠攝。
接口類型來分
1C型鏡頭
法蘭焦距是安裝法蘭到入射鏡頭的平行光的匯聚(jù)點之間的距離。法蘭焦距(jù)為17.526mm或0.690in。安裝羅紋為(wéi):直徑1in,32牙.in。鏡頭可以用(yòng)在長度為0.512in(13mm)以內的線陣傳感器。但是,由於幾何變(biàn)形(xíng)和市場(chǎng)角(jiǎo)特性,必須鑒別短焦鏡頭是(shì)否合(hé)用。如焦距為12.6mm的鏡頭不應該用長度大於6.5mm的線陣。如果利用法(fǎ)蘭焦距尺寸確定(dìng)了鏡頭到(dào)列陣的距離,則對於物方放大倍數(shù)小於20倍時需增加鏡頭接圈(quān)。接圈加在鏡(jìng)頭後(hòu)麵,以增加鏡頭到像的距離,以為多數鏡頭的聚焦範圍位5-10%。鏡頭接長距離為焦(jiāo)距/物方放大倍數(shù)。
2CS型鏡頭(tóu)
Witha5mmadapterring,aClenscanbeusedonaCS-mountcamera.
3U型鏡頭
一種可變焦距的鏡頭,其法蘭焦距(jù)為47.526mm或1.7913in,安裝羅紋為M42×1。主要(yào)設計作35mm照(zhào)片應用(如國產和進口的各(gè)種135相(xiàng)機鏡頭),可用於任何長度小於1.25in(38.1mm)的列陣(zhèn)。建議不要用短焦距鏡頭。442mm鏡頭(tóu)、3L型鏡頭
固定焦距寬視場鏡頭,最初設(shè)計作照相放大作用(如國產(chǎn)各種放大機鏡頭),且在2.25in(63.5mm)視場內具有良好(hǎo)的特性。法蘭焦距是具體鏡頭的函數。安裝螺紋為M39×1.0。可用於長度(dù)為1.25in(35.1)以內的列(liè)陣,且不受限製。
4特殊鏡頭
如顯微放大係統。要特別注意CS和C的差別,不同類型的(de)camera和不同類(lèi)型的Len連接時,要定製轉(zhuǎn)接環。國外很貴,一個約(yuē)$50,不如自己加工。光學鏡頭的主要參數和評(píng)價
主要參數有焦距,視場,物距,光圈,快門等。
對(duì)於鏡頭最完善(shàn)的評(píng)價莫過於MTF(ModulationTransferFunction)。但是由於像差(標定的原因),鏡頭(tóu)的每個範圍都有一個MTF值。這些範圍指的是:(
1)近軸部分,
2)離軸部分,
3)當光學係統存在不對稱畸變時,上述兩部分在不同方向上(shàng)的子部分。每個部分對於不同的輻射能量波長範(fàn)圍,都有各自相應的MTF值。MTF是評價成像係統的最常(cháng)用、最優的指標,也是(shì)指導機器視覺係統集成的最優指(zhǐ)標。
光圈(quān)常識
照相機的鏡頭有一個控製透光量的裝置,就叫光圈.光圈開的大,透光(guāng)量便大;開(kāi)的小,透光量便小.但隻靠光圈(quān)還不能(néng)完全描述作用於(yú)軟片上的光線強度,鏡頭與軟片間的距離也有關係,也就是和鏡頭的焦距有關係.焦距小光圈離軟片較近,光(guāng)線的作用便較強.有一個名詞--光(guāng)圈係數,光(guāng)圈係數是將鏡頭焦距除以光圈的直(zhí)徑所得的值,用f表示.例如有甲乙丙三鏡頭,甲(jiǎ)鏡頭的焦距為50mm,最大光圈直徑為25mm,則光圈係數是50/25=2,我們說它是f2的鏡頭(tóu);乙鏡頭的焦距為35mm,最大光圈(quān)直徑為17.5mm,光(guāng)圈係數是35/17.5=2,我們也說它是f2的鏡頭;丙鏡頭的焦距為100mm,最大光圈直徑為25mm,則光圈係數是100/25=4,我們說它是f4的鏡頭.乙鏡頭的孔洞比(bǐ)甲鏡頭小,但光圈係數相同(tóng),於是透光到軟片上的強度是一樣;甲丙鏡頭的孔洞一樣大,但光圈係數不同,於是透光到軟片上(shàng)的強度是不(bú)一樣的.所有相機鏡頭的光圈都已(yǐ)標準化,就是f1,f1.4,f2,f2.8,f4,f5.6,f8,f11,f16,f22,f32等.
光圈的功能有二(èr):
1.控製光量的透入:光線透過鏡頭射到(dào)軟片的強度是和光圈係數平方成反比,也(yě)就是相鄰兩級的光圈作用於軟片上的光線強度(dù)有兩倍的關係.f2是f2.8的2倍,f2.8是f4的2倍.
2.調節景深:所謂的(de)景深,就是鏡頭對焦處前後(hòu)所能成(chéng)像清晰的範圍,它(tā)鏡頭焦(jiāo)距,光圈,及被攝景(jǐng)物主體的距離有關,鏡頭焦距越短,光圈越小,被攝物的距離,景(jǐng)深越大清晰的範(fàn)圍越大(dà),反之亦然.所以就光圈(quān)來講(jiǎng),小光圈(quān)景深大,清晰細密的表出遠近的明(míng)銳感;大光圈景深小,則可使主體突出,表現(xiàn)主體以外前後主題的模糊感.值得一(yī)提的是,若要前後景物都清晰,應使用小光圈,但以小到能涵蓋希望的(de)景深即可,不必過小,過(guò)小便會受到繞射的影響,反(fǎn)而降低(dī)其解像力!
快門常識
相機的快門是控製曝光時間長短(duǎn)的(de)機關,快門經常(cháng)處於(yú)關(guān)閉狀態,已防裝在相機內的(de)底片(piàn)露光,攝影時將它一開一閉,讓透過鏡頭的影像光(guāng)線作用於軟片上。早期(qī)的(de)座架式相機(jī)沒有快門(mén)裝置。僅(jǐn)備一鏡頭(tóu)蓋(gài)套在鏡頭上,取景對焦時取下鏡頭蓋,套上鏡頭蓋再裝感光片,攝影(yǐng)時將鏡頭蓋掀開一(yī)刹那時間遂(suí)即蓋上。現在快門已進步到由機械或電子操縱開(kāi)啟時間。快門的功能有二分述如下:
1.開(kāi)啟時間的長短來控製透入光量(liàng)的多寡。假若被攝體的明度和鏡頭的(de)光圈不變,快門開啟時間長,作用於軟片的光量(liàng)多,快門開啟時間短,作用於(yú)軟片的光量少。快門開啟時間的長短叫做(zuò)快門速度(Shutterspeed)。為便於調整曝光,鏡頭快門相機的鏡頭上裝有快門速度(dù)調整環,焦麵快門相機(較普遍)的機身(shēn)上裝有快門速度調整環。在快門速度調整環上,將(jiāng)快門速度分為若幹級。為配合光圈調整曝光,每相鄰兩級的(de)快門速度也是二與一之比。所(suǒ)有各種相機的快門(mén)速度分級都以標準化,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。快於一秒的快門(mén)速度的刻度隻用2,4,8...等分母數字表示,分別代表1/2,1/4,1/8.....,一秒及慢於一秒的用不同顏色數字(zì)標示。B為(wéi)Bubble的縮寫,代(dài)表按(àn)下快門鈕時快門(mén)便開啟,放鬆便關閉。T是Time的縮寫,代表(biǎo)按下快門鈕時快門便開啟,再按一次才關閉。
2.配合光圈曝光:攝影曝光正確,才能產生層次豐富細節清晰的照片。曝光要正(zhèng)確,必須按照軟片速度與光圈強弱,將快門速度和光圈適(shì)當配合。控製鏡頭(tóu)進光量,需要由鏡頭的所謂"孔徑光闌"(Diaphragm)來(lái)控(kòng)製。孔徑光(guāng)闌都是位於鏡頭內(nèi)部,通常由多片可活動的金屬葉片(稱為光闌(lán)葉片)組成,可以使中間形成的(近似)圓孔變大或者縮小,以達到控製(zhì)通過光量大小的目的。
我們用"孔徑"來描述鏡頭的通光能力,而(ér)孔徑受到光闌(lán)的控製。
對於不同的鏡頭而言,光闌的(de)位置不同,焦距不同,入射瞳直徑也不相同,用孔徑來描述鏡頭的通光能力,無法實現不同鏡頭的(de)比較。為了方便在實際攝影中計(jì)算(suàn)曝光量和用統一的標準(zhǔn)來衡量(liàng)不同鏡頭(tóu)的孔徑光闌實際作用,采用了"相對(duì)孔徑"的概念。
相對孔徑=[鏡(jìng)頭焦距]/[入射瞳直徑(jìng)]=f/d比(bǐ)如某個鏡(jìng)頭的焦距為50mm,入射瞳直徑為25mm,那麽該鏡頭的相對孔(kǒng)徑就是50/25=2。通常表(biǎo)示相對孔徑(jìng)的辦法是在相對孔徑(jìng)前麵加入[f/],比如f/1.4、f/2、f/2.8等,也有用1:2來表示f/2的。通常鏡頭標記上用類似1:2的方式更多(duō)些。在實際使用中,很少(shǎo)使用"相對孔(kǒng)徑"的稱呼(hū),通常都是用"光圈係數(shù)(f-Stops)"來稱呼,簡稱"光圈"或者"f-係數"。在鏡頭的標記上,通常都是(shì)標記鏡頭的最大(dà)光圈係數,如圖所示:
現在標記鏡頭(tóu)的相對孔徑都是用了一係列(liè)標準化的數值:
可以看到:每(měi)一個數值都與相鄰數值有一個的關係,表明後一個數值(zhí)的通光量為前麵一個的一半,前一個數(shù)值的(de)通光(guāng)量(liàng)是後麵一個的兩倍。因為根據圓麵(miàn)積的計算公式,鏡(jìng)頭(tóu)通過的光量與f係數的平方成(chéng)反比。比如:f/5.6的通光量(liàng)是f/4的一半;是f/8的兩(liǎng)倍。
焦點(focalpoint、focus):
對於一個理想透鏡而言:遠處的物體可以近似地看成時位於(yú)無限遠處。
該無限遠處的物體上(shàng)任何(hé)一點發出的到達理想透鏡的光線,可以看成是平(píng)行光。
所謂(wèi)"光軸"就是一條垂直穿過理想(xiǎng)透鏡中心的光線。與光軸平行的光線(xiàn)射入凸(tū)透鏡時,理(lǐ)想的凸鏡(jìng)應該是所有的(de)光線會聚在透鏡後麵一(yī)點(diǎn)上,這個會聚所(suǒ)有光線的一點,就叫做焦點。例如使用放大鏡將太陽光聚光後,形成最小點的就是焦點。焦點一定(dìng)在光(guāng)軸上。
在光學術語上,以透鏡為界:
被攝物體所在的空間(jiān)稱為"物方空間";
被攝物(wù)體所發出的光穿越透鏡在(zài)透鏡後麵形成的像所在的空間稱為"像方空間";
在像方空間所形成的焦點稱為"像方焦點"或"後焦點";
反之,從像方開始,投(tóu)射出與光軸平行的光線,並在透鏡物體空間所形(xíng)成的焦點,稱(chēng)為"物方焦點"或"前焦點"。
注意:對於凹透鏡而言,物方焦點與像方焦點的位置與凸透(tòu)鏡相反
主點(Principalpoint):
一個(gè)透鏡得軸向厚度與(yǔ)其直徑、物距、像距以及焦距相(xiàng)比顯得很小,就可以認為該(gāi)透鏡是薄透鏡。一片薄的雙(shuāng)凸透(tòu)鏡的焦點距離,一(yī)般指鏡片的中心到焦點為止的光軸上的距離,這個鏡片的中心叫做"主點"。實際的鏡頭都是由數片凸透鏡和凹(āo)透鏡組合而成,無法(fǎ)直接分辨出主點的位置(zhì)。當焦點處於無限遠時,鏡頭主點到結像平(píng)麵的距離=焦距
對於某種畫幅而言,標準鏡頭的焦距值約等於畫幅(fú)對(duì)角線長度,其主點的位(wèi)置在(zài)鏡頭的光學組內前主點/後主(zhǔ)點(frontprincipalpoint/rearprincipalpoint)如下(xià)圖所示,假(jiǎ)設從a射入的光線,折射之後通過n和n'致到達了b。對(duì)於光軸而言,a-n與n'-b之間產生相似(sì)的
角度(dù),因(yīn)此,在(zài)光軸上可以得出h、h'兩個交點。這(zhè)兩個交點h和h'就叫做主點,其中h為前主(zhǔ)點(第(dì)一主點),h'為後主點(第二主點)。前主點與後(hòu)主點之間的距離(lí)稱為(wéi)主點間隔。