Рабочий отрезок фотоаппарата: Рабочие отрезки объективов и фотоаппаратов

Рабочие отрезки разных фотокамер | БЛОГ ДМИТРИЯ ЕВТИФЕЕВА

Многим фотолюбителям, желающим поставить неродную оптику на свои камеры может пригодится таблица рабочих отрезков фотосистем.

Красной стрелочкой показан рабочий отрезок.

Если рабочий отрезок камеры меньше рабочего отрезка объектива, который вы хотите поставить, то его можно установить. У вас для этого будет толщина адаптера такая:

А — рабочий отрезок вашей фотокамеры
Б — рабочий отрезок объектива, который хотите поставить
В — толщина адаптера

В=Б-А

Если В получается отрицательным, то значит объектив должен быть ближе к матрице/пленке фотокамеры, нежели позволяет ваша камера.

Проще:

ОБЪЕКТИВ — КАМЕРА = ТОЛЩИНА АДАПТЕРА

если ТОЛЩИНА АДАПТЕРА меньше или равна 1мм, то объектив на эту камеру поставить с сохранением бесконечности НЕЛЬЗЯ.
если ТОЛЩИНА АДАПТЕРА больше 1мм, то объектив на эту камеру поставить с сохранением бесконечности МОЖНО.
1мм это технологический минимум для толщины адаптера. Тоньше его сделать вряд ли получится.

Пример 1

Ваша камера Canon EF имеет рабочий отрезок 44мм. Вы хотите поставить объектив Carl Zeiss системы Contax 35mm, у которой рабочий отрезок 45.5мм.

45.5-44 = 1.5мм. Значит у вас есть 1.5мм на толщину адаптера, что вполне реально.

Пример 2

Вы хотите поставить объектив Canon EF на систему Nikon-F.
44-46.5=-2.5

Т.е. чтобы это проделать вам нужно еще заглубить объектив Canon внутрь камеры Nikon на 2.5мм, что малореально. Для того, чтобы всё-таки поставить объектив с более коротким, нежели у камеры на которую его ставят, рабочим отрезком, используют адаптер с линзой, которая перефокусирует изображение дальше, на необходимое расстояние, чтобы изображение попадало на матрицу камеры.

Тем не менее помните, что любая дополнительная линза в системе влияет на оптические качества системы, в том числе резкость, ХА, контраст и светосилу.

Пользуйтесь поиском по таблице (поле ввода справа) — очень удобно.

Если вы считаете, что в таблице какие-то данные указаны неверно или хотите какие-то данные добавить, то выделите мышкой неверную строку, нажмите Ctrl + ENTER, впишите в открывшееся окошко ваш комментарий и нажмите ENTER. Исправление или дополнение придёт мне на почту и я обязательно прочитаю.

Рабочие отрезки

Aaton	bayonet(?)	40.00
Alpa	байонет	37.80
Argus	байонет	44. 45
Arri PL	байонет	52.00
Balda Baldamatic lll		44.70
Bolex	breech	23.22
Bolex H8RX	1&quot x 32tpi thread	15.31
Braun Colorette		44.70
Braun Reflex Automatic		44. 70
Bronica	байонет и 57×1 резьба	101.70
Canon EF mount	байонет	44.00	1987-
Canon EF-M mount		18.00	2012-
Canon EOS R (RF mount)	байонет	20.00	2018-	внутренний диаметр байонета 54 мм
Canon EF-S mount		44.00	2003-
Canon EX1/2 VL	байонет	20. 00
Canon FD mount		42.00	1971-1990
Canon FL	байонет	42.00	1964-1971
Canon R	байонет	42.00
Canon screw (RF)	M39x1	28.80
C-mount (Bolex, Eclair and Bell & Howell)	1&quot x 32tpi thread	17.53		(0.69″)
Contarex		46. 00
Contax 645	байонет	64.00
Contax C/Y Mount	байонет	45.50	1974-2005
Contax G	байонет	29.00	1994-2005
Contax N		48.00
Contax RF	байонет	34.85
Contax S	M42x1 thread	45. 50		Identical to Pentax and Praktica; made by Carl Zeiss Jena after WW II.
C-S mount	1&quot x 32tpi thread	12.50
D mount (8mm movie cameras)	0.625&quot x 32tpi	12.29
Eclair	bayonet	48.00
Edixa Electronica		44.70
Edixa-Rex	bayonet	53.00
Exacta 66	байонет накидная гайка	74. 10
Exakta/Topcon	байонет	44.70
Fujica X bayonet		43.50
Fujifilm X-mount		17.70	2012-
Hasselblad XCD	байонет	18.30	2016-
Hasselblad 500/2000	байонет	74.90
Hasselblad H System	bayonet	61. 63		from a Hasselblad publication.
Hasselblad Xpan	bayonet	34.27		+/- 0.03 mm
Hasselblad/Kiev(Киев) 88	многозаходная резьба	82.10
Icarex	breech lock	48.00
Iloca Electric		44.70
Kiev(Киев) 60/6/6с	байонет накидная гайка	74.10
Kilarflex		92. 30
Kilarflex		92.30
Kilarscope		78.80
K-mount	bayonet	45.46
Kodak Reflex Instamatic Reflex		44.70
Kodak Reflex IV		44.70
Kodak Reflex lll		44.70
Kodak Reflex S		44. 70
Kodak Retina Reflex/IIIS	байонет Deckel	44.70
Konica AR	байонет	40.70	1965-1987
Konica F	байонет	40.50
Konica RF Hexar	байонет Leica M	27.95
Kowa Six/Super 66	байонет накидная гайка	79.00
Leica M mount	байонет	27. 80	1954-
Leica R mount	байонет	47.00	1964-2009
Leica S	bayonet	53.00		На основании точного замера родного лейковского переходника на 645 Контакс. Кольцо ровно 11 мм по микрометру. А у Контакса 645 -64 мм. Второй доказательный момент это переходник Лейка С -Пентакс 67. толщина его 31,95 мм,а р/о у Пентакса 67-84,95 . Итог тот же 53 мм
Leitz Visoflex I	резьба M39x26 tpi	62.50		(91.30 всего). Иногда путают с M39x1mm. Разница небольшая, но достаточная, чтобы создавать проблемы на не-Leica M39 объективах
Leitz Visoflex II, III	байонет Leica M	40. 00		(68.80 всего)
M39 (Leica) Screwmount	резьба M39x26 tpi	28.80
M39 (Зенит) screw	резьба M39x1	45.20
M42	резьба M42x1	45.46	1949-
Mamiya 645	байонет	63.30
Mamiya 7/7II	bayonet	60.00
Mamiya RB	байонет	112. 00
Mamiya RZ	байонет	105.00
Mamiya ZE, Mamiya CS	bayonet	45.50		Отличие байонета Mamiya ZE от Mamiya CS. Физически байонеты одинаковы — промерено штангенциркулем
Micro Four Thirds System		19.25	2008-
Minolta MD	байонет	43.50
Minolta SR mount		43.50	1958-2001
Minolta/Konica Minolta/Sony A-mount	байонет	44. 50	1985-
Miranda dual BM/SM	байонет/резьба M42x1	41.50
Miranda Laborec	байонет/резьба M42x1	41.50
Miranda Laborec — dual BM/SM	резьба M46x1 (или bayonet/M44x1 thread)	41.50
Miranda TM only SM	M42x1 thread	41.50
Narcissus(Нарцисс)	резьба M24x1	28.80
Nikon 1 (CX) mount		17. 00	2011-
Nikon F/Kiev(Киев)Н	байонет	46.50	1959-
Nikon Z	байонет	16.00	2018-	внутренний диаметр байонета 55 мм
Nikon rangefinder	bayonet	34.85		Identical to Contax mount, but with slightly different focusing cam.
Novoflex	резьба	100.00
OCT-19		61.00
Olympus E1 (aka 4/3 or four/thirds)	bayonet	38. 67		(38.80?) (adapter for OM lenses seems to require focusing beyond infinity, perhaps 0.13mm error due to film-thickness??)
Olympus Four Thirds System	байонет	38.67
Olympus OM mount	байонет	46.00
Olympus PEN F	bayonet	28.95	1963-1972
Pallas TM only SM	M42x1 thread	41.50
Panasonic G1	Micro Four Thirds	19. 20		(calculated from a T-mount -> G1 adapter with 35.80mm thickness (register T2 = 55mm; — 35.80 = 19.20)
Paxette	M39x1 thread	44.00
Pentacon 6	байонет накидная гайка (breech lock)	74.10
Pentax 645	bayonet	70.87
Pentax 6×7	bayonet	84.95		(74.10?)
Pentax Auto 110	bayonet	27.00
Pentax K mount	байонет	45. 46	1975-
Pentax Q mount		9.20	2011-
Pentax/Practica	M42x1 thread	45.46		(add film thickness, and get 45.50mm….;))
Petriflex	байонет накидная гайка	43.50
Practica screw	резьба M42x1	45.50
Practiflex	резьба M40x1	44.00		(not 45.50 as I wrote initially, see further down this page for more comments)
Praktica B mount		44. 00
Praktina	байонет накидная гайка	50.00
Rectaflex		43.40
RED ONE interchangeable mount		27.30
Retina lllS		44.70
Ricoh	breach mount	45.50
Ricoh KR-mount	байонет	45. 50
Rollei 6008	M39x0.75	31.68
Rollei 6008		75.32
Rolleiflex SL35	байонет	44.60		44.5mm according to Schneider, 44.7 according to another list that has since disappeared from the Web, 44.46 according to Wikipedia
Rolleiflex SL66	байонет	102.80
Rolleiflex SLX	bayonet	74.00
Samsung NX mount	bayonet	25. 50	2010-
Schneider	M26x0.5	0.00
Sigma\’s SA mount		44.00	1992-
S-mount	Screw M12x0.5mm	0.00
Soligor TM only SM	M42x1 thread	41.50
Sony B4 mount		48.00
Sony E-mount		18. 00	2010-
Start (Soviet SLR)		42.00	1958-1964
T mount		55.00
T2-mount	резьба M42x0.75	55.00
Topcon IC1	bayonet	55.00
Voigtlander Bessamatic/Ultramatic/Vitessa-T	байонет Deckel	44.70
Wrayflex	M41. 2 x 26tpi	42.05
Yashica Pentamatic, Pentamatic II	bayonet	43.00		This mount predates the M42-mount Yashica SLR’s, which were introduced in 1962. Judging by the photos of Exakta and M42 adapters found in the manual, the register is significantly less than the 45.46mm of the M42 mount. Not to be confused with the shared Contax/Yashica bayonet mount, which has a register similar to that of the M42 mount.
Zeiss Ikon Flektoskop/F\’meter		84.50		(119.35 total)
Zeiss Ikon Panflex		64.50		(99.35 total)
Zenit 80	multi start thread	74. 10
Zenith 3M (Зенит-3м и ранее)	резьба M39x1	45.20
Б (Киев 6)		74.00
В (Салют)		82.00
СТАРТ, Зенит7		42.00
Ц (Зенит-4)		47.00
Mamiya Press 23	байонет	53.00

Благодарности

Ваши дополнения и исправления приветствуются!

1. Вадиму Фёдорову за внесение ясности в попрос отличия байонетов Mamiya ZE от Mamiya CS
2. Андрею Шурупову за уточнение рабочего отрезка Leica S

Рабочий отрезок | это… Что такое Рабочий отрезок?

Рабочий отрезок объектива (или камеры) равен расстоянию от опорной поверхности оправы (плоскости крепления) объектива до фокальной плоскости (плоскости плёнки или светочувствительной матрицы).

Содержание 1 Фотографическая техника 2 Система окуляра 3 Литература 4 Ссылки

Фотографическая техника

Рабочий отрезок объектива должен быть равен рабочему расстоянию камеры, для которой предназначен данный объектив. Относится к конструктивным механическим характеристикам объектива (точнее, системы крепления объектива фотокамеры).

Сравнительная таблица креплений объективов
Крепление	Рабочий отрезок, мм	Тип	Производство
Байонет В	82,1	трёхзаходная резьба	С 1957 года
Байонет Б	74	байонет с накидным кольцом	С 1957 года
Байонет Mamiya	56,2	байонет	?
Байонет Ц (Зенит-4)	47,58	байонет с накидным кольцом	1964—1968
Байонет Leica R	47	байонет	С 1964 года
Байонет F	46,5	трёхлепестковый байонет	С 1959 года
Olympus OM	46	трёхлепестковый байонет с замком на объективе	1972—2002
Байонет K	45,5	трёхлепестковый байонет	С 1974 года
M42×1	45,5	резьба	С 1948 года
M39×1/45. 2	45,2	резьба	1953—1967
Байонет А (Sony α)	44,50	трёхлепестковый байонет	С 1985 года
Canon EF	44	трёхлепестковый байонет	С 1987 года
Canon EF-S	44	трёхлепестковый байонет	С 2004 года
Байонет Sigma SA	44	байонет	С 1992 года
Canon R	42	накидное кольцо	1959—1964
Canon FL	42	накидное кольцо	1964—1971
Canon FD	42	накидное кольцо	1971—1990
Canon FDn	42	байонет	1978—1990
Стандарт 4:3	38,67	байонет	С 2003 года
Байонет Contax-Киев	наружный 34,85 внутренний 31,85	наружный и внутренний байонет	1932—1985
M39×1/28. 8	28,8	резьба	1932—1995
Байонет Leica M	27,8	четырёхлепестковый байонет	С 1954 года
M39×1/27,5	27,5	резьба	1967—-1974
Байонет NX	25,5	байонет	С 2010 года
Micro 4:3	20	байонет	С 2008 года
Байонет E	18	байонет	С 2010 года
Canon EF-M	18	байонет	С 2012 года
Байонет X	17,7	байонет	С 2012 года
Байонет Nikon 1	17	байонет	С 2011 года

Объектив «МС ЗМ-5СА».
Опорная плоскость показана красной стрелкой

Опорные плоскости у сменных объективов и фотоаппарата с креплением «байонет K» («Зенит-212k»)

Рабочий отрезок прямо влияет на возможность установки объектива одной системы в камеру другой системы через переходник. Если рабочий отрезок объектива больше чем у камеры, то установка через переходник возможна. Если рабочий отрезок объектива меньше чем фотоаппарата, то при установке будет потеряна возможность фокусировки на бесконечность и будет сбита шкала дистанций фокусировки (так как объектив нужно переместить внутрь корпуса):

• объектив с креплением M42×1 может быть использован с камерами «Canon EOS» при наличии соответствующего переходника (который выступает над поверхностью камеры примерно на 1,5 мм)
• объектив с креплением M42×1 может быть установлен в камеру «Nikon» или «Киев-17», «Киев-19», «Киев-20» с байонетом F через переходник, но без вмешательства в оптическую схему будет потеряна возможность фокусировки на бесконечность. Для этого используются переходники с корректирующей линзой.
• объектив с креплением M39×1/45,2 может быть установлен в фотоаппарат с резьбой M42×1, но здесь также будет потеряна фокусировка на бесконечность (однако лишние 0,3 мм можно удалить с регулировочной прокладки объектива и таким образом исправить фокусировку).
• Объективы с байонетом В через переходник могут быть установлены на фотоаппараты с байонетом Б. Имеются переходники, позволяющие устанавливать объективы от среднеформатных фотоаппаратов на малоформатные зеркальные фотоаппараты.

Чтобы получить представление о величине рабочего отрезка можно провести такой опыт:

• встать в тёмной комнате или затемненной её части
• взять объектив, сфокусированный на бесконечность и навести его через окно на улицу на предмет, находящийся на бесконечно большом расстоянии

На фокусировочном кольце «бесконечность» обозначается знаком . «Бесконечно большое расстояние» зависит от фокусного расстояния и диафрагмирования объектива (см. также Глубина резко изображаемого пространства и Пятно рассеяния). Так, для сверхширокоугольных объективов «бесконечность» может наступить уже на расстоянии нескольких метров до объекта съёмки, для длиннофокусных, особенно зеркально-линзовых объективов, например «МТО-11» с фокусным расстоянием 1 метр, бесконечно большое расстояние до объекта съёмки уже сотни метров.

• подвести лист бумаги к задней части объектива на расстояние, равное рабочему отрезку (измерять от опорной плоскости объектива до листа бумаги)
• на листе бумаги должно появиться достаточно чёткое изображение предмета, находящегося на бесконечно большом расстоянии

Система окуляра

В биноклях, телескопах, оптических прицелах и других системах с окуляром под рабочим отрезком понимается расстояние от задней поверхности линзы до глаза.

В оптических прицелах рабочий отрезок достаточно велик — примерно 40 мм для российской техники и 70 мм для зарубежной. Это сделано для предупреждения травм глаза при отдаче оружия.

В биноклях, телескопах и микроскопах рабочий отрезок создается порядка 5—20 мм.

Литература

• Кулагин С. В., Апарин Е. М. Проектирование фото- и киноприборов. — М.: «Машиностроение», 1986.
• Кулагин С.В. Рабочее расстояние // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981.

Ссылки

• Таблица рабочих отрезков 1
• Таблица рабочих отрезков 2

Технический обзор оптики | STEMMER IMAGING

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние линзы — это расстояние между ее эффективным центром и точка, в которой свет из бесконечности будет сфокусирован в одну точка. Датчик камеры должен располагаться позади этого точку на так называемой плоскости изображения.

Поле зрения или увеличение

Увеличение ß’ объектива описывает соотношение между размером изображения и размер объекта и имеет прямую связь с фокусным расстоянием f’ объектива. объектив и рабочее расстояние a. На следующей схеме показано, как рассчитать соотношение между размером объекта, рабочим расстоянием и фокусным длина линзы.

На схеме показано как рассчитать соотношение между размером объекта, рабочим расстоянием и фокусное расстояние объектива.

На схеме показано как рассчитать соотношение между размером объекта, рабочим расстоянием и фокусное расстояние объектива.

Обозначение:

ß’ = увеличение a = расстояние до объекта (рабочее расстояние) а’ = расстояние до изображения f’ = фокусное расстояние со стороны изображения f = фокусное расстояние со стороны объекта F = фокус (со стороны объекта) F’ = точка фокусировки (со стороны изображения)

Соотношение между рабочим расстоянием, расстоянием до изображения и фокусным расстоянием составляет рассчитывается следующим образом:

» data-tooltip=»Формула увеличения и тонкой линзы» >

 

Формула увеличения и тонкой линзы

Примечание: для простоты использования эта формула основана на тонкой линзе, а не на сложная система линз, поэтому результаты являются приблизительными. Поскольку рабочее расстояние для макро-, микроскопических или телецентрических объективов составляет нормально фиксируется без подстройки фокуса, эти объективы не определяются по их фокусному расстоянию, а по увеличению, так как оно фиксированное и более полезно при выборе правильного компонента.

F-число и глубина резкости

F-число или числовая апертура определяет количество света, которое может пройти через настройку объектива. Рассчитывается путем деления фокусного длина объектива по его эффективной апертуре. Объективы всегда котируются с их максимальной апертурой (наименьшим числом F), которая может быть уменьшается за счет закрытия диафрагмы внутри линзы, известной как диафрагма.

СОВЕТ: Чтобы облегчить использование этой формулы, почему бы не загрузить наш LensSENSOR приложение доступно в магазине Apple и Android, что упрощает выбор подходящего объектива. Вы можете найти больше информации здесь .

Регулируемая диафрагма внутри большинства объективов обычно использует стандартные приращения включая 1.0, 1.4, 2.0, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22. Каждое приращение представляет собой уменьшение количества света, проходящего через линзу, на 50 %.

Глубина резкости (или глубина резкости) — это мера расстояния до объекта. расстояния, на которых изображение кажется четким и сфокусированным. Это зависит от многих вещей, но в основном от размера диафрагмы объектива. Чем меньше диафрагмы, тем больше глубина резкости.

» data-tooltip=»Диаграмма глубины резкости» >

 

Диаграмма глубины резкости

После уменьшения диафрагмы ниже F8.0 резкость получаемого изображения начинает ограничиваться дифракцией. Если бы не дифракция, можно было бы уменьшить диафрагму, чтобы увеличить глубину резкости. Однако примерно в этот момент глубина резкости ограничена естественными физическими условиями.

Кроме того, он также ограничен размером пикселя сенсора, т.к. кружок нерезкости (КПК) не должен превышать 2 пикселя. Еще один крупный влияние — это увеличение. Вопреки распространенному мнению, это не фокусное расстояние, которое ограничивает DoF, но увеличение. одинаковое фокусное расстояние и один и тот же объект могут иметь разные ГРИП с разные размеры изображения. Но если изменить только фокусное расстояние приложение, в то время как рабочее расстояние принимается в соответствии с одинаковое увеличение, глубина резкости останется прежней.

Для приблизительной оценки диапазона ГРИП используются следующие можно использовать формулу:

Глубина резкости = 1/ß’ мм, где ß’ (бета) = MAG = y’/y (размер изображения / размер объекта)

Управление диафрагмой / диафрагмой

Как упоминалось выше, изменение диафрагмы изменяет количество свет достигает датчика. Стандартные объективы обычно имеют мануал диафрагма, которая установлена ​​и зафиксирована, однако бывают случаи, когда есть необходимость изменить диафрагму. В мире видеонаблюдения объективы оснащены моторизованным автоматическим диафрагма, которая принимает видеосигнал с камеры и изменяет диафрагму для достижения одинаковой интенсивности. Они называются DC или видео с автоматической диафрагмой. линзы.

В большинстве приложений машинного зрения видео из камера не постоянна, так как камера только снимает изображение на срабатывание, что делает эти объективы непригодными. Для приложений, которые делают требуется управление диафрагмой с непрерывным видео P-Iris или точной диафрагмой может быть использован. Использование прямого управления с некоторых камер машинного зрения или с помощью отдельного контроллера диафрагмой можно напрямую управлять приложение, что делает его подходящим для приложений машинного зрения.

Рабочее расстояние и использование удлинительных трубок

Рабочее расстояние определяет свободное пространство между объектом и передний край линзы. Стандартные объективы обычно предназначены для фокусировать объекты в диапазоне от бесконечности до минимального расстояния до объекта (МОД) перед объективом. Если расстояние между объективом и камерой датчик увеличивается, МОД можно уменьшить. Возможна фокусировка объектив ближе, чем MOD, с помощью удлинительных трубок, которые расположен между камерой и креплением объектива, что увеличивает фокусное расстояние фланца. Использование этого метода также сужает поле вид (FOV) и увеличивает увеличение.

На следующей диаграмме показан эффект от использования удлинительной трубки. есть на изображении.

» data-tooltip=»Использование удлинительных трубок» >

 

Использование удлинительных трубок

Удлинительные трубки могут использоваться со стандартными объективами для изменения изображения. масштаба и для достижения определенного FOV, но есть ряд факторов что нужно учитывать:

• Любой объектив, использующий удлинительные трубки, не может фокусироваться на бесконечность

• Меньше света достигает сенсора, так как круг изображения расширяется и только меньшая часть круга изображения захватывается датчиком

• Использование удлинительных трубок приводит к большему увеличению и уменьшенная глубина резкости

Удлинительные трубки могут быть очень полезными, но их следует использовать только при абсолютно необходимо. Предпочтительно использовать линзы, предназначенные для работы с более короткими рабочими расстояниями и стабильным качеством изображения.

» >

 

Больше ноу-хау о линзах и оптике:

• Оптика
• Критерии выбора
• Технический обзор оптики
• Качество изображения
• Передаточная функция модуляции, пространственное искажение и спектральная передача
• Относительная равномерность освещения
• Типы линз
• Фильтры
• Телецентрические линзы

Больше ноу-хау о линзах и оптике:

• База знаний
• Видео
• Обучение

Сопутствующие товары

• Все линзы и оптика для обработки изображений и машинного зрения

Основы оптики: поле зрения, рабочее расстояние, разрешение

Основное назначение любого объектива — собирать свет рассеивается объектом и воссоздает изображение объекта на светочувствительный «датчик» (обычно на основе ПЗС или КМОП).

При выборе необходимо учитывать определенное количество параметров оптика, в зависимости от области, которая должна быть изображена (поле зрения), толщина объекта или особенностей интереса (глубина резкости), расстояние от объектива до объекта (рабочее расстояние), интенсивность света, тип оптики (телецентрическая/энтоцентрическая/перицентрическая) и др.

Следующий список включает основные параметры, которые должны быть оценены в оптике

• Поле зрения (FoV) : общая площадь, которая может быть просмотрена объективом и отображена на сенсоре камеры.
• Рабочее расстояние (WD) : расстояние от объекта до объектива, при котором изображение находится в самом резком фокусе.
• Глубина резкости (DoF) : максимальное расстояние, при котором объект находится в приемлемом фокусе.
• Размер сенсора : размер активной области сенсора камеры. Это можно легко вычислить путем умножения размера пикселя на разрешение сенсора (количество активные пиксели в направлениях x и y).
• Увеличение : соотношение между размером сенсора и полем зрения.
• Резолюция : минимальное расстояние между двумя точками, которые еще можно различить как отдельные точки. Разрешение — сложный параметр, который зависит в первую очередь от объектива и разрешения камеры.

Линзовые аппроксимации и уравнения

Основные характеристики большинства оптических систем можно рассчитать с помощью несколько параметров, при условии, что принимается некоторое приближение. параксиальное приближение требует, чтобы только лучи, попадающие в оптическую системы под малыми углами по отношению к оптической оси. счет. Приближение тонкой линзы требует, чтобы толщина линзы была значительно меньше радиусов кривизны поверхностей линз: таким образом, можно игнорировать оптические эффекты из-за реальной толщины линз и упростить расчеты трассировки лучей. Более того, предполагая, что и объект, и пространство изображения находятся в одной и той же среде (например, воздух), мы получаем следующее фундаментальное уравнение: 9′ — 1/s = 1 / f`

, где s (s’ ) — положение объекта (изображения) относительно объектива, принято обозначать отрицательным (положительным) значением, а f – фокусное расстояние оптической системы (см. рис. 1). Расстояние от объекта до передней линзы называется рабочим расстоянием, а Расстояние от задней линзы до сенсора называется задним фокусным расстоянием. В дальнейшем мы будем представлять некоторые полезные понятия и формулы на основе этой упрощенной модели, если не указано иное.

Крепления для камеры

Для крепления объектива к камеры, обеспечивая как хорошую фокусировку, так и стабильность изображения. Крепление определяется механической глубиной механики (фланцевый фокальный расстояние), а также его диаметр и шаг резьбы (если имеется). Его важно, чтобы фокусное расстояние фланца объектива и крепление камеры расстояние между фланцами точно такое же, иначе могут возникнуть проблемы с фокусировкой. наличие резьбового механизма позволяет некоторую регулировку спинки фокусное расстояние при необходимости. Например, в Opto Engineering® PCHI серии объективов, регулировка заднего фокуса необходима для регулировки фокуса для другого поля зрения.

C-mount — самый распространенный байонет для оптики в промышленный рынок. Он определяется фокусным расстоянием фланца 17,526 мм, диаметром 1 дюйм (25,4 мм) с 32 витками на дюйм.

CS-mount — менее популярная версия, укороченная на 5 мм. байонета C с фокусным расстоянием фланца 12,526 мм. CS-крепление камера представляет различные проблемы при использовании вместе с оптикой C-mount, особенно если последний предназначен для работы на точном заднем фокусе расстояние.

F-mount изначально представляет собой байонетное крепление разработана компанией Nikon для своих камер формата 35 мм и до сих пор используется в большинство своих цифровых зеркальных камер. Обычно используется с большими датчики, напр. полнокадровые или линейные камеры. Линзы можно легко заменен благодаря байонетному креплению, но нет регулировки заднего фокуса возможный.

Крепления Mxx — различные типы креплений для камер определяется их диаметром (например, M72, M42), шагом резьбы (например, 1 мм, 0,75 мм) и фокусное расстояние фланца. Они являются распространенной альтернативой F-крепление для больших датчиков.

Каждое крепление камеры чаще используется с определенным датчиком камеры форматы. Наиболее типичные форматы датчиков перечислены ниже. Это важно помнить, что это не абсолютные значения – т.е. два перечисленные камеры с одним и тем же форматом сенсора могут существенно отличаться от друг друга с точки зрения соотношения сторон (даже если у них один и тот же сенсор диагональ). Например, датчик Sony Pregius IMX250 указан как 2/3” и имеет активную площадь 8,45 мм x 7,07 мм. CMOSIS CMV2000 Датчик также указан как формат 2/3”, но имеет активную площадь 11,26 мм x 5,98 мм.

Common line scan sensors formats:

2048 px x 10 µm	2048 px x 14 µm	4096 px x 7 µm	4096 px x 10 µm	7450 px x 4.7 µm	6144 px x 7 µm	8192 px x 7 µm	12288 px x 5 µm
20. 5 mm	28.6 mm	28.6 mm	35 mm	41 мм	43 mm	57.3 mm	62 mm

Common area scan sensors formats:

4

Sensor type	Diagonal	Width	Height
	(мм)	(мм)	(ММ)
151220 11211211111121111111211112111111202.102111111211121112111211201211201211121112111211121111200920120092012тели.0220	3.600
1/2.5″	7.182	5.760	4.290
1/2″	8.000	6.400	4.800
1/1.8″	8.933	7. 176	5.319
2/3″	11.000	8.800	6.600
1″	16.000	12.800	9.600
4/3″	22.500	18.800	13.500
Full frame — 35 mm	43.300	36.000	24.000

Регулировка заднего фокусного расстояния

С-образное крепление (17,52 мм), определяющее расстояние от фланца до детектора. (фокусное расстояние фланца). Помимо всех вопросов, связанных с механическим неточность, многие производители не учитывают должным образом толщина защитного стекла детектора, которое, каким бы тонким оно ни было, все еще является частью фактического расстояния от фланца до детектора.

Вот почему комплект проставок поставляется вместе с Opto Engineering®. телецентрические объективы, включая инструкции по настройке заднего фокусного расстояния длина на оптимальном уровне.

Фокусное расстояние

Для обычных оптических систем в приближении тонкой линзы фокусное расстояние длина — это расстояние, на котором коллимированные лучи, идущие из бесконечности сходятся к точке на оптической оси.

Фокусное расстояние является типичной характеристикой оптической системы. Это является мерой того, насколько сильно система сходится или расходится лучами свет. Если коллимированные лучи сходятся в физической точке, говорят, что линза быть положительным (выпуклым), тогда как, если лучи расходятся, точка фокусировки виртуальная, а линза называется отрицательной (вогнутой). Вся оптика используется в приложениях машинного зрения в целом положительны, т. е. они фокусируются падающий свет на плоскость датчика. Объективы видеонаблюдения обычно определяется их фокусным расстоянием, выраженным в миллиметрах (12 мм, 25 мм, 35 мм и др.).

Для оптических систем машинного зрения, в которых лучи отражаются от удаленного объекта фокусируются на плоскости сенсора, фокальное длину также можно рассматривать как меру того, какая площадь отображается на датчик (поле зрения): чем больше фокусное расстояние, тем меньше поле зрения и наоборот (это не совсем верно для какого-то конкретного оптического системы, напр. в астрономии и микроскопии).

Фокусное расстояние и фокальная плоскость совпадают только тогда, когда объект расположенные на бесконечном расстоянии, действительно лучи из точки на объекте можно считать параллельными. Когда вместо этого расстояние от объект «короткий» (эмпирическое правило: <10x фокусное расстояние), мы находимся в макросъемке. режиме, а плоскость фокусировки расположена дальше от оптической системы по сравнению с фокусным расстоянием. 9' / h`

Полезное соотношение между рабочим расстоянием (s), увеличением (M) и фокусным расстоянием (f) выглядит следующим образом:

`s = f(M-1)/M`

Макро- и телецентрические объективы предназначены для работы на расстоянии сравнимы с их фокусным расстоянием (конечные сопряженные), а фиксированные фокусные Линзы длины предназначены для изображения объектов, расположенных на гораздо большем расстоянии. расстояние, чем их фокусное расстояние (бесконечные сопряжения). Таким образом, удобно классифицировать первую группу по их увеличению, которое облегчает выбор подходящего объектива с учетом сенсора и объекта размер, а последний по их фокусному расстоянию.

Поскольку объективы с фиксированным фокусным расстоянием также подчиняются предыдущему уравнению, можно рассчитать требуемое фокусное расстояние, учитывая увеличение и рабочее расстояние, или требуемое рабочее расстояние учитывая размер сенсора, поле зрения и фокусное расстояние и т. д. (некоторые примеры приведены в конце этого раздела). Для макро и вместо телецентрических линз рабочее расстояние и увеличение обычно фиксируется.

Каждая оптическая система характеризуется апертурной диафрагмой, которая определяет количество света, прошедшего через него. Для данного диаметр апертуры d и фокусное расстояние f мы можем рассчитать оптику F-число:

`F//# = f / d`

Типичные числа F: F/1.0, F/1.4, F/2, F/2.8, F/4, F/5.6, F/8, F/11, F/16, F/22 и т. д. Каждое увеличение числа F (меньшее диафрагма) уменьшает входящий свет в 2 раза. Данное определение F-числа применяется к объективам с фиксированным фокусным расстоянием, где объект расположен «в бесконечности» (т.