【远心镜头】微距镜头与远心镜头的对比

In: 镜头知识 On: Monday, April 20, 2020 Hit: 501

与远心镜头的相比,微距镜头具有工作距(倍率)可变、视野可以比镜头直径大、畸变可媲美远心、光圈更大、体积更小、成本更低。

工业应用中,远心镜头的应用是广为人知的,较常规镜头更高的分辨率、更高的对比度和更高的价格。但是本文的主角不是它,而是微距镜头,为什么微距镜头可以挑战性能优异的远心镜头呢,它有什么值得特别关注的呢?相信看完本文您会有一个答案。

 图1.a 微距 

 图1.b远心   

微距镜头作为后起之秀拥有许多远心镜头所不具备的优势。当然由于结构不同,在某些方面也会有一些不足。重要的是,要在不同的情况下选择合适的镜头来达到效果与成本的均衡。本文就以DZO东正光学的两款产品,分别是远心镜头TC031150E和微距镜头MC2535A来做一个对比。

与远心镜头的相比,微距镜头具有工作距(倍率)可变、视野可以比镜头直径大、畸变可媲美远心、光圈更大、体积更小、成本更低。远心镜头的分辨率一般能达到设计光圈值的衍射极限,而微距镜头由于光圈相对远心会大上几档,所以很难做到衍射极限。相应的,微距的进光量远远大于远心镜头,如图,图1.b为微距镜头拍摄的图片,明显比图1.a远心拍摄的图片更明亮。

图2.a TC031150E实拍图 

 图2.b MC2535A实拍图

图2.c 分辨率卡对照表

从分辨率上看,两张图片的最大可识别区域都集中在第五组第一个元素到第二个元素,约32-36lp/mm,换算成像方分辨率在110lp/mm左右。图3看来,两个镜头是满足理论值的,然而从对比度上来说,远心镜头的对比度似乎更高。                                                                

图3.a TC031150E设计MTF

图3.b MC2535A设计MTF

在畸变上也是如此,远心镜头的畸变一般低于0.1%,DZO的远心镜头一般做到<0.05%。如图3 a,b所示,DZO的微距镜头可以将光学畸变控制在0.1%以下,这个畸变量级对于非远心镜头来说是很难做到的。所以,微距镜头在精确的2D轮廓测量、微小瑕疵的检测方面是完全可以替换昂贵的远心的。

图3.a TC031150E畸变图

图3.b MC2535A畸变图

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