计算机视觉 工业相机镜头接口的种类

        说起工业相机的接口,主要有两种:分别是镜头接口和数据接口。前者指的是相机连接镜头的机械接口,后者指的是连接数据线的电气接口,见下图所示。需要注意的是,在向相机厂家的技术人员咨询关于相机的技术问题时,一般不问:“这个相机是什么接口的?”这样很容易让对方误解,因为他不知道你问的是数据接口还是镜头接口。

         本文主要介绍:工业相机的镜头接口。关于数据接口我们下一篇文章再讨论。

        工业相机,顾名思义,就是指应用在各种工业领域的成像相机。它和我们日常使用的单反不一样,主要区别在于面对的消费群体不同。然而从本质上说,工业相机的成像原理和单反是相同的,它也包括相机本体和对应的镜头,只是我们在说“工业相机”的时候,通常是不包括其镜头的,它一般是下图这个样子,我们也称为“裸机”。

         一般来说,工业相机为了增强适应性,它所搭配的镜头一定是需要根据不同的应用场合来更换的。因此,需要建立工业相机和镜头之间连接安装的通用标准。只有这样,生产工业相机的厂家(如Baumer/ Basler/Vieworks/Ximea等)和生产镜头的厂家(如Computar/Fuji/ Schneider/Kowa等)才可以按照统一的标准来生产对应的产品,以确保它们之间可以完美安装和匹配。

        那么工业相机的镜头接口有哪些呢?从大的分类来看,可以分为螺纹接口和卡口两类。其中螺纹接口这个类别中,最常用的是C,CS,M12,M42,M58这五种。

        使用C口和CS口的工业相机,见下图所示。这两个接口非常相似,他们的接口直径、螺纹间距都是一样的,只是法兰距不同。所谓法兰距,也叫做像场定位距离,是指机身上镜头卡口平面与机身曝光窗平面之间的距离,即镜头卡口到感光元件(一般是CMOS或CCD)之间的距离。C接口的法兰距是17.5mm,而CS接口是12.5mm。因此,对于CS接口的相机,如果想接入C接口的镜头,只需要加一个CS-C的转接环就行了(该转接环的厚度是5mm),如下图所示。

        M12接口,这个接口对应的数字12,指的是接口直径是12mm(所以,举一反三,M42的直径是42mm,M58是58mm)。由于M12的直径比较小,因此这个接口一般在微小工业相机上才会使用,例如无人机上搭载的相机一般用的都是这种接口的镜头,如下图所示。

        下图是M42和M58的工业相机实物,由于这种接口的直径比较大,它们一般用在大靶面的工业相机甚至线扫相机上。 

        关于卡口这个类别,我们相对比较熟悉,因为现在的单反相机基本上用的都是卡口,最常见的是尼康的F口和佳能的EF口等等。如下图所示,它们从外观上看并不容易区分,最大的区别是法兰距不同:F接口镜头的法兰距比EF接口要长。 

        不要小看F口和EF口在法兰距上的区别,这会导致什么结果呢?如果您的相机是F接口,这会导致EF接口的佳能镜头无法使用(即便装上也无法清晰对焦和成像);而如果您的相机是EF接口的,那么无论是F口还是EF口的镜头,都是可以使用的。当然,此时如果您需要使用F接口的镜头,则需要加装一个转接环即可,淘宝上一大把,只需要几十元,很容易买到,如下图所示。(关于镜头转接环,种类非常非常多,同时又很复杂,我以后会专门写一篇相关的文章,把这个问题掰扯清楚。

        在工业相机这个特定领域,尼康F接口最为常见。并不是说佳能EF接口的镜头成像质量不如尼康镜头(我觉得恰恰相反,例如佳能有很多经典的红圈镜头,其光学指标独步天下)。我怀疑这可能是由历史原因造成的:如果您留意一下不难发现,佳能公司生产的镜头基本上都是自动镜头(就是尾部带有电子触点的镜头,它的内部含有变焦和对焦的控制电机),这些镜头主要面向的就是持有单反的普通消费者。而在工业相机的应用领域,往往不需要自动镜头。而尼康公司在这方面做的不错,它顺应了工业领域的需求,有相对较多的纯手动镜头产品可以选择。在同样的生产成本下,如果镜头中能够省去了自动控制的机械和电路部分,则可以把更多的费用集中在光学性能的提升方面。由于尼康公司的镜头产品兼顾了工业应用这个消费群体,相应的工业相机中使用F接口的比例就很大。

        此外,镜头的接口种类还有很多,例如:老式镜头的PK口、施耐德V口(下图所示)、以及各种微单接口等,由于这些接口用的并不多,因此本文就不再涉及。小伙伴们如果有相关的进一步问题(例如相机指标选型),通过平台私信联系我即可,我尽力帮您答疑解惑。

        最后,给出常用镜头接口的指标列表,供大家查阅。

        tips:摄影毁一生啊

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/bashendixie5/article/details/130882382