CCD相机测距基础知识：等效焦距、超焦距与调焦原理
CCD相机测距基础知识：等效焦距、超焦距与调焦原理
CCD相机测距是摄影和摄像领域中的一个重要技术问题，涉及等效焦距、超焦距和调焦等多个概念。本文将从这些基础知识出发，帮助读者更好地理解CCD相机的工作原理。
1.35mm胶片相机等效焦距
当我们查看数码照片的拍摄信息时，经常会看到两个焦距：实际焦距和等效焦距。实际焦距是指镜头到CCD感光元件所在的焦平面的距离，而等效焦距则与CCD感光元件的幅面有关。
对于普通相机和胶卷，似乎有一个约定俗成的幅面标准：35mm相机或摄像机的成像尺寸是36*24mm。由于CCD感光原件一般更小，为了达到类似35mm相机的效果，它的焦平面就需要前移，更靠近摄像头。计算等效焦距时，不变量是角度——实际焦距与画幅的比例。
例如，对于1/2.3英寸的CCD感光原件，其比例近似为6.22，这与35mm相机的36/5.57（约6.46）相当。
清晰成像 - 超焦距
超焦距是一个与景深相关的概念。在传统观念中，镜头作为凸透镜，其焦平面应该对应无穷远平行光的聚焦位置。然而，为了实现背景虚化等效果，相机的CCD镜头实际上不会放置在焦平面的位置。
上表是一份不同光圈和摄像头焦距作用下的超焦距对照表。所谓超焦距，就是针对特定焦距的镜头和特定的光圈，达到成像距离延展至无穷远的成像微调速查表。例如，如果选用f/4光圈，当前镜头焦距是20mm，只要把焦平面对准到3.57米的物体，清晰成像，就可以获得从1.79米到无穷远的超焦距效果。
定焦相机也需要调焦
为什么定焦相机需要调焦？
是的，定焦相机也需要调焦。虽然定焦镜头有固定的焦距，但是拍摄距离不同的物体时仍然需要调整对焦以确保物体清晰。对焦的目的是使物体的影像聚焦在传感器上，这样才能获得清晰的图像。
对焦机制是什么？
对焦通常涉及到机械装置。在相机中，对焦是通过调整镜头与图像传感器之间的距离来实现的。这通常由相机的自动对焦系统或手动对焦环控制。自动对焦系统使用传感器和电动马达来实现对焦，而手动对焦则是通过摄影师旋转镜头的对焦环来调整焦距，直到物体清晰为止。
短焦距镜头是否也需要调焦？
即使是焦距非常短的摄像头，比如3.6mm的摄像头，也需要调焦。尽管焦距很短，调焦的原理和过程仍然是类似的。摄像头需要确保被拍摄物体的影像能够清晰地投射在传感器上，这样才能产生清晰的图像或视频。
调焦是否是个微调过程？
是的，对焦过程中的调整通常是微调，因为镜头的总焦距是固定的，但在不同距离的拍摄中，需要微调镜头与传感器之间的距离，以确保被拍摄物体清晰投射在传感器上。这种微调可以是自动的（由相机的自动对焦系统完成）或者是手动的（由摄影师通过对焦环完成），但其目的都是为了获得最佳的图像质量。
工业相机参数比对
工业相机在实际应用中需要考虑多个参数，包括分辨率、传感器类型、红外功能、供电方式、防护等级等。例如，某款工业相机的参数如下：
- 分辨率：200万像素
- 传感器类型：1/2.7" CMOS
- 日夜型切换：ICR红外滤片式自动切换
- 红外功能：高效红外灯，使用寿命长，照射距离最远可达30米/50米/80米
- 功耗：5W MAX / 7W MAX / 10W MAX
- 防护等级：IP67级防尘防水
- 接口：M12
- 焦距可选：4mm (90.3°) / 6mm (55.2°) / 8mm (40.3°) / 12mm (26.3°)
- 快门速度：1/3秒至1/100,000秒
- 动态范围：120dB
- 协议支持：ONVIF (PROFILE S, PROFILE G), CGI, ISAPI
这些参数反映了工业相机在不同应用场景下的性能和适用性，对于选择和使用工业相机具有重要参考价值。