在工业机器视觉的世界里,有一个词你肯定听过——靶面。尤其是在选择相机时,技术人员常常说:“我们这次用个1/2英寸靶面的吧。”你可能会一脸疑惑:为啥不说毫米?靶面到底是啥?又该怎么选?今天我们就用最简单的方式,带你一口气搞懂“相机靶面”的计算和意义!
一、什么是“靶面”?
靶面,听起来像靶子,其实它可不是个能射箭的板子。在工业相机中,靶面指的是图像传感器的物理尺寸,也就是感光区域的大小。
它是一个矩形区域,由成千上万的小像元(也叫感光单元)组成,这些像元负责捕捉图像中的光线并转化成数字信号。就像一张拼图,像元是拼图块,靶面就是整张拼图的尺寸!
二、为什么靶面这么重要?
在工业机器视觉中,靶面大小对整个系统的成像效果、视野范围、清晰度等都有关键影响。比如:
靶面大 → 能够捕获更多的光 → 在弱光环境下表现更好靶面大 → 同样镜头下视野更广 → 检测范围更大靶面匹配镜头很重要 → 不匹配会导致图像畸变或黑边
所以在搭建视觉方案时,靶面是必须优先考虑的核心参数之一!
三、靶面的单位为什么是英寸?还不是25.4毫米?
这是一个“历史遗留问题”,早期的图像传感器规格参考的是视频摄像管的尺寸,但感光区域实际上比那管子小多了。所以现在说“1英寸靶面”其实并不是25.4毫米,而是大约16毫米的对角线长度。
通俗理解:它叫一寸,不是真的一寸,就像“九块九包邮”,也许运费都不止这么多了。
常见靶面规格有:
1英寸 ≈ 16mm 对角线2/3英寸 ≈ 11mm1/2英寸 ≈ 8mm1/3英寸 ≈ 6mm
四、靶面尺寸怎么计算?动手试试!
假设你手上有一台130万像素的工业相机,分辨率为1280×1024像素,像元尺寸是4.8μm(微米)×4.8μm。
那它的靶面是多少呢?
我们一步步来:
Step 1:计算长和宽(单位转成毫米)
长边 = 4.8μm × 1280像素 = 6.144mm短边 = 4.8μm × 1024像素 = 4.915mm
Step 2:算对角线(勾股定理走起!)
对角线=6.1442+4.9152≈7.868mm
\text{对角线} = \sqrt{6.144^2 + 4.915^2} ≈ 7.868mm
对角线=6.1442+4.9152≈7.868mm
Step 3:换算成“英寸靶面”单位
因为工业相机领域默认16mm = 1英寸靶面,所以:
7.868mm÷16mm≈0.4928≈1/2英寸
7.868mm ÷ 16mm ≈ 0.4928 ≈ 1/2英寸
7.868mm÷16mm≈0.4928≈1/2英寸
结论:这台相机的靶面是1/2英寸!
五、靶面与镜头怎么搭配?
这是很多入门者容易忽略的坑!
如果你选了一个靶面为1/2英寸的相机,但用的是支持2/3英寸靶面的镜头,那还好;但如果反过来就不妙了!
镜头的靶面必须 ≥ 相机的靶面,否则图像四角会发黑(黑角现象),甚至图像不能完全成像。
✅ 总结:靶面虽小,影响巨大!
核心点内容靶面是啥图像传感器的感光尺寸单位是啥“1英寸” ≠ 25.4mm,而是约16mm怎么算像元尺寸 × 像素数,用勾股定理算对角线有什么用决定成像范围、清晰度、系统兼容性选型建议镜头靶面 ≥ 相机靶面,避免黑角和畸变
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