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工業(yè)鏡頭光圈f/#如何影響景深的呢？對于這個(gè)問題，咱們還得先從工業(yè)鏡頭光圈和景深的基礎(chǔ)概念說起。光圈（Aperture）是工業(yè)相機(jī)鏡頭中由幾片極薄的金屬片組成，中間能通過光線。通過改變孔的大小來控制進(jìn)入工業(yè)鏡頭的光線量。光圈開得越大，通過工業(yè)鏡頭進(jìn)入的光量也就越多。光圈的值通常用f/#來表示。

而景深就是指被攝景物中能產(chǎn)生較為清晰影像的最近點(diǎn)到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離。景深越長，那么能清晰呈現(xiàn)的范圍就越大。下面由專業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)供應(yīng)商普密斯分享下工業(yè)鏡頭光圈f/#如何影響景深的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。

對于圖1中所示的每種配置，都有兩束光線。黑色虛線代表的光束顯示了其從物體移到工業(yè)鏡頭系統(tǒng)時(shí)信息的分布情況。隨著物體不斷遠(yuǎn)離最佳焦點(diǎn)位置（虛線相交處），物體細(xì)節(jié)會(huì)移動(dòng)到更廣的錐形區(qū)域。錐形分布得越寬，該距離處來自工業(yè)鏡頭的信息與其周圍的所有其他信息的界限越模糊。工業(yè)鏡頭的f/#可控制錐形擴(kuò)展的速度，進(jìn)而控制在給定距離實(shí)際上有多少信息或細(xì)節(jié)模糊成一片。

圖中還有一個(gè)紅色錐形，用角度表示了系統(tǒng)的分辨率。其中，兩個(gè)錐形的線條相交處可界定整個(gè)景深范圍。更改工業(yè)鏡頭的f/#會(huì)更改景深，f/#越低，黑色虛線擴(kuò)展得越快，景深越低。

隨著細(xì)節(jié)變小，圖1a和1b中的光束一起靠近，加快了這種效果。最后，f/#增加太多會(huì)由于達(dá)到工業(yè)鏡頭的衍射極限而造成較小的細(xì)節(jié)變得模糊，因?yàn)殓R頭的極限分辨率與f/#成反比。此限制意味著，雖然增加f/#總會(huì)增加景深，但可解析（即使在最佳焦點(diǎn)下）的特征尺寸也會(huì)變大。有關(guān)衍射極限及其與f/#的關(guān)系的更多信息，請參見衍射限制。在此區(qū)域內(nèi)利用短波長的確情有可原，并可通過多種方式挽回分辨率損失。有關(guān)更改波長影響系統(tǒng)性能的更多信息，詳見波長對性能的影響。

一般來說，當(dāng)工業(yè)鏡頭在較短工作距離聚焦時(shí)，大錐角會(huì)導(dǎo)致錐形在最佳焦點(diǎn)兩側(cè)很快發(fā)散，造成景深有限。對于在較長工作距離下聚焦的物體，光束躍遷率會(huì)下降，并且景深會(huì)增加。

圖2描述了f/2.8(a)和f/8(b)下受檢測物體中心的光束。垂直線條表示以2mm為增量從最佳焦點(diǎn)移開并靠近鏡頭。每條垂直線上都有一個(gè)方形，表示單一像素細(xì)節(jié)。圖2a展示了隨著光束寬度超過特征尺寸，所需細(xì)節(jié)的數(shù)量快速變?yōu)槊總€(gè)光束的有限部分。在圖2b中，光束擴(kuò)展要慢許多，細(xì)節(jié)大于所顯示的所有距離的光束直徑，使其成為主要的信息貢獻(xiàn)因素，因此更容易區(qū)分。

圖3顯示了與圖2相同類型的圖解，但前者具有代表景深中多點(diǎn)的錐形，實(shí)際上是代表線對的斷續(xù)信息。圖3a中光束的重疊部分顯示了信息如何比圖3b更快地匯聚在一起。該示例展示了來自兩個(gè)不同物體細(xì)節(jié)的信息如何因較低的f/#而模糊成一片。在圖3b中，由于工業(yè)鏡頭的f/#較高而未發(fā)生這種情況。