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光圈对图像质量的影响实验

时间:2012-08-20来源:shixinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次
 光圈图像质量的影响实验
在本站光圈中有介绍光圈对图像质量的影响有如下几点:
  1. 光圈越大,图像亮度越高。较大的光圈,可以降低对光源亮度的要求,也可以提高相机曝光时间以提高相机对动态目标的响应能力;
  2. 光圈越大,景深越小。当需要较大景深,如拍摄上下两次目标时,就需要将光圈调的较小,这样才有好的景深,而当需要较小的景深时,如尽量避免背景的干扰时,就需要将光圈调的比较大,可以获得较小的景深,只呈现目标特征
  3. 光圈越大,球差和慧差越严重,所以,要想有较好的图像质量,光圈不能调的太大,当亮度能够满足要求时,光圈调整到中间值比较理想;
  4. 光圈越大,渐晕现象越严重,视场照度越不均匀,视场不均匀,对于一些大面积的粒子分析是不太好的。因此也需要将光圈调小;
  5. 光圈越大,理论上分辨率越高,但是实际上,我们一枚镜头的最佳分辨率可能并不是最大光圈时,也不是最小分辨率时,而是在中间光圈值时,一般在F4~F12之间可能比较理想。
对于第1点,不用质疑,肯定是光圈越大,亮度越高;对于第二点,如果有数码相机应用经验,也可以了解到,光圈越大,景深越小,光圈越小,景深越大;对于第3、4、5点,其实就是对成像质量的影响。光圈提高,通光量增大,这对于灰暗环境成像有效果。但是机器视觉领域里,可以通过打光进行光通量补偿。因此大光圈的作用并不明显,反而因为光圈对镜头分辨率的影响,在最大光圈时的成像质量不如光圈在中间如F8时的图像清晰。这个可以通过实验得到验证。
F16
图1 F16 状态一
光圈F8
图2 F8状态一
光圈F4
图3 F4状态一
光圈F2.8
图4 F2.8状态一
光圈F2
图5 F2状态一
光圈F1.4
图6 F1.4 状态一
光圈F16
图7 F16 状态二
光圈F16特写
图7-1 F16 状态二 特写
光圈F8
图8 F8 状态二
光圈F8特写
图8-1 F8 状态二 特写
光圈F4
图9 F4 状态二
光圈F4特写
图9-1 F4 状态二 特写
光圈F2.8
图10 F2.8 状态二
光圈F2.8特写
图10-1 F2.8 状态二 特写
光圈F2
图11 F2 状态二
光圈F2特写
图11-1 F2 状态二 特写
光圈F1.4
图12 F1.4 状态二
光圈F1.4特写
图12-1 F1.4 状态二 特写
从以上图中可以看到,NMV-25M1镜头的最佳光圈在F4左右(F2.8~F8),F1.4及F16都不是十分的清楚。由此可见,光圈对成像的质量影响还是比较大的。最大或很小的光圈成像都不怎么样,反而是中间光圈值成像有最佳的图像质量。
 
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