工业摄像机参数计算

在工业相机选型的时候有点懵，有一些参数都不知道咋计算的。有些概念也没有区分清楚。‘’

靶面尺寸

CMOS 或者是 CCD 使用几分之几英寸来标注的时候，这个几分之几英寸计算的是什么尺寸？

一开始我以为这个计算的就是靶面的实际对角线的尺寸，例如，1/4’’ 英寸的 CMOS 靶面，换算成毫米表示是 6.35mm，这是否就意味着靶面的对角线就是 6.35mm，然后根据普遍的 4:3 比例，就可以计算出靶面的宽高呢？

答案是错的，几分之几英寸规格的 CMOS，这个英寸的单位，并不是指实际靶面的对角线长度，而是光导摄像管的直径长度，可能大家对这个概念有点陌生，但是简单一点来理解，就是大家如果有单反的话，拆下镜头，会发现中间有一块矩形的东西，如果将那个理解为传感器的话，这个英寸所表示的，就是指镜头卡口的直径。

这个直径和靶面的实际尺寸没有固定的转换公式，类似于圆内放得下这个矩形就行了。大多数情况下，实际靶面对角线的尺寸是这个直径的 2/3。这个英寸的标注方式，更像一个粗略的分级，而不是一个具体的数值标注。

这也是为什么，即便是同样的 1/4’’ 英寸的 CMOS/CCD，不同厂家可能有不同的实际靶面尺寸。

所以几分之几英寸只能作为一个参考，实际要进行计算的时候，还是要看厂家具体的靶面宽高数据。

像元尺寸

或者叫像素尺寸，通俗来讲，就是一个像素点在传感器的实际尺寸。一般是用微米（$\mu m$）来标注的，1 $\mu m$ 相当于 0.001 $mm$。

像素尺寸（宽/高） = 靶面实际尺寸（宽/高） $÷$ 分辨率（宽/高）

我们就以这个相机的参数来进行一个简单的计算吧。这个相机的参数是：

• 分辨率：8856 x 5280
• 像素尺寸：5.5 um x 5.5 um

实际靶面的宽 = ( 5.5 / 1000 ) x 8856 = 48.708 mm
实际靶面的高 = ( 5.5 / 1000 ) x 5280 = 29.04 mm

这样，我们就得到了实际靶面的尺寸为：48.708 mm x 29.04 mm 了，这个结果是否正确呢？我们来验证一下：$$\sqrt{48.708^2+29.04^2}=56.708mm$$计算得到的对角线长度和上面给出的传感器尺寸是一致的。

也就是说，反过来，只要知道了传感器的尺寸和比例情况，还有像素尺寸，我们就可以计算出该相机的分辨率和像素总和了。