[笔记] CCD相机测距相关的一些基础知识

1.35mm胶片相机等效焦距

https://zhuanlan.zhihu.com/p/419616729

拿到摄像头拍摄的数码照片后，我们会看到这样的信息：

这里显示出了两个焦距：一个是实际焦距：5mm，一个是等效焦距：25mm。

实际焦距很容易理解——就是镜头到CCD感光元件所在的焦平面的距离。但是这个35mm等效焦距是什么意思？——它和CCD感光元件的幅面有关。对于普通相机和胶卷，似乎有一个约定俗称的幅面标准——35mm相机或者摄像机的成像尺寸是：36*24mm。

因为CCD感光原件一般更小，为了拍出35mm相机的效果，它的焦平面就只能前移，更靠近摄像头。然后成像之后，拍出的效果近似与35mm相机的拍摄效果相同——它其实是为了适应老一代摄影师的习惯。

计算等效焦距时，不变量是角度——实际焦距与画幅的比例：
比如对于1/2.3英寸的CCD感光原件，那个6.22 x 近似等于 = 36/5.57 = 6.46.

2.清晰成像 - 超焦距

这是个景深的概念，这个问题似乎有个悖论，我们认为镜头是个凸透镜，而凸透镜成像，焦平面不就是对应无穷远平行光射来的聚焦位置吗？事实上，最终成像时，相机的CCD镜头始终不会放置在焦平面的位置——因为如果这样做你无法解释背景虚化。

上面的表格，是一份不同光圈和摄像头焦距作用下，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，比如：

如果选用f/4光圈，如果当前镜头焦距是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。

2.1定焦相机也需要调焦

• 有一个问题，定焦相机也需要调焦？

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。

• 这是个机械装置还是。。。？

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。因此，无论是自动对焦还是手动对焦，对焦机制都涉及到机械装置的调整。

• 即使是那种焦距非常短比如3.6mm的摄像头，也需要调焦，对吧？

是的，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。因此，无论是短焦镜头还是长焦镜头，调焦是确保图像质量的重要步骤之一。

• 这种调焦其实是个微调，对啊？因为总的焦距已经确定。

是的，你说得对。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。

附录A 目前工业相机参数比对

<待续...>

案例一  某H相机

参数：

• 200万 1/2.7" CMOS ICR日夜型筒型网络摄像机。
• 1920×1080 @ 25 fps 实时（最高）
• 高效红外灯,使用寿命长,照射距离最远可达30米(I3)/50米(I5)/80米(I8)
• 功耗：I3：5W MAX； I5：7W MAX； I8：10W MAX
• ICR红外滤片式自动切换，smart IR防止过曝
• PoE供电功能(选配)
• IP67级防尘防水
• 接口：M12
• 4 mm,水平视场角: 90.3°;( 6mm(55.2°);8mm(40.3°);12mm(26.3°)可选)
• 1/2.7" Progressive Scan CMOS 
• 1/3秒至1/100,000秒
• 动态范围120db
• ONVIF(PROFILE S,PROFILE G), CGI,ISAPI