光學(xué)基礎(chǔ)知識

1、1、芯片相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹、芯片相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹2、鏡頭投影分辨率介紹、鏡頭投影分辨率介紹3、模組相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹、模組相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹一、芯片相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹一、芯片相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹 芯片的芯片的Pixel SizePixel Size， Image AreaImage Area和和Active Array Active Array Size Size 在芯片資料的在芯片資料的Key specificationsKey specifications中一般都可以中一般都可以查到，這些參數(shù)在分析中經(jīng)常會用到。查到，這些參數(shù)在分析中經(jīng)常會用到。芯片35902684236017606404801280

2、1024160012002048153636262709OV2640OV36403.183.182.22.21.751.753.63.6OV7670OV965041703290Active Array SizeImage AreaPixel Size類別注：注：a a）Pixel SizePixel Size單位：微米單位：微米 b b）Image AreaImage Area單位：微米單位：微米 c c）Active Array SizeActive Array Size單位：個單位：個Pixel Size：指芯片像素點尺寸大小，可理解為芯片可：指芯片像素點尺寸大小，可理解為芯片可分辨的最小

3、尺寸。分辨的最小尺寸。以以O(shè)V7670為例做介紹為例做介紹3.6m3.6m芯片可分辨的極限尺寸為芯片可分辨的極限尺寸為3.6m，即從理論上分析，當(dāng)，即從理論上分析，當(dāng)尺寸小于尺寸小于3.6m的物體，芯片就無法分辨清楚了。的物體，芯片就無法分辨清楚了。 指芯片成像區(qū)域，即為芯片感光灰色區(qū)域。指芯片成像區(qū)域，即為芯片感光灰色區(qū)域。3626m2709m像高尺寸像高尺寸像寬尺寸像寬尺寸 芯片像素點矩陣排布芯片像素點矩陣排布XY(0,0)(640,480)(0,480)(640,0)二、鏡頭投影分辨率介紹二、鏡頭投影分辨率介紹 鏡頭投影分辨率是通過每毫米的線對數(shù)來衡量，一鏡頭投影分辨率是通過每毫米的線對

4、數(shù)來衡量，一般鏡頭中心分辨率高，越靠近邊緣分辨率越低。我們實般鏡頭中心分辨率高，越靠近邊緣分辨率越低。我們實際應(yīng)用中主要看中心分辨率和四周分辨率，其中四周分際應(yīng)用中主要看中心分辨率和四周分辨率，其中四周分辨率是我們選擇辨率是我們選擇MTFMTF標(biāo)板的一個重要考量因素之一。標(biāo)板的一個重要考量因素之一。4.7S3009A100線對/MM40線對/MM3.61.73.74.8像面125線對/MMS3013AS3304H200線對/MM四周S2209A125線對/MM160線對/MM125線對/MM63線對/MM100線對/MM中心160線對/MMS2013A線對線對/MM是指每毫米可以分辨多少個線對

5、，評價鏡是指每毫米可以分辨多少個線對，評價鏡頭解像能力。頭解像能力。dd2d1個線對個線對例：例：125線對線對/MM1MM內(nèi)，可分辨內(nèi)，可分辨125個線對，根據(jù)這個線對，根據(jù)這個條件可以計算出線寬個條件可以計算出線寬d。d=1MM/（2125）=4m即鏡頭極限可分辨激光雕刻為即鏡頭極限可分辨激光雕刻為4m的的投影標(biāo)板，小于投影標(biāo)板，小于4m的投影標(biāo)板就無的投影標(biāo)板就無法被分辨清楚。法被分辨清楚。 因鏡頭中心解像能力大于邊緣解像能力，因此我們要根據(jù)因鏡頭中心解像能力大于邊緣解像能力，因此我們要根據(jù)鏡頭四周的解像能力來計算選用模組鏡頭四周的解像能力來計算選用模組MTF標(biāo)板。標(biāo)板。鏡頭像面鏡頭像面

6、是指鏡頭能夠在芯片上的成像范圍。一般設(shè)是指鏡頭能夠在芯片上的成像范圍。一般設(shè)計產(chǎn)品上，選用鏡頭的像面要大于芯片感光面，否則成計產(chǎn)品上，選用鏡頭的像面要大于芯片感光面，否則成像會出現(xiàn)暗角。像會出現(xiàn)暗角。如鏡頭中心與芯片中心完全重合的條件下2像高像高2+像寬像寬2 不會出現(xiàn)暗角不會出現(xiàn)暗角2像高像高2+像寬像寬2 會出現(xiàn)暗角會出現(xiàn)暗角模組相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹模組相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹 LW/PH(線寬每像高線寬每像高)是根據(jù)原始是根據(jù)原始ISO12233標(biāo)標(biāo)板高度定義出來的，原始標(biāo)板高度板高度定義出來的，原始標(biāo)板高度20cm，標(biāo)板刻度，標(biāo)板刻度1處對應(yīng)解像力處對應(yīng)解像力100LW/PH。根據(jù)這個條件這樣我們

7、可。根據(jù)這個條件這樣我們可以計算出以計算出100LW/PH位置處標(biāo)板線寬位置處標(biāo)板線寬d：d=20cm/（100LW/PH）=2mm 解像力是通過標(biāo)板上的線寬來間接反映，能分辨解像力是通過標(biāo)板上的線寬來間接反映，能分辨的線寬越細(xì)，解像力就越高。具體轉(zhuǎn)換公式如下：的線寬越細(xì)，解像力就越高。具體轉(zhuǎn)換公式如下：LW/PH=20cm/d注：注：d d為標(biāo)板對應(yīng)位置的線寬為標(biāo)板對應(yīng)位置的線寬分辨標(biāo)板線寬分辨標(biāo)板線寬舉例：舉例：對應(yīng)對應(yīng)MTF解像力解像力1mm0.5mm0.25mm200 LW/PH400 LW/PH800 LW/PHISO12233 原始標(biāo)板原始標(biāo)板： 模組對焦距離除了與鏡頭有關(guān)外，和芯片也有關(guān)模組對焦距離除了與鏡頭有關(guān)外，和芯片也有關(guān)系，因此，同一款鏡頭，選用不同的芯片，對焦距離系，因此，同一款鏡頭，選用不同的芯片，對焦距離不一樣。不一樣。a）與鏡頭相關(guān)的因素）與鏡頭相關(guān)的因素： 鏡頭焦距f；光圈F.NOb）與芯片相關(guān)的因素：）與芯片相關(guān)的因素： Pixel SizeL=500f2/（Pixel Size F.NO）：d=0.5L/（fP）注：注：L L：模組對焦距離，單位：模組對焦距離，單位：mmmm