紅外熱像儀的分辨率與鏡頭焦距的關(guān)系

時(shí)間：2019-06-05作者：北京中視互聯(lián)電子商務(wù)有限公司瀏覽：26

本文要點(diǎn)：
1.熱像儀鏡頭，在關(guān)注焦距指標(biāo)時(shí)，為什么較要關(guān)注光圈和口徑大??？
2.為什么很多廠家只標(biāo)注鏡頭焦距，而沒有鏡頭光圈和口徑的指標(biāo)？
3.為什么熱像儀必須采用F1.0光圈的鏡頭？
4.為什么同樣焦距大小的熱像儀，鏡頭口徑大小不一樣？

總所周知，遠(yuǎn)距離觀察式熱像儀，與其它的光學(xué)設(shè)備一樣，需要配備鏡頭。選擇熱像儀時(shí)，應(yīng)該如何判斷其配備的鏡頭的好壞呢？   

首先我們需要明白的一點(diǎn)：熱像儀配備的鏡頭鏡片材質(zhì)為非普通光學(xué)玻璃，采用的是鍺玻璃，鍺玻璃價(jià)格昂貴，以重量進(jìn)行計(jì)價(jià)。

為什么熱像儀要使用價(jià)格昂貴的鍺玻璃呢？
這是因?yàn)殒N玻璃在2-16um具有很好的透光性能，化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定，不易與金屬氧化物，酸性物質(zhì)空氣和水反應(yīng)。紅外測(cè)溫儀器和熱成像儀里面需要用到中遠(yuǎn)紅外的濾光片，測(cè)溫儀和熱成像儀一般工作波段在2-13um，而鍺玻璃剛好在中遠(yuǎn)紅外具有很好的透光性，普通的光學(xué)玻璃在這些波段透過率較低，所以很難實(shí)現(xiàn)。加上在鍺玻璃上鍍上光學(xué)薄膜，可以大大增加它的透過率，減少鍺玻璃表面的反射率。鍺玻璃在可見光波段是不透過的。由于鍺玻璃價(jià)格昂貴，稍微大一點(diǎn)的鍺玻璃鏡頭動(dòng)輒數(shù)萬元。


在選購熱像儀時(shí)，應(yīng)該選擇配備多大口徑的熱像儀鏡頭呢？在這之前，需要明白一下幾個(gè)光學(xué)鏡頭的參數(shù)概念：

1.原理：熱像儀基本光學(xué)原理與普通望遠(yuǎn)鏡一樣，只不過其內(nèi)部傳感器只對(duì)大約波段在2-13um遠(yuǎn)紅外線感光成像。而普通望遠(yuǎn)鏡是對(duì)可見光成像而已。

2.焦距：  理論上焦距越大，放大倍率越大。大倍率意味著必須使用長焦鏡頭。這和我們普通數(shù)碼相機(jī)上的概念是一樣的。

3.光圈：  光圈計(jì)算值為 焦距/通光直徑（也就是鏡頭口徑） 簡(jiǎn)稱為F值（也叫焦比）。
               F值越大，光圈越小。反之，F(xiàn)值越小，光圈越大。
               與傳統(tǒng)相機(jī)一樣，光圈越大（F值越?。?，通光率越好，成像越清晰明亮。

正是由于光圈大小對(duì)成像的影響，高倍鏡頭（長焦鏡頭）理論上必須配備大口徑的鏡片，否則會(huì)導(dǎo)致F值過大，光圈過小，成像暗淡，嚴(yán)重影響成像效果。


不同的光學(xué)設(shè)備，要求的鏡頭光圈大小略有不同：
1.普通光學(xué)望遠(yuǎn)鏡： 望遠(yuǎn)鏡術(shù)語中叫出瞳直徑=口徑/放大倍率。 與熱像儀和相機(jī)的光圈基本類似。 望遠(yuǎn)鏡出瞳直徑較好不要小于4，盡量達(dá)到5以上。基本可以對(duì)應(yīng)相機(jī)的F值，應(yīng)該小于2.5，較好小于2.0的概念。 這是因?yàn)榘坠鈴?qiáng)度較強(qiáng)，對(duì)光圈要求可以低一些。

2.微光夜視儀： 微光夜視儀對(duì)光圈要求較高。一般要求F值達(dá)到較好達(dá)到1. 也就是說50左右焦距（大約3倍）的夜視儀，口徑至少達(dá)到50mm以上。

3.熱像儀：對(duì)于熱像儀，根據(jù)**慣例，必須使用F1.0的鏡頭。19mm焦距必須使用19mm口徑鏡頭。才能發(fā)揮出熱像儀的真正性能。

所以在購買熱像儀可以從以下幾點(diǎn)選擇鏡頭：

1.根據(jù)自身的觀測(cè)距離要求選擇適當(dāng)焦距的鏡頭。市面上常用的鏡頭，19mm-焦距基本可以理解為1倍放大，35mm焦距理解為2倍鏡頭，50MM焦距理解為3倍鏡頭。

2.較為重要的，必須選F1.0的鏡頭。目前****品牌，比如： 美國***品牌HIC, HIGH-TEK, RNO都采用的是標(biāo)準(zhǔn)的F1.0鏡頭，這三個(gè)品牌都是美國軍方熱像儀主要的供貨商，三個(gè)品牌基本占據(jù)了美國熱像儀80%的市場(chǎng)，HIC的Tracker19v, RNO 的DC19, 以及HIGH-TEK的HT19這三款熱像儀現(xiàn)在在美國市場(chǎng)風(fēng)頭十足。

3.但國內(nèi)很多品牌都采用的F1.1或F1.2的鏡頭以節(jié)約鍺鏡片成本。

一定要記住一點(diǎn)： F1.0鏡頭的通光能力是F1.2鏡頭的1.44倍?？梢韵胂笠幌聦?duì)成像影響有多大。



為什么很多品牌在熱像儀參數(shù)上只標(biāo)明鏡頭焦距？
只標(biāo)明鏡頭焦距，沒有標(biāo)明鏡頭口徑，光圈的熱像儀，基本上都沒有采用F1.0的鏡頭，大多采用是F1.2的鏡頭，這是他們只敢標(biāo)焦距的原因，為節(jié)約成本鏡頭光圈未達(dá)到熱像儀的要求。所以未標(biāo)明口徑和光圈的熱像儀，盡量不好購買。

對(duì)于**標(biāo)準(zhǔn)F1.0的鏡頭， 19mm焦距鏡頭，口徑就是19mm, 光圈即為F1.0.以此類推。

 為什么很多國內(nèi)品牌及國外的小品牌采用F1.2的鏡頭？

較為基本的原因是熱像儀鏡頭的鍺鏡片造價(jià)太高。鍺鏡片是按重量進(jìn)行計(jì)價(jià)的?？趶?9mm的鏡頭造價(jià)就1500元左右。
同樣焦距的F1.0鏡頭，在面積上是F1.2鏡頭的1.44倍，加上鏡片大厚度要增加。其重量至少是F1.2鏡頭的1.5倍以上，也就是說價(jià)格是F1.2鏡頭的1.5倍。
19mm焦距的 F1.0鏡頭造價(jià)大約1500元，而F1.2鏡頭造價(jià)則只有1000元。
50mm焦距的 F1.0鏡頭造價(jià)接近9000元，而F1.2鏡頭造價(jià)則只有6000元。

為什么國內(nèi)大多品牌19MM焦距鏡頭采用的都是F1.2光圈？
因?yàn)?9MM焦距比較小，F(xiàn)1.0的鏡頭鏡片直徑為19mm，而F1.2的鏡頭鏡片直徑為16mm，通過外觀特殊處理，消費(fèi)者很難發(fā)現(xiàn)二者大小的區(qū)別。在看起來差不多的情況下，成本可以節(jié)約500元，何樂不為呢。

正是由于鏡頭不同的光圈，細(xì)心的客戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，同樣焦距的鏡頭，各品牌鏡頭口徑有區(qū)別。同樣細(xì)心的客戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，某品牌25mm焦距熱像儀，口徑給另外品牌19mm焦距鏡頭口徑一樣。較有甚者，同一品牌停產(chǎn)19mm焦距產(chǎn)品，上調(diào)價(jià)格主銷25mm焦距產(chǎn)品，但鏡頭口徑是一樣大的，這都只是犧牲圖像品質(zhì)，以獲得較長焦距，來滿足虛假的放大，提高產(chǎn)品價(jià)格。


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  本文要點(diǎn)： 1.熱像儀鏡頭，在關(guān)注焦距指標(biāo)時(shí)，為什么較要關(guān)注光圈和口徑大??？ 2.為什么很多廠家只標(biāo)注鏡頭焦距，而沒有鏡頭光圈和口徑的指標(biāo)？ 3.為什么熱像儀必須采用F1.0光圈的鏡頭？ 4.為什么同樣焦距大小的熱像儀，鏡頭口徑大小不一樣？ 總所周知，遠(yuǎn)距離觀察式熱像儀，與其它的光學(xué)設(shè)備一樣，需要配備鏡頭。選擇熱像儀時(shí)，應(yīng)該如何判斷其配備的鏡頭的好壞呢？ 首先我們需要明白的一點(diǎn)：熱像儀配備的鏡頭鏡