探讨一下光学镜头的分辨率

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分辨率其实是工业相机的参数而非光学镜头的参数。对工业相机来说，分辨率是指工业相机芯片里像元的数量。对于镜头来说，镜头的像方精度和工业相机能相互匹配才是合适的。

镜头的像方精度是由哪些因素决定的呢？光圈、光学倍率、波长、像差等。我们假设一支像差矫正良好的镜头，怎么去计算这个镜头的像方精度上限呢？对于镜头来说，像方精度的上限是由衍射光斑决定的，衍射光斑也就是艾里斑，它的计算公式如下：

R=1.22λf/D=1.22λF/#

上式可以看出，一支镜头的艾里斑大小是由镜头的光圈和波长决定的，对于大部分可见光波段工作的镜头来说，镜头的艾里斑大小是由镜头的光圈决定的，所以当一支镜头光圈很小，却显示有很高的分辨率的结果，我们需要慎重的计算确认。

当我们知道镜头像方精度的上限后，一般我们会按照镜头的像方精度和工业相机像元尺寸的大小进行匹配计算，看镜头是否能够匹配这样的工业相机。如果相互匹配，且镜头的像面能覆盖整个芯片感光区域尺寸的话，那么可以认为工业相机的分辨率就是镜头的分辨率。

我们知道，实际的视觉项目一定会根据检测的精度来选型镜头和相机，那么检测的精度和之前提出的镜头像方精度有什么关系呢？视觉项目检测精度其实是指镜头视野内图像的精度，这里的精度是物方精度。

镜头的像方精度/镜头的物方精度=镜头的光学倍率

上面的公式暗示了一个规律，检测的区域越大，那么检测的理论精度就越低。至于这个规律是怎么得到的，大家可以思考一下。

以上我们说明了镜头的精度如何跟工业相机来匹配，也说明了镜头实际的检测精度怎么来计算。那这些跟我们常常听说的MTF，或者分辨率板检测的结果如何对应呢？关于MTF，我们有专门的内容有做介绍，这里就不再阐述了。我们就提一下市面上大部分公司都会在镜头规格书里提到的MTF数据怎么和分辨率做换算。

还是遵循上述逻辑，按照工业相机的像元尺寸先来计算镜头的像方MTF数据

1000/2*像元尺寸=XX lp/mm

lp/mm就是表征镜头能分辨的最小单元尺寸。

这种计算的前提是镜头艾里斑尺寸确实是匹配工业相机像元尺寸的，如果这个前提不存在，那么这个计算是没有意义的。

综合以上，我们知道，限制一个镜头的成像精度都有哪些要素，且镜头如何匹配工业相机，并且怎么根据项目精度要求来选择镜头等。