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光学参数：
3.5μm-5μm
4.7μm~7.8μm
640x512-15μm，制冷型
320x256-30μm，制冷型
视场 (FOV) 是根据光学成像设备对电磁辐射响应的最大角度来衡量的。镜头的焦距和传感器/探测器的尺寸决定了镜头模块的视场。由于探测器尺寸不变，镜头的焦距是决定视场的唯一因素。一组双视场镜头内置一个机制，可以在两个不同的焦距之间切换，从而产生双视场 (FOV)。
在 8-12 微米的长波红外波长范围内，双视场镜头是热像仪中相当常见的配置。这些双视场镜头提供两种可变换的视场模式：一种是广角模式，焦距更短，可用于观察更广阔的范围；另一种是较窄的视场，即焦距更长、放大倍数更高的模式，可用于捕捉近距离物体并查看细节。
Shalom EO 的这款 40mm/240mm f/4.0 双视场 (FOV) 镜头模块专为制冷型 InSb 焦平面阵列 (FPA) 设计，其配置为 640x512-15μm 的中波红外 (MWIR) 探测器，波长范围覆盖 3.5~5.0μm，以及 320x256-30μm 的中波红外 (MWIR) 探测器，波长范围覆盖 4.7-7.8μm。该镜头的光学性能经过优化，在定向范围内具有高透射率、出色的调制传递函数 (MTF) 质量和低图像畸变。规格可根据要求定制和修改。
教程：
这是一个基础的简短教程和指南，旨在帮助您了解光学镜头和相机镜头的一些重要术语，包括传感器尺寸和分辨率、景深 (DOF)、焦距、视场 (FOV)、f 值、材料透射率、图像畸变、调制传递函数 (MTF)、球面像差和彗差。
注意：本文重点介绍如何选择镜头组件。您可能想了解更多关于单透镜元件选择的信息，点击此处查看镜头选择指南，了解不同类型的镜头及其适用性，点击此处查看光学基板材料选择指南，了解材料特性。
传感器尺寸和分辨率：传感器尺寸是传感器/探测器的宽度（水平长度）和高度（垂直长度），通常以毫米、英寸或像素为单位。分辨率是指在垂直方向和水平方向上排列的像素数。1280x1024 的探测器在每个水平行中有 1280 个像素，在每个垂直行中有 1024 个像素。每个镜头模块都具有具有特定尺寸和分辨率的兼容传感器。像素数越大，分辨率越高，从而意味着更好的图像质量。对于热成像相机镜头，Shalom EO 以像素为单位指定了兼容探测器的宽度和高度，以及像素间距。像素间距是两个相邻像素单元中心之间的长度，也是一个重要概念。较小的像素间距可实现更高的分辨率，但对于热像仪探测器而言，光敏度或热敏度会降低。高分辨率探测器通常也被称为高清 (HD) 探测器，这两个术语含义相同，都表示传感器框架内像素排列密集，图像精细度高。
景深 (DOF)：景深是指图像中清晰对焦的最近和最远物体之间的距离。景深可以通过提供焦距、拍摄对象距离、可接受的弥散圆（CoC，由于点光源聚焦不完美而产生的模糊点，可接受的弥散圆数值是指可以容忍的模糊点直径）和 f 值来计算。假设焦距为 f，拍摄对象距离为 u，弥散圆等于 c，f 值为 n，则：DOF=2u^2nc/f^2
焦距：焦距是从光学中心到平行于镜头光轴的射线会聚点（即焦点）的距离。还有有效焦距 (EFL)，即从主点到焦点的距离，以及后焦距 (BFL)，即从后镜头顶点到后焦点的距离。焦距较大的镜头允许在较远的距离以较窄的视角捕捉特写图像，而短焦距镜头则非常适合获得扩展的视角。通常，较长的焦距允许在远程范围内扩大视野，但代价是减小了 FOV，这导致一种权衡关系。长焦距设计的镜头通常用于监控等应用，例如远程 MWIR 热像仪镜头，以便对威胁获得更敏捷的警觉。根据焦距，相机镜头可分为三种类型：定焦镜头，也称为固定焦距镜头，只有一个焦距；双 FOV 镜头，有两个可切换的焦距；连续变焦镜头也称为变焦镜头或CZ镜头，其焦距可以在用户设定的范围内连续改变。
视场 (FOV)：视场是光学仪器对电磁辐射敏感的最大角度。它描述了相机的视觉范围，由焦距和探测器的传感器尺寸决定。在规格书中，给出的视场以角度值表示。视场 (FOV) 的计算公式为：
AFOV = 2 x tan-1 (H/2f)
其中，H = 传感器尺寸（水平或垂直尺寸），f = 镜头焦距。
垂直视场和水平视场之间的转换公式为：
垂直视场（角度）= 2tan^-1（探测器高度/2f）
由于探测器宽度 = 高度 x 宽高比，因此水平视场（角度）= 2tan^-1（高度 x 宽高比/2f）
f 值：f 值，有时也称为焦比的光圈值，是焦距与入射光瞳（光圈）直径的比率。f 值表示进入镜头的辐射比例，f 值越大，光圈越小，因此传输的辐射越少。此外，f 值较低的镜头看起来更清晰，因为随着光圈收缩，像平面上的模糊点会变得不那么明显。“镜头速度”一词也指镜头的 f 值。
材料透射率：镜头模块应采用对您感兴趣的波长具有高透射率的材料，这一点很重要。例如，对于中波红外热成像镜头，锗是一种常见的材料，因为它具有 2 至 12 微米的宽光学透射范围。热性能是另一个需要考虑的问题，因为光学材料的折射率会随温度变化而变化，这会导致镜头散焦。因此，对于温度波动的工作环境，消热透镜模块更为合适。对于重量敏感的应用，还应评估材料的重量。
图像畸变：图像畸变是指偏离直线透视，导致图像中的直线弯曲成曲线。视场越大，将球面图像校正为直线透视就越困难。畸变不会影响图像质量，只会影响图像与物体的相似度。畸变与相对孔径无关，但与镜头的视场有关。因此，使用广角镜头时应特别注意畸变的影响。例如，鱼眼镜头的图像畸变往往比较严重。目前也有一些旨在校正畸变的算法，例如找到棋盘角点、校准相机、初始化去畸变校正地图、重新映射等。
调制传递函数 (MTF)：调制传递函数是一种综合测量方法，用于评估光学镜头在不同空间频率下保持真实物体线对之间对比度的能力，其中物体发出的光的分布被视为具有特定频率的正弦函数。MTF 值越大，相机在图像中保留真实场景细节的能力越强。
球面像差和彗差：球面像差：这些像差是由于光束穿过光学镜头球面时光路的变化造成的。入射到光学镜头上但不平行于光轴的单色光束倾向于聚焦在光学系统数学焦点的前方，而更靠近光轴的近轴光束倾向于聚焦在光学系统数学焦点的后方。球面像差可能发生在具有一个或多个球面的镜头上，包括平凸透镜和球透镜。当点光源发出的光锥在焦平面上形成散焦的彗星状椭圆斑块时，就会出现彗差，也称为彗形像差。当光锥的顶点（点光源）不在光轴上时，就会发生这种现象。点击此处了解更多关于球面像差和彗差的信息。
色差：色差是指镜头无法将所有颜色聚焦到同一点。它是由色散引起的：镜片的折射率随光的波长而变化。轴向色差与成像的焦距有关，导致颜色分离或眩光；而放大色差与成像平面的大小有关，导致屏幕周围颜色交错，形成弥散的彩色条纹，这被称为边缘现象。色差会影响彩色胶片上图像的色彩还原，也会降低黑白胶片上图像的分辨率。校正轴向色差的常用方法是使用消色差双合透镜，而校正放大色差的常用方法是使用由异常/超低色散光学玻璃制成的透镜。
场曲率：场曲率，又称“场曲”或“Petzval场曲率”，是一种常见的光学问题。它是指垂直于主光轴的物平面无法形成平坦的像场，相反，原本应为平面的像场却向内弯曲成碗状的现象。场曲率的后果是，平面物体在画面的某个部分（或多个部分）会显得部分清晰，而不是在整个胶片画面都显得清晰。所有光学镜头都具有与之相关的基本场曲率，它是透镜元件折射率及其表面曲率的函数。最清晰的图像只能在弯曲的焦面上形成，而不是在平坦的焦平面上。
像散：当物点不在光学系统的光轴上，并且其发出的光束与光轴成倾斜角时，就会出现像散。像散不同于彗差，它是一种轴外像差，描述无限窄光束的成像缺陷，仅与视场角有关。子午窄光束的会聚点与弧矢窄光束的会聚点在光轴上的投影大小即为像散值。由于像散的存在，轴外视场的成像质量会显著下降，即使将光圈开得很小，也无法同时在子午和弧矢方向获得非常清晰的图像。像散的大小仅与视场角有关，与光圈大小无关。因此，广角镜头的像散更为明显，拍摄时应尽量将拍摄对象置于画面中央。
如何选择热像仪镜头？热成像镜头基于热辐射而非 RGB 光运行，这一根本区别导致这些镜头的工作原理存在诸多差异，因此用户在购买热像仪镜头时需要考虑不同的因素。您可以切换到“资源”选项卡，更深入地了解如何解读热像仪镜头的规格。
测试结果及曲线：
1. 调制传递函数/MTF (WFOV@171p/mm)
2. 调制传递函数/MTF (NFOV@171p/mm)
3. 点列图（WFOV）
4. 点列图（NFOV）
5. 场曲和畸变（WFOV）
6. 场曲和畸变（NFOV）
7. 渐晕（WFOV）
8. 渐晕（NFOV）
热成像摄像机镜头是专门用于捕获和聚焦物体发出的红外 (IR) 辐射的光学元件，红外辐射传输到热像仪的探测器后即可形成热图像。温度高于绝对零度（-273.15 摄氏度）的物体会根据其温度发出红外辐射（热量），热像仪镜头收集物体的热量并根据物体的热分布（即温差）形成图像，这意味着与可见光成像相比，热成像对光照条件的依赖性较小，可以揭示人眼无法看到的内容。这些优势使得热成像镜头在安全检查、边境监视、夜视等领域占据主导地位。（点击此处了解更多关于热成像摄像机镜头的信息）。
热成像镜头由多个单片红外透镜组成，这些透镜由对红外光谱具有高透射率的材料制成，例如锗 (Ge)、硫属玻璃和硒化锌 (ZnSe)。红外镜头还可以根据工作波长范围进行划分，如中波红外/MWIR定义为3-5微范围，长波红外定义为8-12微范围。
随着热像仪技术的飞速发展，在安防、工业监控、国防等各个应用领域，针对热像仪和热像仪优化的红外镜头的需求也在飙升。在购买适合您特定用途的红外 (IR) 热像仪镜头时，了解技术规格对于确保您购买到符合您意图的镜头至关重要。理想情况下，您应该选择具有足够视场角 (FOV) 的红外摄像机镜头，该镜头涵盖您感兴趣的范围，同时确保最佳分辨率，为您提供足够的细节来识别目标。红外镜头的规格指导您选择热像仪，影响图像质量、分辨率和视场等关键方面。在本教程中，我们将探讨在为热像仪选择红外镜头时需要考虑的最重要规格，并深入了解关键术语及其含义。
我们将介绍红外热成像摄像机镜头规格的概念、定义和影响，包括：
本文主要关注用于热成像相机的红外镜头，如果您正在寻找更广泛应用的普通镜头的指导和介绍，您可以查看我们的镜头选择教程。
在本文中，我们将红外镜头的规格分为两类：第一类是与红外热成像镜头的光学和成像功能相关的光学规格；第二类是与红外镜头的机械结构和配置相关的机械规格。首先，我们将讨论光学规格：
光谱范围：
红外热像仪镜头的光谱范围是指红外镜头工作的电磁波长范围。常见的有中波红外（3-5μm）镜头和长波红外镜头（8-12μm）。中波红外热像仪镜头可透射并聚焦物体发出的 3-5μm 红外辐射。相比之下，长波红外热像仪镜头工作在 8-12μm 波长区域。
一般而言，配备非制冷探测器的长波红外热像仪比中波红外热像仪更便宜，并且在室温下也能很好地工作，因此长波红外成像是更常规、更经济的选择。在研究或医疗应用中，还有“制冷”版长波红外热像仪，可提供更高的热灵敏度。然而，长波红外热像仪必须冷却至 77K 或 -321 华氏度，这需要专门的设备和零件，价格昂贵。
另一方面，如果您需要远距离监控的高精度成像，中波红外热像仪则是您的最佳选择。中波红外热像仪通常采用冷却光子探测器（价格昂贵），并且往往比长波红外热像仪更有价值。除了远距离探测应用外，中波红外热成像镜头还常用于气体泄漏探测和沿海监控，因为潮湿的空气会衰减长波红外辐射。然而，由于其高图像质量、远距离探测能力和可穿透大气干扰的优势，一些用户愿意承担更高的价格。在对尺寸、重量和功率 (SWaP) 有要求的应用中，例如机载作业，中波红外热像仪也是一个显而易见的选择。
点击此处了解更多关于中波红外与长波红外热成像的信息。
视场角 (FOV)：
视场角 (FOV) 定义了镜头能够捕捉到的可观察场景的范围，通常以度为单位。宽视场角的镜头能够捕捉到更广阔的场景，非常适合用于监控大面积区域。例如，45 度视场角的镜头比 20 度视场角的镜头能够捕捉到更广阔的区域。相比之下，窄视场角的镜头放大倍数更高，适合远距离观察或精细检查。选择合适的视场角 (FOV) 可以节省时间和成本，并实现更佳的视觉覆盖范围。
对于红外热像仪而言，考虑红外镜头的视场角 (FOV) 对于适应不同的应用场景至关重要。有多种因素会影响热像仪镜头最终可实现的视场角 (FOV)。
首先是红外镜头的视场角 (FOV)。镜头供应商会提供 FOV 参数的规格，有些镜头标称广角 FOV，有些则标称窄视角 FOV。对于像气象监测这样需要扩大视野的应用，更宽视场角的红外镜头是首选；而对于一些需要近距离观察的应用，更窄的 FOV 则更为合适。
其次是热像仪与目标物体之间的距离。为了获得远距离物体的放大图像，用户可能会选择较窄的 FOV；而对于较短的检测范围或广阔的区域，用户可能会使用较宽的 FOV。热像仪镜头的放置角度也会改变视场角。
第三是热成像镜头兼容的探测器/传感器分辨率。目标表面尺寸越大的探测器可以处理更多的输入热信号，从而获得更宽的视场角 (FOV)。
视场角 (AFOV) 可以使用以下公式计算：
垂直视场角 (FOV) 与水平视场角 (FOV) 的转换公式为：
垂直视场角 (FOV) = 2tan^-1 (探测器高度/2f)
由于探测器宽度 = 高度 x 长宽比，水平 FOV（角度）= 2tan^-1（高度 x 长宽比/2f）
图 1. 视场角、焦距和传感器尺寸之间的关系。
了解更多关于视场角（FOV）的信息。
特殊热成像相机镜头类型：
1. 用于热成像相机的连续变焦红外镜头
连续变焦红外镜头是一种能够平滑、不间断地改变焦距而不会失焦的红外镜头。变焦热成像镜头非常适合需要改变视野的应用，从短焦距的广角监控到长焦距的远距离瞄准，都能提供灵活而精确的实时成像。
2. 用于热成像相机的无热化红外镜头
无热化红外镜头是经过优化的镜头，可最大程度地减少热散焦效应。热散焦效应是指由于折射率随温度变化 (dn/dT) 和热膨胀而导致的焦点在轴上位置随温度变化而变化。无热化设计可使这些镜头在温度变化时保持焦点，并补偿热胀冷缩。
实现无热化的方法有很多种，杭州沙龙光电公司将被动光学无热化技术应用于我们的无热化长波红外热成像镜头。被动光学消热化技术通过平衡不同镜片材料的热膨胀特性来实现。这种方法简单易行，无需额外添加矫正镜片，使镜头组更加复杂。我们选择具有相反热特性的材料，以便一种材料的膨胀或折射率变化能够被另一种材料的变化抵消，从而确保光路长度和焦距保持稳定。
对于极端或温度波动的环境，消热化相机镜头至关重要，它能够确保无需手动调节即可保持对焦稳定。
3. 用于热成像摄像机的超广角和鱼眼红外镜头
超广角和鱼眼热成像镜头是焦距比普通红外镜头短得多、视野更宽的热成像镜头。鱼眼镜头和超广角镜头能够捕获更多的热辐射，非常适合监控、周界防护和态势感知。（点击此处查看更全面的鱼眼镜头介绍）。这两种热成像摄像机镜头使用户能够更高效地监控大空间，从而减少所需的摄像机数量。
探测器/传感器类型
热成像摄像机中的探测器或传感器是决定镜头要求的主要组件之一。大多数热成像探测器都是焦平面阵列 (FPA) 传感器/探测器，这是一种特殊类型的辐射热计，用作红外摄像机中的热探测器。FPA 基于一系列在探测器焦平面上以矩阵形式排列的小型薄膜辐射热计。热像仪中使用的焦平面阵列 (FPA) 探测器主要有两种类型：
制冷型红外探测器：制冷型红外探测器需要使用低温冷却器在极低温度下进行冷却，以消除热噪声。由于热像仪通过可视化热对比度生成图像，热像仪的自热会增加热噪声，导致目标热信号失真。其结果是噪声等效温差 (NETD) 上升，灵敏度下降。因此，制冷型探测器比非制冷型探测器灵敏度更高。制冷型探测器比非制冷型探测器价格更高，但其灵敏度和分辨率更高，能够检测到非常微小的温差，并且在捕捉高速目标方面表现更佳。中波红外 (MWIR) 镜头通常与制冷型探测器配合使用。制冷型探测器通常使用碲镉汞 (MCT) 或锑化铟 (InSb) 等材料。
非制冷红外探测器：非制冷红外探测器在环境温度下工作，采用氧化钒 (VOx) 或非晶硅 (a-Si) 等材料。虽然它们的灵敏度低于制冷探测器，但它们更经济实惠、坚固耐用且无需维护，适用于大多数商业热成像应用。
了解探测器的规格（例如探测器材料和冷却机制）对于将镜头与探测器的性能特征相匹配至关重要。
探测器的图像分辨率
与热像仪镜头兼容的探测器的图像分辨率直接影响热图像的清晰度和细节。图像分辨率是指与红外镜头兼容的传感器像素数，更高的图像分辨率意味着探测器中排列的像素数量更多，从而能够呈现更精细的图像。热像仪传感器的常见分辨率包括：
160x120、320x240、640x480 以及更高的分辨率，例如 1024x768 像素。高分辨率热像仪，有时也称为高清高清热像仪，能够更好地区分相似的温度，并提高图像精度。如下图 2 所示，分辨率越高，图像越清晰，细节也越丰富。
图 2. 不同热分辨率的热图像对比。
空间分辨率（以毫弧度或 mrad 为单位）是探测器分辨率和镜头焦距的函数，它定义了在 1 个像素内可以检测到的最小细节。
理解热成像摄像机镜头规格的另一个重要概念是像素间距。像素间距是指数字成像传感器中两个相邻像素中心之间的距离，以微米 (µm) 为单位。在热成像摄像机中，像素间距是一个关键因素，因为它影响图像的分辨率和灵敏度。
图 3. 像素间距，即两个相邻像素单元中心之间的长度。
较小的像素间距可在给定区域内容纳更多像素，从而提高图像分辨率，使传感器能够捕捉更精细的细节。然而，较小的像素也会降低每个像素对入射红外辐射的灵敏度，从而对热像仪检测热差异的能力产生负面影响，尤其是在低热对比度场景下。
相反，较大的像素间距可以提供更高的灵敏度，因为每个像素可以聚集更多的热能，但这是以降低空间分辨率为代价的。热像仪像素间距的选择通常是在分辨率和灵敏度之间进行权衡，具体取决于预期应用，例如远程监控、工业监控或医疗诊断。
选择红外热像仪镜头时，务必检查匹配探测器/传感器的图像分辨率和像素间距。
杭州沙龙光电推出适用于长波红外热像仪的 305-016 25mm f/0.85 至 225mm f/1.3 连续变焦镜头，以及适用于长波红外热像仪的 305-016 25mm f/0.85 至 225mm f/1.3 连续变焦镜头，兼容高清 (1280x1024) - 12μm 红外探测器。该镜头可提供出色的图像细节，支持更宽的视场、更远的探测距离，并凭借 12μm 像素尺寸提供卓越的空间分辨率。
f 值
f 值，也称为光圈值，是镜头焦距与入射光瞳直径之比。f 值较低的热像仪镜头意味着更大的光圈，允许更多的红外辐射到达探测器，从而提高热灵敏度和图像亮度。较低的 f 值还可以提高信噪比 (SNR)，允许更多红外辐射到达传感器，从而降低噪声并增强热像仪的热成像性能。较高的 f 值意味着较小的光圈，从而减少到达传感器的辐射量，在相同条件下会产生较暗的图像。然而，较低的 f 值也可能导致景深较浅。
f 值的计算公式为：
f 值=热像仪镜头焦距/镜头光圈直径。
红外镜头的 f 值也与热成像镜头的探测器类型有关。中波红外 (MWIR) 热成像镜头搭配热灵敏度较高的制冷型探测器时，f 值较高（因此镜头光圈较小）；而长波红外 (LWIR) 热成像镜头搭配热灵敏度较低的非制冷型探测器时，如果热像仪的焦距与中波红外 (MWIR) 热成像镜头相同，则应选择较低的 f 值（因此需要较大的光圈以确保足够的辐射进入）。因此，与之匹配的中波红外热像仪镜头可以比长波红外热像仪镜头更加紧凑。
焦距和探测范围
热成像镜头的焦距会影响放大倍数和视场角。焦距越长，放大倍数越高，但视场角越窄。焦距越短，视场角越宽，适合近距离捕捉更大区域。
焦距较长的热像仪镜头可以探测更小的物体或更远距离的温度变化。这种能力在边境管制、执法或关键基础设施监控等需要远距离识别目标的领域至关重要。
焦距较短的红外热像仪镜头更适合近距离检查，例如检测建筑物中的热泄漏、工业监控或医疗热成像。
按照焦距，红外镜头也可分为三类：定焦红外镜头，也称为定焦镜头，即镜头只有一个焦距，用户如果想调整瞄准器，必须改变工作距离；双视场红外镜头，即提供两个可切换的焦距，从而提供两个视场；连续变焦红外镜头，即在一定范围内提供可变焦距的红外镜头。
杭州沙龙光电推出 313-004 EFL 75-1100mm f4.0 长距离热成像中波红外变焦镜头和 313-010 EFL 90-1100mm f4.0 长距离热成像中波红外变焦镜头。这两个红外镜头组件的焦距超过 1000 毫米，探测范围可达 35 公里以上，通过我们最先进的光学解决方案，用户可以通过平滑的电动变焦机制远距离感知感兴趣的目标，并获得更清晰的视角。下面是使用 Shalom EO 的 313-004 90-1100mm f/5.5 连续变焦 MWIR 热像仪镜头拍摄的两幅图像，无论在较短还是较长的探测范围内，都能保持清晰的视野和具有独特热分辨率的视图。
图 4. 使用 Shalom EO 的 313-004 90mm 至 1100mm f/5.5 连续变焦 MWIR 热像仪镜头（用于冷却探测器）在 15 公里探测范围内拍摄的照片
图 5. 使用 Shalom EO 的 313-004 90mm 至 1100mm f/5.5 连续变焦 MWIR 热像仪镜头（用于冷却探测器）在 35 公里的探测范围内拍摄的照片
杭州沙龙光电 313-010 EFL 90-1100mm f4.0 长距离热成像 MWIR 变焦镜头
畸变
畸变是指导致物体空间中的直线在图像中呈现弯曲的光学像差。红外镜头，尤其是广角镜头或鱼眼镜头，可能会出现一定程度的桶形畸变或枕形畸变。畸变是红外镜头的一项关键指标，会影响图像的真实性、测量结果以及热成像镜头的整体效果。了解并减轻畸变对于实现精确的热成像应用至关重要。
MTF（调制传递函数）
在热成像摄像机镜头中，调制传递函数 (MTF) 衡量镜头从物体到图像平面再现精细细节的能力。它能够洞察镜头提供高对比度图像的能力。调制传递函数是指图像的对比度，即暗区和亮区的清晰度。传递函数表示当图像中的细节变得更精细（空间频率更高）时，对比度如何保持（或丢失）。整个空间频率范围内的 MTF 值越高，表示图像质量越好，细节越清晰，对比度越高。在 MTF 分析中，通常考虑两个特定方向：径向和切向。径向 MTF 是指沿着从图像圆中心向其圆周辐射的线进行的 MTF 测量。在方向上，这些线与从中心延伸到图像边缘的径向线平行。相反，切向 MTF 测量是沿着垂直于径向线的线进行的。
图 6. Shalom EO 红外热成像镜头的 MTF 曲线示例
机械规格
除了光学性能外，红外热成像镜头的机械设计对热成像相机的整体功能也至关重要。以下是在选择热成像相机镜头前需要考虑的重要机械规格和术语：
图 7. Shalom EO 红外镜头组件的光学和机械结构图
法兰：
光学系统中的法兰是指镜头或光学元件背面的扁平凸起表面，用于将光学元件安装到相机或成像系统上。确保法兰和相机兼容对于实现无缝集成至关重要。
与法兰相关的一个重要术语是法兰焦距 (FFD)，或后法兰距，指的是安装法兰与相机传感器或胶片平面之间的距离。为了确保您的相机无需使用校正光学镜头即可对焦，FFD 必须正确。
图 8. 法兰焦距 (FFD)
工作距离范围
工作距离范围是指镜头（或镜头组）前端与成像物体之间的距离，在该距离内相机可以保持对焦。工作距离范围在热成像和可见光成像中都具有同等重要的意义，因为它定义了镜头能够提供清晰图像的距离范围，这对于在不同距离观察物体的应用至关重要。
工作距离有两个值：
1. 最小工作距离，或最小对焦距离，是镜头前端与物体之间的最近距离，在此距离下镜头仍能保持对焦而不模糊。
2. 最大工作距离，即镜头可以保持对焦的最远点。超过此距离，图像将开始变得模糊，除非使用设计为无限远对焦的镜头。
相机接口
相机接口是连接红外镜头和热成像相机的机械接口。相机接口是红外热像仪集成过程中的关键组件，可确保在运行过程中最大限度地减少振动并保持精度。这些接口专为满足热传感器的独特需求而设计，可提供牢固的连接和最佳对准度，这对于获得准确的热读数至关重要。不同的相机可能需要不同的接口（例如 C 接口、CS 接口、F 接口、M 接口等），因此确保镜头接口和相机之间的一致性至关重要。
首面和末面
首面是指镜头最外层的光学表面，它最先接触红外辐射。首面暴露在外部环境中，因此需要坚固耐用，可能需要进行防护处理（例如 DLC 涂层）。末面是红外辐射到达探测器之前的最后一个光学元件。
镜头外壳和密封：
镜头外壳是容纳和保护内部光学元件的机械部件，同时确保最佳的光学性能。镜头外壳通常由轻质耐用的材料制成，例如铝或高强度聚合物，具有耐腐蚀和承受极端温度和潮湿等环境压力的能力。
镜头密封可保护内部光学元件免受雨水、雾气、高湿度和灰尘等恶劣环境条件的影响。许多配备密封镜头的热像仪都符合 IP（侵入防护）标准。更高的 IP 等级，例如 IP65 或 IP67，表示对固体颗粒（例如灰尘）和水（阻力或防水）具有出色的防护性能。这确保了在严苛环境下的可靠运行。
在杭州沙洛姆光电有限公司，几乎所有镜头密封都符合 IP67 防水防尘等级，从而最大限度地减少了外部条件对热像仪镜头的影响。
镜头肩部
镜头肩部是镜头的机械部件，用于在热像仪外壳内提供结构支撑和对准。
总长度和最大尺寸
镜头的总长度和最大尺寸决定了其物理尺寸，这会影响相机的外形尺寸以及集成到各种设备的便捷性。
像平面
像平面是镜头将红外辐射聚焦到探测器上的位置，而像平面的正确对准对于清晰准确的成像至关重要。
重量
重量是指整个红外镜头模块的总质量，不仅包括镜头元件的质量，还包括镜头外壳的质量，以及像变焦红外镜头那样集成的电动变焦机构的质量。
对于重量敏感的场景，例如将热成像摄像机镜头模块集成或装载在无人机 (UAV) 上时，轻量化设计的红外镜头模块非常有利，因为无人机的载重能力有限，而且笨重的载具会妨碍其飞行。
Shalom EO 自豪地宣布推出适用于制冷型探测器的 313-004 EFL 90mm 至 1100mm f/5.5 连续变焦中波红外热成像镜头，其探测范围超过 35 公里，重量仅为 4.2 公斤，比其他供应商提供类似探测距离的产品轻得多。这些轻量级红外镜头在长焦距和重量因素之间实现了完美平衡，其轻量化特性使其非常适合集成到无人机中。
Shalom EO 是谁？
选择合适的红外热成像镜头需要透彻了解光学和机械规格。通过仔细评估兼容的探测器类型、图像分辨率、视场角、红外镜头的 f 值以及法兰距或工作距离等结构规格，您可以确保所选镜头满足您的应用要求。本红外镜头指南旨在清晰简明地解释这些规格，帮助您在选择用于热成像的红外镜头时做出明智的决定。
杭州 Shalom EO 在红外热成像镜头的工程和制造方面拥有专业知识。我们始终致力于创新和卓越的技术，随时准备帮助客户增强其热像仪的性能，使其适用于各种应用环境。请联系我们的销售团队和工程师，探索红外成像技术的全部潜力。
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Shalom EO 提供丰富的资源和技术文章，探讨红外热成像和红外成像镜头的专业领域。这些文章旨在加深对红外热成像及其优势的理解，并深入探讨如何将红外热成像应用于监控、诊断和质量控制等应用。无论您是经验丰富的专业人士还是该领域的新手，Shalom EO 的资源都旨在为您提供所需的知识，以充分发挥红外热成像的潜力。