通俗而言，景深即在鏡頭架設(shè)好后,，與被測物體間相對距離不做任何調(diào)節(jié)的情況下,，可接受的能清晰成像的物方空間范圍。

在機器視覺中,，相機芯片為光學(xué)系統(tǒng)的像平面,，物方與像平面共軛的平面稱為對準平面。嚴格的來講除對準平面上的點能成點像外,，其他空間點在像平面上成像為彌散斑,。但由于芯片的分辨率是有限的，因此當彌散斑小于一定限度時,，仍可認為是一個像點,，即成像清晰。

因此景深定義為：能在像平面上獲得清晰像的物方空間深度范圍稱為景深,。能成清晰像的zui遠的物平面稱為遠景平面,，它與對準平面的距離稱為遠景深度Δ1；能成清晰像的近的物平面稱為近景平面,，它與對準平面的距離稱為近景深度Δ2,；景深=遠景深度+近景深度。如下圖所示：

景深可由下式計算：

隨著近年相機芯片像元尺寸的減小,，彌散斑取0.04mm已遠大于芯片的分辨能力,。而且嚴格而言，不同像元尺寸的相機,，由于允許的彌散斑大小不同,，同一個鏡頭的景深也有差異。機器視覺行業(yè)各鏡頭廠商仍以彌散斑直徑=0.04mm來計算景深,。因此有經(jīng)驗的工程師會發(fā)現(xiàn)鏡頭實際測試出的景深值<目錄上標示出的景深理論值,。

由上式可以看出，景深跟鏡頭有效Fno.成正比,。因此對于光闌可調(diào)的鏡頭, 當Fno.為1.4,，即光闌開口大時，景深小,。當減小Fno.為8,，即光闌開口調(diào)小時，景深增大,。

另外,，由上式還可看出，當鏡頭Fno.相同時,，鏡頭放大倍率越小,，景深越大,。    

工作距離及物像距離

工作距離(WD)是指鏡頭下端機械面到物體的距離。

物像距離(O/I)是指物平面到相機芯片間的距離,。

物像距離=工作距離+鏡頭本體長度+法蘭距,。

其中對于常見的C口鏡頭和相機，法蘭距為17.526mm,。

在機器視覺行業(yè)中,，許多鏡頭設(shè)計時為了保證成像質(zhì)量，工作距離通常為一個固定值或一個較窄的范圍,。如遠心鏡頭,，作為行業(yè)標準的工作距離是40mm、65mm,、110mm,。

因此在實際項目中，我們建議進行設(shè)備機械設(shè)計前應(yīng)先考慮視覺系統(tǒng),，使鏡頭工作距離的選擇不受機械空間的限制,，從而在保證光學(xué)性能的同時降低成本。否則可能因為一個特殊的工作距離要求,，導(dǎo)致選型十分困難,，不得不定制鏡頭。

在線陣項目中,，由于各相機廠商定義的法蘭距不同（如同樣是M72*0.75接口,，法蘭距可能為6.56mm, 9.4mm, 12mm, 19.55mm等）， 且線陣鏡頭通常需搭配很長的轉(zhuǎn)接環(huán),，此時物像距離對于選型而言變得更有意義。因此作為專業(yè)的機器視覺從業(yè)者,，我們與客戶溝通時,，需要正確判斷客戶所描述的空間是指工作距離還是物像距離,。

鏡頭像圈

像圈（image circle）是指入射光線通過鏡頭后,，在焦平面上呈現(xiàn)出的圓形的明亮清晰的影像幅面,，也稱像面大小,。鏡頭像圈由鏡頭光學(xué)結(jié)構(gòu)決定,，一旦設(shè)計完成,，其對應(yīng)的像圈就確定了,。

在機器視覺中，由于感光器件為相機芯片,，芯片尺寸即為成像靶面大小,。由于鏡頭像圈為圓形,，相機靶面為長方形,，因此鏡頭與相機搭配時,，必須使鏡頭的像圈直徑≥相機靶面的對角線長度（如右圖所示）,。否則，相機靶面的四角會形成暗區(qū)（如左圖所示）從而影響成像質(zhì)量,，這種現(xiàn)象稱為漸暈,。

如CMOSIS CMV2000芯片,，對角線長度為12.8mm. 若鏡頭的像圈為Ф11mm(廠家或表述為：鏡頭大兼容芯片尺寸為2/3'), 那此款鏡頭搭配使用該芯片的相機時,，就會出現(xiàn)漸暈,。