Как проверить, подходит ли объектив к камере: круг изображения, диагональ сенсора и крепление

Коротко

Обозначение формата вроде 2/3″ — условный класс размера, а не результат измерения, поэтому сравнивайте миллиметры. Посчитайте диагональ активной области по числу пикселей и их размеру. Вычтите диагональ активной области из паспортного диаметра круга изображения объектива. Если разность отрицательная, пара не проходит: углы кадра выходят за заявленный круг, ждите там затемнения или потери резкости. Ноль и больше — пара проходит при совпадающих центрах, но качество углов всё равно оценивайте по данным объектива. Крепление проверяйте отдельно: тип, шаг резьбы или байонет, опорные поверхности, расстояние до сенсора, переходник и место для задней части объектива.

Чем обозначение формата отличается от размера сенсора

Оптический формат вроде 2/3″ — исторически сложившийся условный класс размера. Из дроби в дюймах никакой арифметикой миллиметры не получить. Поэтому в нашем справочнике сенсоров отдельно указаны условная диагональ формата и размеры активной области сенсора. Активная область — ширина и высота, которые покрывают выходные пиксели. Обе стороны считают по разрешению и размеру пикселя, а диагональ находят как гипотенузу этих сторон. Условной диагональю пользуйтесь, только если разрешения и размера пикселя у вас нет.

Два правых столбца не обязаны совпадать. У двух сенсоров класса 1,1″ активные диагонали разные: 17,52 и 18,10 мм. Условная диагональ класса для обоих — 17,6 мм.

Как проверить, что круг изображения покрывает сенсор

Круг изображения — круглая область, которую объектив по паспорту формирует с заявленным качеством. Дальше всего от центра лежат углы сенсора, поэтому в круг должна поместиться его диагональ.

Запас покрытия — паспортный диаметр круга минус диагональ активной области. Наш инженерный расчёт признаёт пару годной при запасе от нуля и выше. Если запас меньше нуля, расчёт бракует пару. Он предупреждает о возможном виньетировании — падении освещённости к краям кадра. Углы тогда лежат за пределами заявленного круга, и в них возможны затемнение или потеря резкости (документация производителя).

Оба числа — диаметры. Поэтому от угла кадра до края круга остаётся половина запаса. Но эта половина — не допуск на смещение центров. Допустимое смещение берите из документации на камеру и объектив.

Отрицательный запас однозначно бракует пару. Какая часть кадра потемнеет, какой обрезанный кадр останется пригодным и сколько контраста сохранится в углах, покажет только снимок вашей детали.

Что меняет объектив с большим кругом изображения, а что нет

Поле зрения — участок детали, который видит камера. Оно зависит от размера сенсора по одной оси, фокусного расстояния и рабочего расстояния до детали. Круга изображения среди них нет (вывод формулы — на странице калькулятора поля зрения). Поэтому объектив крупного формата даст на вашей камере то же расчётное поле. Для этого фактическое фокусное и оптическое рабочее расстояние должны остаться прежними. Это расстояние отсчитывают от главной плоскости объектива. Если оставить камеру на прежнем механическом расстоянии, ни то ни другое не гарантировано.

Больший круг даёт запас на допуск паспортного диаметра. Ещё он позволит потом перейти на сенсор крупнее, не меняя семейства объективов. Качества углов он не добавляет: паспорт объектива описывает его отдельно, несколькими характеристиками.

• Относительная освещённость — яркость в точке поля по сравнению с самой яркой точкой, обычно с центром.
• Частотно-контрастная характеристика — контраст, который объектив передаёт на деталях заданного размера в заданном месте поля.
• Дисторсия — искажение масштаба по полю кадра.
• Угол главного луча — угол, под которым на сенсор падает луч через центр диафрагмы объектива. От него зависит, насколько хорошо микролинзы пикселей собирают свет.

В каталоге у объективов с кругом крупнее другие крепления. У LF2528M-F круг Φ43,2 мм и крепление F-mount, у MVL-LF3040M-005-M72 — Φ58 мм и M72 × 0,75 (из паспорта). Круг объективов C-mount в этой статье — не больше Ø23 мм, но это не предел самой резьбы C. Другие производители выпускают объективы C-mount с заявленным кругом 24 мм (документация производителя). Это больше условной диагонали 4/3″ в нашей таблице форматов — 22,5 мм.

Как проверить крепление — отдельно от круга

Объектив может покрывать сенсор и всё равно не встать на камеру или не сфокусироваться. Механику проверяйте в таком порядке:

1. Сверьте тип крепления.
2. Сверьте шаг резьбы или обозначение байонета.
3. Найдите опорные поверхности, указанные на чертежах камеры и объектива.
4. Сравните расстояния от этих поверхностей до плоскости сенсора.
5. Проверьте толщину переходника и хватит ли места задней части объектива.

Рабочий отрезок — расстояние от заданной опорной поверхности крепления до плоскости изображения. От него зависит, сможет ли объектив вообще навестись на резкость. У C-mount резьба 1″-32 UN номинальным диаметром 25,4 мм и рабочий отрезок 17,526 мм. У CS-mount резьба та же, а рабочий отрезок 12,526 мм (документация производителя). С проставочным кольцом 5 мм объектив C-mount встаёт на камеру CS-mount. Наоборот не получится: объектив CS-mount на камере C-mount простым кольцом до своего рабочего отрезка не довести. Он и так оказался бы на 5 мм дальше от сенсора, чем нужно, а кольцо только добавляет расстояние.

F-mount — байонет с рабочим отрезком 46,5 мм (документация производителя). К резьбовым креплениям M эта цифра не относится. M42, M58 и M72 задают только диаметр. Полное обозначение включает ещё и шаг резьбы. Посадочное расстояние — от опорной поверхности до сенсора — публикуют для каждого изделия отдельно. В паспортах каталога это поле даже называется по-разному.

Задний фокальный отрезок (back focal length) обычно отсчитывают от последней оптической поверхности до плоскости изображения, а не от опорной поверхности. Поэтому сначала найдите опорные поверхности на чертеже изделия, а уже потом сравнивайте числа или вычитайте толщину переходника. Таблица семейства с несколькими рабочими отрезками для разных креплений не привязывает ни один из них к конкретному артикулу.

Как сравнить три объектива 25 мм с двумя камерами

Проверим два случая: малый круг на большом сенсоре и большие круги на малом. Камера MV-CH120-10UM построена на сенсоре Sony IMX304: 4096 × 3000 пикселей по 3,45 мкм, класс 1,1″. В MV-CA050-12UM стоит Sony IMX264: 2448 × 2048 пикселей того же размера, класс 2/3″, крепление C-mount (из паспорта). Ширина активной области этой камеры — 8,45 мм (рассчитано). Все три объектива — 25 мм с креплением C-mount (из паспорта).

Первая строка не проходит: объективу 2/3″ не хватает 6,32 мм до диагонали кадра 1,1″.

Вторая строка проходит. Расчётный запас — около 0,19 мм по диаметру, или 0,094 мм по радиусу у каждого угла (по неокруглённой диагонали). Допуск на круг и относительную освещённость в углу берите из документации на объектив.

Примем оптическое рабочее расстояние 500 мм от главной плоскости (допущение этого примера). Тогда упрощённая модель тонкой линзы даёт для ширины сенсора 8,45 мм и фокусного 25 мм поле шириной 160,5 мм (рассчитано). Это число одно для всех трёх объективов, покрывающих сенсор, потому что круг изображения в расчёт не входит. Реальные объективы дадут не в точности это поле. У фокусного расстояния есть допуск, главные плоскости расположены по-разному, а дисторсия зависит от модели.

Рассчитать для своего случая

Откройте в справочнике сенсоров страницу сенсора вашей камеры. Вычтите диагональ активной области из паспортного диаметра круга изображения объектива и посмотрите на знак разности.

Остальное посчитает калькулятор поля зрения. Введите камеру, нужное поле с указанием оси и рабочее расстояние. Калькулятор покажет фокусное расстояние и поле, которое даст на этом расстоянии стандартный объектив. Круг изображения и крепление не вводятся ни на одной из двух страниц. Сравните их вручную по паспортам именно этой камеры и этого объектива.

Оборудование под этот пример

Кроме трёх объективов из примера, в семействе объективов 1/1,8″ есть MVL-HF2528M-6MPE: 25 мм, крепление C-mount, круг Ø9 мм (из паспорта). Диафрагма, минимальная дистанция фокусировки и качество углов внутри каждого семейства различаются. Пришлите нам артикул, и мы сверим его с паспортом.

Частые ошибки

• Дробь в дюймах читают как длину или принимают совпадение обозначений за доказательство покрытия. Тогда пара с недостаточным кругом выдаёт себя тёмными или нерезкими углами уже на первых кадрах. До заказа сравните паспортный диаметр круга с диагональю активной области в миллиметрах.
• Объектив меняют на модель с большим кругом в надежде расширить поле. В примере все три объектива, покрывающие сенсор, по модели дают одно и то же поле 160,5 мм (рассчитано). Чтобы изменить поле, меняйте фокусное или рабочее расстояние.
• Крепления M42, M58 и M72 считают взаимозаменяемыми или принимают обозначение диаметра за полное описание крепления. Иногда посадочное расстояние берут с другой камеры. Шаг резьбы — часть обозначения, а каждое расстояние из таблицы выше относится только к своей камере. Шаг и посадочное расстояние берите с чертежей вашей камеры и вашего объектива.

Где правило ломается

Запас покрытия — быстрая геометрическая проверка, а не прогноз изображения. Пара с запасом 0,01 мм проходит так же, как пара с запасом 10 мм. Ещё проверка считает, что центры круга и сенсора совпадают. Всё, что сдвигает сенсор с оптической оси, она не учитывает. Допуск на круг, соосность собранной пары, относительную освещённость и передачу контраста проверяют по документам на эту пару и снимку вашей детали.

Следующий шаг

Пришлите нам модель камеры или её разрешение и размер пикселя, а также артикул объектива. Мы сравним паспортный диаметр круга с диагональю активной области. По документам обоих изделий проверим крепление, шаг резьбы и посадочные размеры. Затем прямо скажем: пара подходит как есть, подходит с переходником или не подходит.

Похожие материалы

• Как рассчитать фокусное расстояние и поле зрения, когда рабочее расстояние задано станком
• Нужен ли для измерения телецентрический объектив и как его выбрать

Как подготовлен материал

Материал подготовлен MVisionPro по указанным источникам и с помощью расчётного ядра MVisionPro. Физический тест указан только там, где он действительно проводился. Как мы готовим материалы.

Статус проверки: Проверено. Обновлено 2026-10-07.