上篇提到sensor与lens的匹配留了个“坑”，所以在这篇中聊下镜头（从tuning岗位角度，非专业光学人士）。主要从分辨率、光圈、视场角、CRA、摩尔条纹、畸变方面。

a.分辨率。
镜头分辨率是整个成像系统的基石，是对空间频率的传递能力，受到衍射极限和像差的硬件约束。这里想帮tuning工程师说一句，isp不能突破物理极限，只能通过锐化、像差补偿等方式，实现“主观上最优”的画质输出。镜头的分辨率大于等于sensor的分辨率，是获得清晰图像的前提。
Sensor有分辨率要求，Sensor的Pixel Size决定Sensor的分辨率极限。光学中，sensor的分辨率用空间频率表示：
fn=1/d/2
其中fn为乃奎斯特空间频率（可理解为sensor的极限空间频率），单位为lp/mm（线对/毫米），d=pixel的宽度。
b.光圈
光圈调节单位时间内进入传感器的光能量（光通量Φ），其与通光孔面积成正比。光圈值的计算公式N=f/D，f是镜头的焦距mm，D是通光孔径直径mm，所以光圈值是个数值，没有单位。
工程中，光圈相邻档位的进光量相差根号2的倍差（1.414倍）：
F1.0 -> F1.2 -> F1.4 -> F1.8 -> F2.0 -> F2.4 -> F2.8 -> F3.5 -> F4.0 -> F5.6 -> F8.0 -> F11 -> F16
对于tuning工程师来说，如果有低照场景的需求且有一定的画质要求，通常争取“大光圈”。这里的大光圈是相对而言的，不同行业不同消费场景的镜头有很大差异。比如，对于面向to C端的摄像头，使用F1.6镜头能满足大部分使用场景；但是深山老林用的全彩黑光产品上在使用F1.6就有些“心有力而力不足”，需要F1.2以上光圈的镜头。
c.焦段、视场角
焦段是镜头光学中心到传感器像面的距离，决定了镜头的视场角和空间压缩感。视场角是镜头能捕捉的场景范围，与焦段成反比，计算公式（对角线的视场角）：AOV=2*arctan（d/2f），f是镜头焦段mm，d是传感器对角线长度mm。
实际工程中，选用什么焦段的镜头，通常与产品定位、使用场景有关。
d.CRA
镜头CRA 是Chief Ray Angle的缩写，即主光线角，它是决定成像均匀性与色彩准确性的关键参数，且镜头和sensor均有该参数，二者的匹配度对成像质量起着决定性作用。
CRA匹配建议：sensor与lens的CRA角度差控制在3度以内，超过3°容易出现问题，注意这里并不是镜头cra值越小越好，而是需要和sensor搭配差值越接近越好。当 lens CRA 大于 Sensor CRA 会出现明显的 color shading，当 lens CAR 小于 Sensor CRA 会出现 luma shading，建议是选择 lens CRA 小于 sensor CRA 的配置，因为luma shading 相比于 color shading的情况，ISP 更容易处理一些。
e.摩尔条纹。

产生摩尔纹条的原理：

有摩尔纹和没有摩尔纹的图。

f.畸变
导致畸变的原因是镜头对不同视场角光线的放大倍率不一致，即镜头中心区域与边缘区域的放大率存在差异，导致物体形状偏离真实几何形态，常见的有桶形畸变、枕形畸变。

小计：实际工作中，tuning工程师参与不到镜头选型中，但当最终成像出现问题或是偏差时，需要从pipeline到raw，sensor驱动到硬件，lens与sensor的搭配排查问题。
下一篇预告~~~~《sensor选型与测评》