C型接口

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C型接口(C-Mount)是一种标准化的螺纹机械接口,用于连接相机镜头和相机机身或其他光学仪器。虽然最初是为电影摄影行业开发的,但它已经发展成为工业、科学和医疗成像应用中无处不在的全球标准。

概述

  • 类型:螺纹接口。
  • 主要特征:直径1英寸,每英寸32螺纹。
  • 主要行业:机器视觉、闭路电视(传统)、显微镜、16毫米电影摄影。
  • 主要优势:简单、坚固,几乎与所有工业相机和镜头制造商的产品兼容。

技术规格

C型接口的机械规格是普遍定义的,以确保不同制造商的硬件之间可互换兼容。

1. 螺纹尺寸

机械接口由镜头上的外螺纹和相机上的匹配内螺纹组成。

  • 公称直径:1英寸(约25.4毫米)。
  • 螺距:每英寸32螺纹(TPI)。
  • 统一螺纹标准(UTS)指定:1"-32 UN 2A(阳)/ 2B(阴)。

2. 焦平面距离(FFD)

这是安装系统最关键的光学测量值。焦平面距离(在传统语境中也常被称为“法兰到胶片距离”)是指从相机安装法兰到图像传感器或胶片平面的精确距离。

对于C型接口,此距离定义为:17.526毫米(0.6900英寸)。

机械规格

这些术语解释了镜头如何连接到光学仪器的物理机械原理。

  • 法兰焦平面距离(FFD):从相机安装法兰到图像传感器或胶片平面的关键距离。(也称为法兰到胶片距离)。
  • 螺距:螺纹之间的距离,通常以每英寸螺纹数(TPI)表示(英制)或毫米(公制)(例如,C型接口的32 TPI)。
  • 卡口:一种由带有一个或多个径向销(或凸耳)的圆柱形公端和带匹配L形槽的母座组成的紧固机制。它是螺纹接口(如C型接口)的现代替代品。

光学特性与传感器匹配

讨论C型接口镜头时,不可避免地要讨论它们投射光线的传感器。

  • 成像圈:镜头投射到像平面上的圆形光线截面。C型接口镜头的成像圈通常设计用于最大4/3英寸画幅的传感器(通常更小,如1英寸或2/3英寸)。
  • 传感器画幅:相机图像传感器的物理尺寸。C型接口通常与特定的传感器画幅配对。
  • 渐晕:图像角落变暗。在接口的背景下,当C型接口镜头安装在传感器尺寸大于镜头最大成像圈的相机上时,会发生机械渐晕。

硬件和配件

这些是用于修改或适配C型接口系统的物理组件。

  • 垫圈(C/CS适配器):一个5毫米厚的螺纹环,通过延长法兰焦平面距离将C型接口镜头适配到CS型接口相机。
  • 延长管:放置在相机和镜头之间的空心环,用于增加镜头到传感器的距离,改变镜头的对焦范围以实现微距(近距离)成像。
  • C型接口适配器:一种机械接口,用于将C型接口镜头连接到不同的相机接口(例如,C型接口到微型四分之三系统适配器),反之亦然。

常见应用

由于该标准已存在数十年,它被广泛应用于各个行业:

  • 工业机器视觉:工厂自动化、机器人、高速检测和质量控制相机的主导标准。
  • 显微镜(科学成像):用于将数码相机安装到显微镜照相管上以捕获显微照片的标准接口。
  • 监控(闭路电视):历史上,闭路电视安全摄像机和镜头的原始标准(现在在安全应用中已 largely 被相关的CS型接口标准取代,但仍然常见)。
  • 传统电影摄影:最初为16毫米电影摄影机设计(Bell & Howell首次引入该标准)。它仍然被业余爱好者和专业电影制作人使用。

C型接口与CS型接口的关系

在现代成像中,C型接口与较新的CS型接口标准密切相关。了解两者之间的关系对于实现正确对焦至关重要。

CS型接口的区别

CS型接口(电影标准接口)的引入是为了促进更小、更低成本的相机和镜头,主要用于安全市场。

CS型接口具有与C型接口完全相同的螺纹尺寸(1"-32 TPI)。唯一的机械区别是焦平面距离。

  • C型接口FFD:17.526毫米
  • CS型接口FFD:12.526毫米(正好短5毫米)

关键兼容性规则

由于螺纹相同,物理连接总是可能的,但光学对焦取决于镜头和相机的组合。

  1. C型接口镜头在CS型接口相机上:兼容。因为镜头需要比相机自然提供的更多空间,所以这完美地工作。为了弥补5毫米的差距,您必须在镜头和相机之间使用一个5毫米C/CS垫圈才能实现无限远对焦。
  2. CS型接口镜头在C型接口相机上:不兼容。CS型接口镜头设计得更靠近传感器。当放置在C型接口相机机身上时,相机接口的物理体积会阻止镜头足够靠近以进行对焦,导致图像永久模糊。没有简单的适配器可以使这种组合工作。