放大倍率（Magnification）
一、基本定义
放大倍率是光学系统中描述成像大小与物体实际大小比例关系的核心参数，具体指通过镜头调整后，拍摄对象在成像平面（如相机传感器）上的成像面积相对于原物体的变化倍数。
数学表达式：
\[ \frac{y'}{y} = \frac{s'}{s} = \frac{\text{相机元件尺寸}}{\text{视野真实尺寸}} \]
其中：
y'像高
y 物高
s 物距
f 焦距
s'像距
二、影响因素
- 镜头焦距：在相同物距下，焦距越长，放大倍率越大（如长焦镜头更易拍摄远处物体的细节）
- 工作距离：物距缩短时，放大倍率增加（但需注意景深会随之减小）
- 像面大小：传感器尺寸越大，相同放大倍率下可捕捉的物体细节越多
- 镜头结构：远心镜头通过特殊设计可实现近恒定放大倍率，减少物距变化带来的误差
三、实际应用场景
工业视觉检测
通过调整放大倍率，可精确检测微小工件（如芯片引脚、精密齿轮）的尺寸公差，典型应用中放大倍率范围通常为0.1X-10X。
显微镜成像
生物/材料显微镜通过物镜与目镜的组合放大（如40X物镜+10X目镜=400X总放大倍率），实现细胞级别的观察。
摄影创作
微距摄影中常用1:1（1X）及以上放大倍率拍摄昆虫、花卉等细节，部分专业镜头可实现5X超微距效果。
四、常见问题
Q：放大倍率越大，成像越清晰吗？
A：不一定。放大倍率增加会放大细节，但同时也会放大像差（如畸变、色差）和噪声，需结合镜头分辨率和传感器性能综合考量。
Q：远心镜头的放大倍率有什么特点？
A：物方远心镜头在一定物距范围内（如±5mm）可保持放大倍率恒定，特别适合需要高精度尺寸测量的场景（如电子元件检测）。