镜头工作距离（Working Distance）详解
一、工作距离的定义
镜头的工作距离（Working Distance，简称WD）是指从镜头前端（即物方端面）到被拍摄物体表面的物理距离。它是影响相机成像质量和视野范围的关键因素之一。
二、工作距离的限制
在实际应用中，镜头不能对任意物距下的目标都同时聚焦清晰，因此镜头的工作距离有一定范围。如果目标距离镜头太近或太远，超出了镜头的工作距离范围，成像质量将会下降，甚至无法成像。
三、工作距离与镜头类型的关系
不同类型的镜头，其设计的工作距离范围也有所不同。例如，远心镜头通常设计有固定的工作距离，如40mm、65mm、110mm等，以保证成像质量。在选择镜头时，需要根据实际应用场景，选择合适工作距离的镜头。
四、工作距离与系统设计的关系
在进行设备机械设计前，应先考虑视觉系统，使镜头工作距离的选择不受机械空间的限制，从而在保证最佳的光学性能的同时降低成本。否则可能因为一个特殊的工作距离要求，导致选型十分困难，不得不定制镜头。
五、工作距离与其他光学参数的关系
工作距离与镜头的焦距、视场角（FOV）和分辨率等参数密切相关。一般而言，较长的工作距离需要更长的焦距，以保持相同的视场角。此外，工作距离还影响景深，较长的工作距离通常带来更大的景深，有利于成像清晰度的提升。
六、工作距离的实际应用
在工业检测、机器视觉、显微镜观察等领域，工作距离的选择直接影响系统的性能。例如，在显微镜观察中，长工作距离镜头允许在不接触样品的情况下进行观察，适用于需要防止污染或损伤样品的场景。
七、工作距离的优化建议
- 根据应用需求选择合适的工作距离：在系统设计初期，明确成像需求，选择满足工作距离要求的镜头。
- 考虑机械空间限制：确保系统设计中预留足够的空间，以适应所选镜头的工作距离。
- 评估成像质量与工作距离的平衡：在满足工作距离要求的同时，确保成像质量达到预期标准。
八、总结
镜头的工作距离是影响成像质量和系统设计的重要参数。在实际应用中，需要根据具体的成像需求，选择合适工作距离的镜头，并在系统设计时充分考虑工作距离的要求，以确保成像质量和系统的整体性能。