热像仪镜头接口
关于红外热像仪而言，镜头是一个重要的部件，它会直接影响热像图质量和测温精准度。镜头接口品种繁多，例如C接口、CS接口和S接口等，这些接口终究有什么区别呢？怎样选择与热像仪镜头接口兼容的镜头呢？
C和CS接口热像仪的后法兰间隔
C和CS接口镜头都是大多数工业CCD热像仪和镜头所选用的螺纹镜头接口。C和CS接口设备之间的差别是镜头法兰（外壳上与热像仪对接的部分）与镜头焦平面（CCD传感器有必要定位于此）之间的间隔。这叫做后法兰间隔。
典型C或CS接口镜头的示意图
C接口镜头的后法兰间隔规范为17.53 mm，CS接口镜头为12.53 mm。但是，在FLIR热像仪上，因为1 mm的红外截止(IRC)滤光片和0.5 mm的传感器封窗的存在，实践的间隔要加一个补偿量。这两个玻璃片位于镜头和传感器图像平面之间。FLIR在五颜六色热像仪上设备了这种IRC滤光片；在单色热像仪中，IRC被通明的玻璃窗代替。传感器封窗由传感器制造商设备。考虑到这些玻璃部件的折射，后法兰间隔要在标称值基础上加一个补偿量。
假设运用CS接口的热像仪和C接口的镜头，可以加一个5mm垫片，以实现正确的对焦。但假设运用C接口的热像仪和CS接口的镜头，则无法实现正确对焦。
与M12显微镜头的兼容性
M12（有时称为S接口）光学器材常用来代替C接口或CS接口光学器材，因为它们的规范较小、c金属较低、镜头和CS转M12适配器，以及一些预装M12镜头接口的热像仪。
FLIR的铸造金属M12镜头底座由锌合金制成，可设备更大格式的传感器，如Sony ICX445 CCD和Sony IMX035 CMOS。其他功用包括用于调整光背焦距的固定螺丝、用于使镜头底座与热像仪电路板准确对齐的定位销，以及IRC滤光片。
FLIR还供应CS转M12镜头适配器，用于将M12镜头连接到配备CS接口镜头底座的热像仪。
特定的广角（短焦距）M12镜头或许存在一些兼容问题。兼容问题首要是因为光背焦距的差异所造成的，如下所述。
镜头焦距
选择镜头时的另一个重要考虑因素是焦距。焦距大约等于传感器对角线规范的镜头可以再现对人眼而言正常的查询视角。焦距比正常值短的镜头（又称“广角镜头”）可以捕捉更大的视界。焦距比正常值长的镜头，（即“长焦镜头”）捕捉的视界较小。因此，在考虑焦距时，有必要考虑传感器规范、要捕捉的视界，镜头与拍摄对象之间的大致间隔，又称“作业间隔”。
焦点是光轴上一切与光学轴平行的入射光线相交的方位。当景物上的同一点宣告的光线经折射后，交汇于图像平面上的同一点时，就实现了对焦。此概念如下图所示。请注意，关于对称透镜，焦点F和F’与透镜等距。穿过F的光线经折射后，沿着与光轴平行的方向抵达图像平面。
焦距、作业间隔与图像间隔的联系如高斯透镜公式所示：
在许多成像运用场景中，作业间隔远远大于图像间隔。在这种状况下，上述公式可以近似为：
可以看到，图像间隔大致等于焦距。针对这种状况的简化版光线示意图如下所示，图中只画出了从传感器边际宣告的首要光线。这些光线穿过透镜中心，且方向不改动。
在这种状况下，焦距的近似值如以下公式所示：
关于微距拍摄等近间隔运用场景，因为作业间隔并不显着大于焦距，图像间隔不能近似为焦距。上述等式（作业间隔较近和较远均适用）的更准确方法如下式：
许多镜头供应商在其网站上供应镜片选择核算器，该核算器依据焦距公式的近似方法生成推荐焦距。因为核算很简略，因此假设有疑问，可在已知传感器规范的状况下手动完成。传感器规范一般以几分之几英寸的单位给出，出于历史原因，无法直接得出传感器有用成像区域的实践规范。下表列出了几种规范传感器规范的宽度、高度和对角线长度。
例如，假定某个运用场景选用1/2”传感器、100 mm的作业间隔和50 mm水平视界。从表格中看，1/2”传感器宽6.4 mm，高4.8 mm，对角线长度8 mm。为了抵达指定的水平视界，咱们选用下式：
或者选用准确公式：
用准确公式核算的焦距为11.3 mm，用近似公式核算的焦距为12.8 mm。此差错随作业间隔与焦距相对比例的减小而添加。
在选择最符合要求的焦距后，或许需求调整作业间隔，以抵达所需的视界。此外，请记住，焦距较短的镜头一般会呈现显着的畸变。实践的畸变程度取决于所运用的具体镜头，并且或许对实践视界有较大影响。上述公式忽略了畸变。假设镜头畸变程度较大（例如>10%），则上述公式的准确性不足以猜测焦距，只能用作起点。应查阅镜头数据表。一般，广角和鱼眼镜头会为针对其所支持的每一种传感器格式规定视场角。此视场角运用于核算给定视场的作业间隔（以间隔单位标明）。
传感器规范
在购买镜头时，应确保镜头与热像仪所运用的图像传感器的光学规范（如1/3"、2/3"等）兼容。镜头投射的图像有必要可以掩盖整个传感器。用于较大传感器（如2/3”）的镜头一般可也可用于较小的传感器（如1/3"），但或许会丢失分辩率（见下文）。
用于较小传感器（如1/3”）的镜头不能用于较大的传感器（如1/2”），因为这样镜头很或许无法投射足够大的图像来掩盖整个传感器，从而会导致晕影。在这种状况下，图像的四角或许看起来迷糊、发暗甚至完全变黑。
下表显示了不同规范传感器的有用区域的近似宽度(W)、高度(H)和对角线长度(D)，以及与将某些镜头用于较小传感器相关的裁剪系数。例如，假定咱们为一个1/3”的传感器配备了6 mm的镜头，并且想知道哪种镜头用于1/4”的传感器时具有相同的视界。1/3”传感器和1/4”传感器相比的裁切系数为1.33。因此，应该选择6 mm/1.33=4.5 mm的焦距。
传感器空间分辩率和百万像素级镜头
选择镜头时的另一个重要因素是传感器总面积所对应的像素数量。此衡量参数一般与像素（像素单元）的规范成反比，像素数目越高，单个像素越小，间隔越近。而传感器上的像素间隔越小，记录（采样）细微细节的才干就越强。这种才干被称为空间频率或空间分辩率。高密度传感器需求用高质量光学组件制成的百万像素(MP)级镜头，其光学组件可以以和传感器分辩率相同或更高的分辩率投射图像。
下表显示了FLIR热像仪中运用的传感器样例，以及是否应该运用百万像素级镜头。建议对百万像素级传感器选用百万像素级镜头。关于数百万像素的传感器，镜头的百万像素等级应抵达或超越传感器的百万像素数。百万像素级传感器假设运用惯例镜头，或许会导致图像迷糊，因为镜头或许无法为传感器供应足够高的分辩率。虽然百万像素级镜头可以用于非百万像素级传感器，但从性价比视点，这样做不可行。
镜头格式最好也和传感器格式相匹配，以取得最佳功用。例如，100万像素，2/3”格式的镜头假设用在100万像素，1/3”传感器上，或许无法发挥出最佳功用，因为传感器只能捕捉镜头产生的悉数细节中的一部分。100万像素，1/3”镜头因为传感器面积较小，可供应比100万像素，2/3”更高的分辩率，以便捕捉相同程度的100万像素图像内容。
传感器空间分辩率以每毫米的线对（lpm或lp/mm）数来衡量，标明传感器可以分辩的重复黑/白条对的最小规范。一个1/3"，130万像素的传感器，如Sony ICX445，其像素大小仅为3.75微米，分辩率约为133 lpm（1/3.75µm×1/2×1000µm/mm）。百万像素级镜头可以投射细节更丰富的图像，以使用更高像素密度的小格式百万像素级传感器，如Sony ICX445（1/3"，130万像素）或Sony ICX655（2/3"，500万像素）。
镜头的分辩率一般以不同间隔(lpm)的黑白条成像集来衡量。刚好可以分辩的最小间隔（在传感器上）被视为镜头的分辩率。然后，将该分辩率乘以2（将线对数转换为线数），再乘以传感器规范，即可得到镜头的百万像素等级。这一目标也存在一些缺点。
首先，镜头的分辩率在整个视界内是改动的（一般在图像中心附近最高），因此分辩率的测量方位处的细节对百万像素等级影响较大。第二个缺点是，对“刚好可以分辩”的了解或许因检验者的不同而各异。此外，两个镜头的分辩率或许只要133 lpm，因此有着相同的百万像素等级，但这并不能确保它们在60 lpm等分辩率下供应相同的对比度。因此，百万像素等级并不说明悉数。
更系统的镜头分辩率衡量参数是调制传递函数(MTF)。MTF可衡量在给定空间频率（单位：循环/mm（cy/mm，有时也称为lp/mm或lpm））下，在黑色和白色之间滑润循环的正弦方式*图像的起伏（对比度）。此方式的空间频率越高，图像迷糊成均匀灰色的或许性就越大。因此，此衡量参数的标称“分辩率”是对比度下降到低频率对比度的必定百分比的频率，类似于电路的带宽。
此参数一般标明为MTF50（低频率对比度的50%）或MTF30（低频率对比度的30%）。有时也选用MTF10，与从柱状图（见上文）中取得的“刚好可以分辩”的分辩率大致持平。MTF10应慎用，因为难以可靠测量。另一个目标是测量特定频率的有限集的对比度，一般以图像中的径向方位的函数呈现。虽然与简略的百万像素等级相比，MTF数据可以供应更详细的镜头质量信息，但解读起来更杂乱，并且数据并不必定可用。
*MTF的测量也可通过点分散和斜边分析等其他方法来进行。
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