我們?cè)谑忻嫔辖?jīng)常見到很多光學(xué)儀器上面有放大倍率數(shù)值的標(biāo)注，但其中一部分是指系統(tǒng)的圖像放大倍率，一部分則是指成像鏡頭的光學(xué)放大倍率，還有的會(huì)寫電子放大倍率（數(shù)碼放大倍率），有時(shí)這幾個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這幾者數(shù)據(jù)相差很大。那么這幾個(gè)放大倍率的區(qū)別有什么區(qū)別呢？今天這個(gè)內(nèi)容就我自己的理解簡(jiǎn)單描述一下。

儀器的光學(xué)放大倍率是指儀器中光學(xué)系統(tǒng)本身的物像比例關(guān)系，也就是感光芯片和成像視野的比例關(guān)系。比如一個(gè)光學(xué)鏡頭和傳感器芯片連接在一起，成像的視野是11.42mm*8.57mm ，芯片的規(guī)格是1/3”（感光面積4.8mm*3.6mm），那么這個(gè)鏡頭此時(shí)的放大倍率就是4.8/11.42=0.42X或3.6/8.57=0.42X。【這里需要注意的是，鏡頭的光學(xué)放大倍率是和鏡頭對(duì)焦工作距離一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，無(wú)論什么鏡頭，在工作距離變化的時(shí)候，其光學(xué)放大倍率也會(huì)變化，即使遠(yuǎn)心鏡頭也會(huì)有這種變化，只不過(guò)遠(yuǎn)心鏡頭因遠(yuǎn)心度的關(guān)系倍率變化得小而已。】

光學(xué)放大倍率是由光學(xué)系統(tǒng)決定的，它和電子放大倍率（數(shù)碼放大倍率）沒(méi)有任何關(guān)系。電子放大倍率是感光芯片的感光尺寸和圖像顯示區(qū)域尺寸的比例關(guān)系，它由芯片的大小和顯示器的大小決定。

儀器的系統(tǒng)放大倍率是指儀器視野和圖像顯示區(qū)域的比例關(guān)系，它既與鏡頭的光學(xué)放大倍率有關(guān)系，也與電子放大倍率有關(guān)。這體現(xiàn)了從實(shí)際視野區(qū)域到感光芯片，再到顯示器的比例關(guān)系。實(shí)際視野區(qū)域到感光芯片的比例關(guān)系由光學(xué)系統(tǒng)來(lái)決定，從感光芯片到顯示器的比例關(guān)系主要由芯片尺寸和顯示器的尺寸來(lái)決定。系統(tǒng)放大倍率=光學(xué)放大倍率*（顯示器對(duì)角線尺寸*25.4/感光芯片對(duì)角線尺寸）[注意，這里的顯示器對(duì)角線尺寸單位是英寸，乘25.4是單位的換算]。

通過(guò)以上我們可以知道光學(xué)儀器的光學(xué)放大倍率和系統(tǒng)放大倍率的區(qū)別，對(duì)于圖像信息采集來(lái)說(shuō)，視野區(qū)域和感光芯片區(qū)域的尺寸就已經(jīng)決定了圖像的清晰度，顯示器的大小并不能改變感光芯片采集的圖像分辨率，它改變的是圖像表現(xiàn)出來(lái)的分辨率。所以提升圖像細(xì)節(jié)表現(xiàn)、提升圖像的成像效果從根本上來(lái)講還是要以增大儀器的光學(xué)放大倍率為主。

另引申一下，在幾何光學(xué)中還有垂軸放大率和軸向放大率這兩個(gè)概念，它們和剛才內(nèi)容中提到的光學(xué)放大率有什么關(guān)系呢？因?yàn)閮?nèi)容不多，這里就順便說(shuō)一下。

其實(shí)光學(xué)放大率就是垂軸放大率，因?yàn)槲锩婧透泄庑酒拿嬉话愣际谴怪庇诠廨S的，所以這兩者一般是一致的（當(dāng)然沙姆系統(tǒng)因?yàn)槲锖拖癫淮怪庇诠廨S，這個(gè)是不一樣的）。幾何光學(xué)中，垂軸放大率用β表示。軸上放大率一般用α表示，它是光軸上的放大倍率，它一般表述物點(diǎn)和像點(diǎn)在光軸上位移的倍率關(guān)系，也可以說(shuō)是物距單位變化時(shí)像距單位變化的比例關(guān)系。

垂軸放大率和軸上放大率的關(guān)系為α=β2（此公式只考慮物像兩側(cè)在同一介質(zhì)中）。從這個(gè)公式里我們可以得到兩個(gè)最直接的關(guān)系：

1、對(duì)于成像物鏡來(lái)說(shuō)，一般像面和物面在光軸上是朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的，比如當(dāng)我們鏡頭的工作距離變小時(shí)，鏡頭的像距就會(huì)變大，也就是物面和像面同時(shí)是朝著鏡頭的像方運(yùn)動(dòng)。反之就會(huì)同時(shí)朝著鏡頭的物方運(yùn)動(dòng)。

2、對(duì)于成像鏡頭來(lái)說(shuō)，鏡頭的光學(xué)倍率越大，鏡頭的工作距離就會(huì)越小；鏡頭的光學(xué)倍率越小，鏡頭的工作距離就會(huì)越大。（這一點(diǎn)可以參考非常明顯的顯微系統(tǒng)和遠(yuǎn)心鏡頭系列，因?yàn)樗鼈兌际枪潭ü鈱W(xué)倍率鏡頭）。

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