光圈（f-number, f/#）是鏡頭的一個關鍵參數，其定義為鏡頭焦距除以光圈直徑（f/D）。這個數字表示通過鏡頭的光量多寡，f-number 越小，光圈越大，進光量越多；相反地，f-number 越大，光圈越小，進光量越少。每當光圈縮小一格，進光面積就會減少一半，進光量也會減半。
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光圈會直接影響以下幾個光學效能：
1. 影像的亮度：光圈大小決定了進光量，進光量越多，影像越亮。
2. 景深：光圈越大，景深越淺；光圈越小，景深越深。
3. 鏡頭的解像力：光圈過大或過小都會影響解像力，這涉及到光學衍射和像差的平衡。
Working F Number, Effective F Number 與 f-number 的區別
在機器視覺領域中，經常會看到不同的光圈標示，例如「Working F Number」、「Effective F Number」以及我們熟悉的「f-number」。這些標示的差異源於拍攝距離的不同。
f-number 是指當物體距離遠大於焦距時的光圈規格，通常物體位於無限遠處。這是我們在傳統攝影中常見的情況。
然而，在機器視覺應用中，拍攝物體的距離通常較近，因此使用Working F Number 或 Effective F Number 更為合適。這兩者的關係如下：
Working Fno = (1+M) x Fno
其中，M 代表鏡頭的放大倍率。當物體距離無窮遠時，M 趨近於零，此時 Working Fno 就等於 Fno。因此，在近距離拍攝，如微距拍攝時，必須考慮鏡頭的放大倍率，因為倍率越高，影像的亮度越低。
此外，在計算機器視覺系統的景深時，光圈參數應使用 Working Fno 而非 Fno。如果鏡頭規格僅提供 Fno，我們需要將其轉換為 Working Fno 以進行精確計算。這也解釋了為什麼在高倍率下，影像亮度會顯著降低。
總結來說，正確理解並應用這些光圈規格對於優化機器視覺系統的設計與應用至關重要。
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