在精密零件检测生产线上，一台采用合适靶面尺寸相机的检测系统正以微米级精度扫描产品表面，而旁边另一条产线上，工程师正因为图像边缘暗角问题频繁调整设备。
工业相机的传感器靶面尺寸这个参数，在机器视觉系统里有点像相亲时的“硬件条件”—不仔细了解觉得都差不多，真用起来才发现差一点就可能全盘皆输。
工业相机传感器靶面尺寸，说白了就是相机里那个成像传感器的实际物理大小。这个尺寸通常用英寸来表示，比如1/2英寸、2/3英寸、1英寸等等-10。
你可能听过有人把它叫做“传感器格式”或“成像区域尺寸”，不管叫什么，它指的都是同一个东西—传感器捕捉光线的实际面积大小。
这块“光敏画布”的大小直接决定了能“装下”多少视觉信息。就像画画一样，大画布自然能容纳更多细节，小画布则更适合局部特写。
工业相机传感器靶面尺寸的选择可不是随便填个数字那么简单，它直接关系到整个视觉系统的成败。选错了，就像戴了不合适的眼镜—怎么看都不清楚。
比如说，如果你用的相机靶面尺寸是1/2.5英寸（对角线约6.4毫米）-2，却配了个靶面尺寸更小的镜头，那拍出来的图像四周就会出现暗角，就像透过望远镜看东西一样，只有中间一圈是亮的。
反之，如果镜头靶面尺寸大于相机传感器靶面尺寸，那就没问题了—相当于用大杯子装小份饮料，完全装得下，不会有任何损失-10。
工业相机传感器靶面尺寸和镜头之间的匹配，就像钥匙和锁的关系，必须严丝合缝。
这个匹配问题在高端应用中尤为关键。比如，有专为2.5亿像素相机设计的大靶面镜头，其靶面尺寸达到了φ46毫米，能够支持佳能4.1亿像素芯片-9。
这么大的靶面尺寸意味着它能够覆盖非常广阔的成像区域，同时保持极高的分辨率，真正做到了“既见森林，又见树叶”。
不同尺寸的传感器靶面各有各的用武之地。小靶面尺寸（如1/2.5英寸）的相机通常体积小巧，适合空间受限的场合-2。
而1英寸靶面尺寸的相机则提供了更大的感光面积，在相同像素情况下，单个像素尺寸更大（例如4.8μm×4.8μm），从而带来更好的低光性能和动态范围-8。
在一些特殊应用，如波前传感领域，甚至会使用靶面尺寸达到15.29×15.29mm²的传感器，以实现对整个被测样品的实时波前测量-5。
随着技术进步，工业相机传感器靶面尺寸的界限不断被突破。比如思特威推出的SC136HGS传感器采用了1/2.7英寸的“大靶面尺寸”-3。
别小看这个“大”字，在高速运动拍摄场景下，这样的设计能让AGV（自动导引车）捕捉更广视角的环境信息，实现避障能力的飞跃。
更令人振奋的是国产技术的突破，如威派视的VPS820芯片实现了2.5亿像素的单芯片集成，基于此开发的大靶面相机解决了传统大面阵相机系统复杂、体积大、功耗高的问题-6。
面对五花八门的工业相机传感器靶面尺寸，该怎么选呢？首先要明确自己的应用需求。
如果你需要检测的产品尺寸较大，工作距离又不能太远，那么大靶面尺寸的相机可能更适合，因为它能在较近的距离覆盖更大的视野。
还要考虑与镜头的匹配问题。市面上的镜头靶面尺寸也有多种规格，从常见的1/2英寸到2/3英寸再到1英寸以上都有-10。记住一个原则：镜头的靶面尺寸最好等于或大于相机的靶面尺寸。
随着国产传感器技术突破，2.5亿像素大靶面镜头已实现φ46毫米像面和高精度成像-9，而波前传感器领域甚至出现了15.29毫米见方的超大靶面-5。
当生产线上的检测系统换上了靶面匹配的相机镜头组合，图像边缘的暗角消失了，检测精度从99.2%提升至99.9%，工程师们再也不用频繁调试设备，车间里只剩下机器规律运行的嗡鸣声。
网友“视觉小白”提问： 看了文章还是有点懵，能举个具体例子说明靶面尺寸怎么影响实际拍摄吗？比如我要拍一个10厘米×10厘米的产品，该怎么选择？
回答： 这个问题问得非常实际！咱们就用你的例子来具体说说。假设你要拍摄一个10厘米×10厘米的产品，首先得确定几个参数：工作距离（相机镜头离产品多远）、相机分辨率（需要多清晰的图像）和镜头焦距。
举个例子，如果你需要检测产品表面的微小划痕，可能需要较高的分辨率，比如500万像素（2592×1944）-2。在这种情况下，你可以选择一款1/2.5英寸靶面尺寸的相机，对角线约6.4毫米-2。
接下来，根据公式计算所需镜头焦距：焦距=（传感器尺寸×工作距离）/视野尺寸。假设你希望在10厘米的工作距离下拍摄整个产品，传感器垂直尺寸约为3.6毫米（根据对角线6.4毫米推算），那么焦距≈3.6×100/100=3.6毫米。
但实际选择时还需要考虑镜头可用焦距、畸变控制等因素。关键是，选择了1/2.5英寸靶面尺寸的相机，就必须配合同等或更大靶面尺寸的镜头，否则图像四周会出现暗角，影响检测效果-10。
网友“工业视觉工程师”提问： 文章中提到了全局快门和大靶面的优势，能详细说说在高速运动检测中，靶面尺寸和快门类型如何搭配更好吗？
回答： 这位同行的问题非常专业！在高速运动检测中，快门类型和靶面尺寸的搭配确实很有讲究。全局快门能够实现所有像素同时曝光，非常适合捕捉高速运动物体，避免变形和模糊-3。
而较大的靶面尺寸（如1/2.7英寸）则能让高速运动的AGV等设备捕捉更广视角的环境信息，提升避障能力-3。这两者结合，就像给高速赛车既配了高清摄像头又加了广角镜头—既能清晰捕捉快速移动的物体，又能看到更广阔的路况。
具体到参数选择，思特威的SC136HGS传感器就是一个很好的例子，它采用1/2.7英寸靶面尺寸并搭载全局快门技术，快门效率高达PLS>40000，能够在强光下迅速捕获高速移动物体的精准影像-3。
对于需要高速检测的生产线，这种组合能够显著减少运动模糊，提高检测准确率。同时，较大的靶面尺寸意味着在相同工作距离下可以覆盖更大的视野，或者在一定视野要求下可以增加工作距离，给设备安装留出更多空间。
网友“技术选型纠结者”提问： 现在市场上有这么多靶面尺寸可选，从1/2.5英寸到1英寸甚至更大，价格也差很多。在实际项目中，如何在成本和性能之间找到平衡点？
回答： 这个问题真是问到点子上了！在工程实践中，成本与性能的平衡确实是个技术活。首先要明确的是，不是靶面尺寸越大越好，而是适合的才是最好的。
对于大多数工业检测应用，2/3英寸靶面尺寸是一个比较平衡的选择，它适用于市场上绝大多数工业相机，配套镜头选择也多-4。如果你的检测精度要求不是极端高，这个尺寸通常能满足需求，而且性价比最高。
只有当视野很大、工作距离又无法增加时，才需要考虑1英寸或更大靶面尺寸的相机-8。但要注意，大靶面相机通常需要配套的大靶面镜头，这会显著增加成本。
我建议做一个简单的投资回报分析：计算一下采用更高精度系统能减少多少废品率、提高多少生产效率，再对比系统成本增加。有时候，稍微提高一点硬件规格，带来的质量提升和废品减少可能很快就能收回投资。
另外，也可以考虑国产化方案，像威派视的VPS820大面阵芯片这样的国产解决方案，能在保证性能的同时提供更有竞争力的价格-6。
