如何选择镜头
镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变 CCD 芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。
根据照相机的感应尺寸选择合适的镜头
镜头与相机机的接口匹配
相机机与镜头配装原则：CS 接口摄像机配 CS 接口镜头；CS 接口摄像机配 C 接口镜头，摄像机和镜头之间需使用转接圈；C 接口摄像机配 C 接口镜头；C 接口摄像机不用配 CS 接口镜头。
镜头成像面与相机 CCD 尺寸
在选择镜头 时还要注意这样一个原则：即小尺寸靶面的 CCD 可使用大尺寸靶面 CCD 摄像机的镜头，反之则不行。原因是：如 1/2″ CCD 摄像机采用 1/3″镜头，则进光量会变小，色彩会变差，甚至图像也会缺损；反之，则进光量会变大，色彩会变好，图像效果肯定会变好。当然，综合各种因素，相机机最好还是选择与其相匹配的镜头。
根据照相机的感应尺寸选择合适的镜头
根据照相机的感应尺寸选择合适的镜头，这很重要。如果选择了比照相机的感应尺寸小的镜头，得到的图像则是只有中央部分，周围部分没有摄到的昏暗的阴影.
镜头的焦距及视野范围(FOV)、工作距离(WD)
由于安装相机镜头，受安装空间所限制，所以我们必须要了解系统工作空间的大小是多少，相机与所要观察物体的景物的距离是多少，相机 CCD 的尺寸，以此来确定选用镜头的焦距。焦距计算公式如下：
视野范围 FOV 的计算方法如下：
镜头的光学倍率和视野范围：
光学放大倍数和 系统放大倍率
PMAG(Primary Magnification) 光学放大倍数是镜头的一个属性，用于描述在给定的图像感应器(i.e.CCD)情况下，可以看到的物体的大小。
这个光学系统的放大率是 M：
这里 h 是像高，H 是物高。做机器视觉系统时，需要考虑物体怎样完整成像到 CCD 芯片上并保证对物体的分辨率，所以选择摄像机和镜头时需要综合考虑放大率的影响。
有的显微镜生产厂家使用了“监视器倍率(或系统放大倍率 SMAG )”.这个名词。它表示根据显示器的尺寸及照相机的感应尺寸察看物体的情况。
如果你使用 1/2” 感应尺寸及 14” 监视器，则监视器倍率为 x50
例）光学倍率 2 倍，感应尺寸 1/2” (dia. 8mm)”，监视器尺寸 14” (dia. 355.6mm)”监视器倍率 = 监视器尺寸/感应尺寸 x 光学倍率= 355.6 / 8 x 2.0 = x89
上图中，光学放大倍率(M) =相机的感应尺寸（V）or(H)/视野(V)or(H)
如我们选用 1/2”英寸的 CCD，其 CCD 垂直方向的尺寸为 4.8mm,而我们要看到的视野（FOV）范围为 9.6mm,则选用的镜头的放大倍率(M)应为:M=4.8/9.6 =0.5x，即我们要选放大倍率为 0.5 的镜头大杯该 CCD，才能满足视野范围是 9.6mm。
系统精度
镜头畸变对系统精度的影响 镜头的畸变与镜头的焦距成反比。以常见的三种镜头（焦距为：50mm、25mm、16mm）为例：50mm 镜头畸变最小；16mm 的镜头畸变最大。如果你的系统用来测量（如长度），自然是畸变越小越好。 镜头的调制传递参数（MTF） MTF：同时表征系统重现物方空间的几何和灰度细节能力，是衡量成像系统性能的最佳方式。对于一个实际的成像系统，细节密集地方的对比度要小于细节稀疏位置的对比度
考虑景深是否为特殊要求
景深是指成 像后物体的距离。同样，照相机侧的范围称为焦点深度。具体的景深的值多少略有不同。景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。对于固定焦距和拍摄距离，使用光圈越小，景深越大。
示例
通过上述的描述，应知道如何根据 CCD 尺寸、WD 和 FOV 选取出相应的镜头。有时候在相机和镜头之间接上延伸环[下文中，均将延伸环称为接圈],接上接圈后，视野（FOV）和工作距离也会改变，一般接上接圈后，视野范围变小。
我们通过一个例子来分析相机、镜头焦距和视野、工作距离的关系：
例如：我们使用相机 STC-A33A，相机为 1/3”英寸的 CCD，其 Sensor Size 为 4.8mm X 3.6mm选用 SV-2514 的镜头，其焦距为 25mm 镜头厂商标定的能正常聚焦成像的距离为 0.5m～∞，也就是说不加接圈的时候，工作距离为 500mm 时候能够清晰成像。
F =25mm;CCD(水平尺寸) =4.8mm;WD =500;
根据公式：
可以知道在工作距离为 500mm 时候的视野范围为：
FOV =(CCD 尺寸×WD)/F =4.8 x 500 /25 =96mm
理论上分析可得，看到的视野范围为 96mm
假如我们加上 10mm 的接圈，物距变小，即 WD 变小了(由于加了 10mm 的接圈，镜头到物体的距离从 500mm 变成 490mm)，但是镜头是 25mm 的定焦镜头，根据公式可知 WD变小，导致 FOV 也同时变小。
而定焦镜头在一个范围内（WD 变化范围）都能够正常成像，在这个范围内，由于 WD变化了，视野大小也跟着改变，镜头的放大倍率（放大倍率 M =CCD size /Fov）也变化了。所以理论上我们通过公式推断出来 WD 和 FOV 均有变化，只有通过实验测试，才能测出清晰成像时的 WD 和 FOV 值。
注意：前边我们介绍过镜头最小和最大的工作距离，意思为从物镜到被检测物体的距离的范围，小于最小工作距离大于最大工作距离系统均不能正常成像。当满足正常成像，且在最小工作距离时，此时的 FOV 值最小、放大倍率最大。
通过上图我们可以知道：
1．镜头工作距离并不是真正的物距。只有知道前主面的位置才能知道物距是多少。
2.对焦距离=物距+主点间距+焦距+焦像距（d=u+p+f+i）。对焦距离和镜头工作距离、镜头长度没有直接关系。
3.根据相似三角形原理（图中浅红色两个三角形），放大倍率 M=h':h=i:f。
只要我们知道了镜头在某一放大倍率 M 时的实际焦距 f，代入透镜成像公式 1/f=1/u+1/v，我们就能算出像距和物距，如果我们再知道此时镜头的主点间距 p，就能算出镜头的对焦距离。
注意：
镜头的厂家从不公布镜头某一放大倍率或某一对焦距离的主点间距是多少，因此我们是不可能算出通过计算把对焦距离和放大倍率联系起来的。我们只有通过知道某一对焦距离的主点间距是多少后，才能知道物距和像距，才能准确得知在相应工作距离底下，视野范围的准确值。
所以加上接圈后，一般很难通过公式计算得到准确的 WD 和 FOV，只能通过一些近似公式算出与原来不加接圈时候相比，WD 和 FOV 的变化。虽然镜头厂商不公布在某一对焦距离下的主点，但一般为了方便做实验测试，有部分镜头厂商会提供加上不同接圈后的 WD和 FOV 的范围值，方便我们实验的时候，快速正确成像。