上篇按 48×40 mm 视野、2448×2048 / 3.45 µm 那颗相机，反推到一颗 35 mm 镜头、工作距离大约 234 mm（到主面）。β 水平约 0.176、垂直约 0.177。装机当天我把对焦拧到基准面，台阶顶的缺口边缘却发虚；拧到台阶顶，基准面的字符又糊。客户工件高度差大概 8～10 mm，这不是对焦手感的问题——是景深本身就不够厚。
很多人第一反应是“再关一档光圈”。关是要关，但得先算清楚：这工位上关到哪儿才够，以及关完之后还要不要动别的。今天就把景深公式落到同一组数上，再把现场常用的五种补救手段摆开。
先把景深公式落到这颗工位
工业镜头上标的是标称 F，真正进景深公式的是工作 F 数：
Fw=(1+β) F F_w = (1+\beta)\,FFw=(1+β)F
β 不小的时候别偷懒直接拿标称 F 算。容许弥散圆ccc我这边做缺口/有无检测按2 个像元取：3.45 µm × 2 = 0.0069 mm；尺寸测量会收紧到 1 个像元（0.00345 mm），景深直接腰斩。近似景深常用这一条：
DOF≈2 Fw cβ2 \mathrm{DOF} \approx \frac{2\,F_w\,c}{\beta^{2}}DOF≈β22Fwc
β 在分母平方上——这就是微距、小视野工位景深特别薄的根因。本例取 β≈0.176、ccc=0.0069 mm，F2.8 时FwF_wFw≈3.29，代入得到景深大约1.46 mm。对 8～10 mm 的台阶高度差，差了将近一个数量级。
把常用几档光圈一起算开（同一 β、同一ccc）：
| 标称 F | Fw≈ | 近似景深 DOF |
|---|---|---|
| F2.8 | 3.29 | 1.46 mm |
| F4 | 4.71 | 2.09 mm |
| F5.6 | 6.59 | 2.92 mm |
| F8 | 9.41 | 4.18 mm |
| F11 | 12.94 | 5.75 mm |
看到没有：关到 F11，景深也就5.75 mm，还是盖不住 8 mm 台阶。继续往 F16 推，通光量再掉一截，衍射也会顶上来——那是下篇的账。单靠拧光圈，这颗工位解不了。
还有个现场习惯要改：不少同事对焦时只看显示屏“好像清楚了”就锁螺丝。台阶工位我会在基准面和最高面各贴一小块同款缺陷样件，或者直接用客户的真件，两个高度都跑一遍算法；有一面 NG，就说明景深没吃满，别急着怪曝光和阈值。
五种办法，各自要付什么代价
现场我一般按“先便宜、再动机构”的顺序试。五种手段不是互斥，经常叠着用。
① 关小光圈。 景深近似跟 Fw 成正比，关一档大约涨一截。代价是进光量按 F 平方掉：F2.8 到 F8，通光大概只剩八分之一出头，要么加曝光、要么抬增益（噪点跟着来），再不行就补灯。光圈过小还有衍射把细节磨软——本例就算关到 F11 也才 5.75 mm，衍射风险已经不低，别指望再拧两档就能盖住 10 mm。我自己的经验是：缺口检测收到 F5.6～F8 还说得过去；再小，先问灯还能不能加，而不是继续拧。
② 降放大倍率。 DOF 跟 β² 成反比，β 一降，景深涨得很快。办法是视野放宽、相机拉远，或者换更短焦距、更大靶面。同一 F2.8、同一ccc，水平视野放到大约 118 mm（β≈0.072）时，景深才能摸到 8 mm 附近。可检测区域变大了，单位像素对应的物方尺寸也变粗——缺口还能看，0.05 mm 级的尺寸公差可能就悬了。客户图纸上的视野若写死 48×40，这条路要先改需求，别偷偷裁 ROI 假装没放宽。
③ 换远心镜头。 物方远心在一定物距范围内倍率几乎不变，台阶上下的“看起来大小不一样”会好很多；景深区间的观感也跟普通镜头不一样，测量、同轴孔位、高度差明显的尺寸工位常用。代价也很实在：贵、重、视野规格档少，WD 窗口窄，灯位还得重新排。缺口检测这种“看得到就行”的工位，先把普通镜头的光圈和打光吃满，再考虑要不要上远心。
④ 补光或频闪。 这一条本身不直接加景深，但它让你敢关光圈。灯够亮、或者频闪把脉宽里的光量打足，曝光不必跟着拉长，增益也能压住。飞拍工位尤其香：运动模糊卡着曝光上限时，普通常亮灯往往撑不住小光圈，频闪过驱动是常见解法。注意驱动电流、占空比和灯的寿命，别为了景深把光源过热烧掉。
⑤ 多焦面方案。 单次景深怎么关都不够时，才上这一档：两次对焦各拍一张再合成、双相机分高低面、或者 Scheimpflug / 倾斜光路把焦面拧斜去贴台阶。节拍、机构、标定复杂度都会上去，软件还要处理对齐和融合。适合高度差大、又不能放宽视野、也不想为整站换远心的硬骨头工位——立项时就要把节拍余量算进去，别临场才发现多拍一张超时。
这颗工位我会怎么落
按上面的表，F2.8 的 1.46 mm 连台阶一半都盖不住。我的习惯顺序是：先把灯补够（或改频闪），光圈收到 F5.6～F8 附近，看基准面和台阶顶是否都能“勉强能检”；同时用钢尺或塞规确认实际高度差，别被客户口头的“差不多一厘米”唬住。若 F8 仍只有约 4.2 mm、实测台阶有 9 mm，再评估能不能把视野放宽一截，或高低面拆成两个拍照位。测量类项目才会优先翻远心样册；纯缺陷检测，多焦面是不到逼不得已不动的选项。
装机单上我习惯多写两行：选用的ccc（2 像元还是 1 像元）、以及 F2.8 / F8 / F11 三档景深。机械同事看得到数字，就不会默认“你再关两档光圈就行”；电气同事也知道曝光和频闪预算要从哪儿挤。
弥散圆取值也别混。检测按 2 像元算出来的景深，拿去跟测量同事比会对不上——他们按 1 像元，同一光圈景深直接减半（F2.8 大约只剩 0.73 mm）。选型单上把ccc写清楚，评审时少吵一架。
这类计算我平时用自己写的小工具核对，免得 Fw 和 β² 手算串位。景深账合上之后，下一刀要砍的是：光圈关小了，衍射会不会把细节先磨掉。下篇聊衍射校验：选好镜头后如何判断光圈是否「过小」。
