和監(jiān)控?cái)z像頭相關(guān)知識(shí)的材料越多越好..越過(guò)分越多!!謝謝!!
我是做監(jiān)控的,下面給你些攝像頭的資料。希望對(duì)你有幫助,以后如果對(duì)于監(jiān)控這方面的問(wèn)題都可以找我
CCD彩色攝象機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
1. CCD尺寸,亦即攝象機(jī)靶面。原多為1/2英寸,現(xiàn)在1/3英寸的已普及化,1/4英寸和1/5英寸也已商品化。
2. CCD像素,是CCD的主要性能指標(biāo),它決定了顯示圖像的清晰程度,分辨率越高,圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。CCD是由面陣感光元素組成,每一個(gè)元素稱(chēng)為像素,像素越多,圖像越清晰?,F(xiàn)在市場(chǎng)上大多以25萬(wàn)和38萬(wàn)像素為劃界,38萬(wàn)像素以上者為高清晰度攝象機(jī)。
3. 水平分辨率。彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間,主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。 分辨率是用電視線(簡(jiǎn)稱(chēng)線TV LINES)來(lái)表示的,彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān),還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān),通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。 頻帶越寬,圖像越清晰,線數(shù)值相對(duì)越大。
4. 最小照度,也稱(chēng)為靈敏度。是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度,或者說(shuō)是CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯(LUX),數(shù)值越小,表示需要的光線越少,攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝象機(jī)可工作在很暗條件,
1~3lux屬一般照度
月光型 :正常工作所需照度0.1LUX左右
星光型 : 正常工作所需照度0.01LUX以下
紅外型 采用紅外燈照明,在沒(méi)有光線的情況下也可以成像(黑白)
5. 掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。 中國(guó)采用隔行掃描(PAL)制式(黑白為CCIR),標(biāo)準(zhǔn)為625行,50場(chǎng),只有醫(yī)療或其它專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外,日本為NTSC制式,525行,60場(chǎng)(黑白為EIA)。
8. 視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω,均采用BNC接頭。
9. 鏡頭安裝方式。有C和CS方式,二者間不同之處在于感光距離不同。
鏡頭的選擇和主要參數(shù) :
攝像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備,它的質(zhì)量(指標(biāo))優(yōu)劣直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指標(biāo),因此,攝像機(jī)鏡頭的選擇是否恰當(dāng)既關(guān)系到系統(tǒng)質(zhì)量,又關(guān)系到工程造價(jià)。
鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體,如果沒(méi)有晶狀體,人眼看不到任何物體;如果沒(méi)有鏡頭,那么攝像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片,沒(méi)有清晰的圖像輸出,這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)的原理是一致的。 當(dāng)人眼的肌肉無(wú)法將晶狀體拉伸至正常位置時(shí),也就是人們常說(shuō)的近視眼,眼前的景物就變得模糊不清;攝像頭與鏡頭的配合也有類(lèi)似現(xiàn)象,當(dāng)圖像變得不清楚時(shí),可以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn),改變CCD芯片與鏡頭基準(zhǔn)面的距離(相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置),可以將模糊的圖像變得清晰。由此可見(jiàn),鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道:設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距,施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。
1、 鏡頭的分類(lèi)
按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按變焦類(lèi)型分 按焦距長(zhǎng)矩分
球面鏡頭 1” 25mm 自動(dòng)光圈 電動(dòng)變焦 長(zhǎng)焦距鏡頭
非球面鏡頭 1/2” 3mm 手動(dòng)光圈 手動(dòng)變焦 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭
針孔鏡頭 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 廣角鏡頭
魚(yú)眼鏡頭 2/3” 17mm
(1)以鏡頭安裝分類(lèi): 所有的攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的,CCD攝象機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相同,但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。 C安裝座:從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm。 CS安裝座:特種C安裝,此時(shí)應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是12.5mm。如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)CS安裝座攝象機(jī)上時(shí),則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。
(2)以攝象機(jī)鏡頭規(guī)格分類(lèi): 攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的CCD尺寸而定,兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)。即 攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/2英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/2英寸。 攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/3英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/3英寸。 攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/4英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/4英寸。 如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)CCD靶面尺寸不一致時(shí),觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求,或者發(fā)生畫(huà)面在焦點(diǎn)以外等問(wèn)題。
?。?)以鏡頭光圈分類(lèi): 鏡頭有手動(dòng)光圈(manual iris)和自動(dòng)光圈(auto iris)之分,配合攝象機(jī)使用,手動(dòng)光圈鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場(chǎng)合,自動(dòng)光圈鏡頭因亮度變更時(shí)其光圈亦作自動(dòng)調(diào)整,故適用亮度變化的場(chǎng)合。自動(dòng)光圈鏡頭有兩類(lèi):一類(lèi)是將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝象機(jī)輸送到透鏡來(lái)控制鏡頭上的光圈,稱(chēng)為視頻輸入型,另一類(lèi)則利用攝象機(jī)上的直流電壓來(lái)直接控制光圈,稱(chēng)為DC輸入型。 自動(dòng)光圈鏡頭上的ALC(自動(dòng)鏡頭控制)調(diào)整用于設(shè)定測(cè)光系統(tǒng),可以整個(gè)畫(huà)面的平均亮度,也可以畫(huà)面中最亮部分(峰值)來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度,供給自動(dòng)光圈調(diào)整使用。一般而言,ALC已在出廠時(shí)經(jīng)過(guò)設(shè)定,可不作調(diào)整,但是對(duì)于拍攝景物中包含有一個(gè)亮度極高的目標(biāo)時(shí),明亮目標(biāo)物之影像可能會(huì)造成"白電平削波"現(xiàn)象,而使得全部屏幕變成白色,此時(shí)可以調(diào)節(jié)ALC來(lái)變換畫(huà)面。 另外,自動(dòng)光圈鏡頭裝有光圈環(huán),轉(zhuǎn)動(dòng)光圈環(huán)時(shí),通過(guò)鏡頭的光通量會(huì)發(fā)生變化,光通量即光圈,一般用F表示,其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比,即:F=f(焦距)/D(鏡頭實(shí)際有效口徑),F(xiàn)值越小,則光圈越大。 采用自動(dòng)光圈鏡頭,對(duì)于下列應(yīng)用情況是理想的選擇,它們是: 在諸如太陽(yáng)光直射等非常亮的情況下,用自動(dòng)光圈鏡頭可有較寬的動(dòng)態(tài)范圍。 要求在整個(gè)視野有良好的聚焦時(shí),用自動(dòng)光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。 要求在亮光上因光信號(hào)導(dǎo)致的模糊最小時(shí),應(yīng)使用自動(dòng)光圈鏡頭。
?。?)以鏡頭的視場(chǎng)大小分類(lèi) :標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角30度左右,在1/2英寸CCD攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm,在1/3英寸CCD攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為8mm。 廣角鏡頭:視角90度以上,焦距可小于幾毫米,可提供較寬廣的視景。 遠(yuǎn)攝鏡頭:視角20度以內(nèi),焦距可達(dá)幾米甚至幾十米,此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大,但使觀察范圍變小。 變倍鏡頭(zoom lens):也稱(chēng)為伸縮鏡頭,有手動(dòng)變倍鏡頭和電動(dòng)變倍鏡頭兩類(lèi)。 可變焦點(diǎn)鏡頭(vari-focus lens):它介于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與廣角鏡頭之間,焦距連續(xù)可變,即可將遠(yuǎn)距離物體放大,同時(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過(guò)設(shè)置自動(dòng)聚焦于最小焦距和最大焦距兩個(gè)位置,但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦,則需通過(guò)手動(dòng)聚焦實(shí)現(xiàn)。 針孔鏡頭:鏡頭直徑幾毫米,可隱蔽安裝。
?。?)從鏡頭焦距上分 短焦距鏡頭:因入射角較寬,可提供一個(gè)較寬廣的視野。 中焦距鏡頭:標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,焦距的長(zhǎng)度視CCD的尺寸而定。 長(zhǎng)焦距鏡頭:因入射角較狹窄,故僅能提供狹窄視景,適用于長(zhǎng)距離監(jiān)視。 變焦距鏡頭:通常為電動(dòng)式,可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。
1) 定焦距:焦距固定不變,可分為有光圈和無(wú)光圈兩種。
? 有光圈:鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境光照的變化,應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。人為手工調(diào)節(jié)光圈的,稱(chēng)為手動(dòng)光圈;鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的,稱(chēng)為自動(dòng)光圈。
? 無(wú)光圈:即定光圈,其通光量是固定不變的。主要用光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門(mén)的情況。
2) 變焦距:焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,使被攝物體的圖像放大或縮小。
常用的變焦鏡頭為六倍、十倍變焦。
三可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。
二可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、自動(dòng)光圈。
注釋?zhuān)?
變焦鏡頭--焦平面的位置固定,而焦路可連續(xù)調(diào)節(jié)的光學(xué)系統(tǒng)。變焦是通過(guò)移動(dòng)鏡頭內(nèi)部的鏡片,改變它們之間的相對(duì)位置而實(shí)現(xiàn)的。這樣就可以在一定范圍內(nèi)改變鏡頭的焦距長(zhǎng)度和視角。
焦距--透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點(diǎn)處的距離。單位一般為毫米或英寸。
光圈--位于攝像機(jī)鏡頭內(nèi)部分的、可以調(diào)節(jié)的光學(xué)機(jī)械性闌也,可用來(lái)控制通過(guò)鏡頭的光線的多少。
自動(dòng)光圈--鏡頭內(nèi)的隔膜裝置,可根據(jù)電視攝像機(jī)傳來(lái)的視頻信號(hào)自行調(diào)節(jié),以適應(yīng)光照強(qiáng)度的變化。光圈隔膜通過(guò)打開(kāi)或關(guān)閉光圈來(lái)控制通過(guò)鏡頭傳送的光線。典型的補(bǔ)償范圍是10000-1到300000-1。
2、選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù)
?。?)鏡頭的成像尺寸 應(yīng)與攝象機(jī)CCD靶面尺寸相一致,如前所述,有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規(guī)格。
(2)鏡頭的分辨率 描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變,但對(duì)擁護(hù)而言,需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率,以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計(jì)量單位,計(jì)算公式為:鏡頭分辨率N=180/畫(huà)幅格式的高度。由于攝象機(jī)CCD靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,如1/2英寸攝象機(jī),其靶面為寬6.4mm*高4.8mm,1/3英寸攝象機(jī)為寬4.8mm*高3.6mm。因此對(duì)1/2英寸格式的CCD靶面,鏡頭的最低分辨率應(yīng)為38對(duì)線/mm,對(duì)1/3英寸格式攝象機(jī),鏡頭的分辨率應(yīng)大于50對(duì)線,攝象機(jī)的靶面越小,對(duì)鏡頭的分辨率越高。
?。?)鏡頭焦距與視野角度 首先根據(jù)攝象機(jī)到被監(jiān)控目標(biāo)的距離,選擇鏡頭的焦距,鏡頭焦距f確定后,則由攝象機(jī)靶面決定了視野。
?。?)光圈或通光量 鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來(lái)衡量,以F為標(biāo)記,每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值,通光量與F值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn)值越小,則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部分的光線變化程度來(lái)選擇用手動(dòng)光圈還是用自動(dòng)光圈鏡頭。
3、變焦鏡頭(zoom lens) 變焦鏡頭有手動(dòng)伸縮鏡頭和自動(dòng)伸縮鏡頭兩大類(lèi)。伸縮鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化,因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小,所以也常被成為變倍鏡頭。典型的光學(xué)放大規(guī)格有6倍(6.0~36mm,F(xiàn)1.2)、8倍(4.5~36mm,F(xiàn)1.6)、10倍(8.0~80mm,F(xiàn)1.2)、12倍(6.0~72mm,F(xiàn)1.2)、20倍(10~200mm,F(xiàn)1.2)等檔次,并以電動(dòng)伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。為增大放大倍數(shù),除光學(xué)放大外還可施以電子數(shù)碼放大。 在電動(dòng)伸縮鏡頭中,光圈的調(diào)整有三種,即:自動(dòng)光圈、直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈、電動(dòng)調(diào)整光圈。其聚焦和變倍的調(diào)整,則只有電動(dòng)調(diào)整和預(yù)置兩種,電動(dòng)調(diào)整是由鏡頭內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng),而預(yù)置則是通過(guò)鏡頭內(nèi)的電位計(jì)預(yù)先設(shè)置調(diào)整停止位,這樣可以免除成像必須逐次調(diào)整的過(guò)程,可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統(tǒng)中,大部分采用帶預(yù)置位的伸縮鏡頭。 另一項(xiàng)令用戶感興趣的則是快速聚焦功能,它由測(cè)焦系統(tǒng)與電動(dòng)變焦反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成。
4、鏡頭與攝像機(jī)CCD尺寸的關(guān)系 1/2"鏡頭既可用于1/2"攝像機(jī),也可用于1/3"攝像機(jī),但視角會(huì)減少25%左右。1/3"鏡頭不能用于1/2"攝像機(jī),只能用于1/3"攝像機(jī)。
5、不同種類(lèi)鏡頭的應(yīng)用范圍
* 手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用范圍 手動(dòng)光圈鏡頭是的最簡(jiǎn)單的鏡頭,適用于光照條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下,手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的一個(gè)環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。 在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來(lái)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo),應(yīng)采用自動(dòng)光圈鏡頭,比如在戶外或人工照明經(jīng)常開(kāi)關(guān)的地方,自動(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng),馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。 手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭又有定焦距(光圈)鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。
* 定焦距(光圈)鏡頭,一般與電子快門(mén)攝像機(jī)配套,適用于室內(nèi)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)的場(chǎng)所作用。 定焦距鏡頭一般又分為長(zhǎng)焦距鏡頭,中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。中焦距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭;焦距小于成像尺寸的稱(chēng)為短距鏡頭,短焦距鏡頭又稱(chēng)廣角鏡頭,該鏡頭的焦距通常是28mm以下的鏡頭,短焦距鏡頭主要用于環(huán)境照明條件差,監(jiān)視范圍要求寬的場(chǎng)合,焦距大于成像尺寸的稱(chēng)為長(zhǎng)焦距鏡頭,長(zhǎng)焦距鏡頭又稱(chēng)望遠(yuǎn)鏡頭,這類(lèi)鏡頭的焦距一般在150mm以上,主要用于監(jiān)視較遠(yuǎn)處的景物。
* 手動(dòng)光圈鏡頭,可與電子快門(mén)攝像機(jī)配套,在各種光線下均可使用。
*自動(dòng)光圈鏡頭,(EF)可與任何CCD攝像機(jī)配套,在各種光線下均可使用,特別用于被監(jiān)視表面亮度變化大、范圍較大的場(chǎng)所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面,一般都配自動(dòng)光圈鏡頭。
* 電動(dòng)變焦距鏡頭,可與任何CCD攝像機(jī)配套,在各種光線下均可使用,變焦距鏡頭是通過(guò)遙控裝置來(lái)進(jìn)行光對(duì)焦,光圈開(kāi)度,改變焦距大小的。
6、鏡頭的主要性能指標(biāo)有以下幾個(gè):
( 1) 焦距:焦距的大小決定著視場(chǎng)角的大小,焦距數(shù)值小,視場(chǎng)角大,所觀察的范圍也大,但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大,視場(chǎng)角小,觀察范圍小,只要焦距選擇合適,即便距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場(chǎng)角是一一對(duì)應(yīng)的,一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場(chǎng)角,所以在選擇鏡頭焦距時(shí),應(yīng)該充分考慮是觀測(cè)細(xì)節(jié)重要,還是有一個(gè)大的觀測(cè)范圍重要,如果要看細(xì)節(jié),就選擇長(zhǎng)焦距鏡頭;如果看近距離大場(chǎng)面,就選擇小焦距的廣角鏡頭。
(2 )光闌系數(shù):即光通量,用F表示,以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來(lái)衡量。每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值,例如6mm/F1.4代表最大孔徑為4.29毫米。光通量與F值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn)值越小,光通量越大。鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22等,其規(guī)律是前一個(gè)標(biāo)值時(shí)的曝光量正好是后一個(gè)標(biāo)值對(duì)應(yīng)曝光量的2倍。也就是說(shuō)鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號(hào)2倍,因此光圈指數(shù)越小,則通光孔徑越大,成像靶面上的照度也就越大。另外鏡頭的光圈還有手動(dòng)(MANUAL IRIS)和自動(dòng)光圈(AUTO IRIS)之分。配合攝像頭使用,手動(dòng)光圈適合亮度變化不大的場(chǎng)合,它的進(jìn)光量通過(guò)鏡頭上的光圈環(huán)調(diào)節(jié),一次性調(diào)整合適為止。自動(dòng)光圈鏡頭會(huì)隨著光線的變化而自動(dòng)調(diào)整,用于室外、入口等光線變化大且頻繁的場(chǎng)合。
( 3) 自動(dòng)光圈鏡頭:自動(dòng)光圈鏡頭目前分為兩類(lèi):一類(lèi)稱(chēng)為視頻(VIDEO)驅(qū)動(dòng)型,鏡頭本身包含放大器電路,用以將攝像頭傳來(lái)的視頻幅度信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制。另一類(lèi)稱(chēng)為直流(DC)驅(qū)動(dòng)型,利用攝像頭上的直流電壓來(lái)直接控制光圈。這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá),要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對(duì)于各類(lèi)自動(dòng)光圈鏡頭,通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕,一是ALC調(diào)節(jié)(測(cè)光調(diào)節(jié)),有以峰值測(cè)光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇,一般取平均測(cè)光檔;另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)(靈敏度),可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。
( 4) 變倍鏡頭:變倍鏡頭分為手動(dòng)(MANUAL ZOOM LENS)和電動(dòng)(AUTO ZOOM LENS)兩種,手動(dòng)變倍鏡頭一般用于科研項(xiàng)目而不用在閉路監(jiān)視系統(tǒng)中。在監(jiān)控很大的場(chǎng)面時(shí),攝像頭通常要配合電動(dòng)鏡頭和云臺(tái)使用。電動(dòng)鏡頭的好處是變焦范圍大,既可以看大范圍的情況,也可以聚焦某個(gè)細(xì)節(jié),再加上云臺(tái)可以上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng),可視范圍就非常大了。電動(dòng)鏡頭有6倍、10倍、15倍、20倍等多種倍率,如果再知道基準(zhǔn)焦距,就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如一個(gè)6倍電動(dòng)鏡頭,基準(zhǔn)焦距為8.5毫米,那么其變焦范圍就是8.5到51毫米連續(xù)可調(diào),視場(chǎng)角為31.3到5.5度。電動(dòng)鏡頭的控制電壓一般是直流8V~16V,最大電流為30毫安。所以在選控制器時(shí),要充分考慮傳輸線纜長(zhǎng)度,如果距離太遠(yuǎn),線路產(chǎn)生的電壓下降會(huì)導(dǎo)致鏡頭無(wú)法控制,必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合解碼器控制。
選配鏡頭原則:
為了獲得預(yù)期的攝像效果,在選配鏡頭時(shí),應(yīng)著重注意六個(gè)基本要素:
A) 被攝物體的大小
B) 被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸
C) 物距
D) 焦距
E) CCD攝像機(jī)靶面的尺寸
F) 鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率
焦距的計(jì)算: 公式計(jì)算法:視場(chǎng)和焦距的計(jì)算 視場(chǎng)系指被攝取物體的大小,視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝取物體距離,鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。 1、鏡頭的焦距,視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下; f=wL/W 2、f=hL/h
f;鏡頭焦距
w:圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)
W:被攝物體寬度
L:被攝物體至鏡頭的距離
h:圖象高度(被攝物體在ccd靶面上成像高度)視場(chǎng)(攝取場(chǎng)景)高度
H:被攝物體的高度
ccd靶面規(guī)格尺寸: 單位mm 規(guī)格
規(guī)格 1/3" 1/2" 2/3" 1"
W 4.8 6.4 8.8 12.7
H 3.6 4.8 6.6 9.6
鏡頭后截距的調(diào)整
焦鏡頭后截距的調(diào)整
使用攝像機(jī)自動(dòng)電子快門(mén)功能,將鏡頭光圈調(diào)到最大,鏡頭聚焦環(huán)按景物實(shí)際距離調(diào)整,然后調(diào)節(jié)鏡頭后截距直至圖像最清晰。
變焦鏡頭后截距的調(diào)整
1. 打開(kāi)攝像機(jī)自動(dòng)電子快門(mén)功能。
2. 用控制器將鏡頭光圈調(diào)到最大。
3. 將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)30米以外的物體,聚焦調(diào)至無(wú)窮遠(yuǎn)處(大部分鏡頭是面對(duì)鏡頭面 的聚焦調(diào)節(jié)環(huán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭)。
4. 用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物推至最遠(yuǎn),調(diào)整鏡頭后截距使景物最清楚。
5. 用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物拉至最近,微調(diào)鏡頭聚焦使景物最清楚。
6. 重復(fù)4~5步數(shù)遍,直至景物在鏡頭變焦過(guò)程中始終清楚
CCD彩色攝象機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
1. CCD尺寸,亦即攝象機(jī)靶面。原多為1/2英寸,現(xiàn)在1/3英寸的已普及化,1/4英寸和1/5英寸也已商品化。
2. CCD像素,是CCD的主要性能指標(biāo),它決定了顯示圖像的清晰程度,分辨率越高,圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。CCD是由面陣感光元素組成,每一個(gè)元素稱(chēng)為像素,像素越多,圖像越清晰?,F(xiàn)在市場(chǎng)上大多以25萬(wàn)和38萬(wàn)像素為劃界,38萬(wàn)像素以上者為高清晰度攝象機(jī)。
3. 水平分辨率。彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間,主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。 分辨率是用電視線(簡(jiǎn)稱(chēng)線TV LINES)來(lái)表示的,彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān),還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān),通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。 頻帶越寬,圖像越清晰,線數(shù)值相對(duì)越大。
4. 最小照度,也稱(chēng)為靈敏度。是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度,或者說(shuō)是CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯(LUX),數(shù)值越小,表示需要的光線越少,攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝象機(jī)可工作在很暗條件,
1~3lux屬一般照度
月光型 :正常工作所需照度0.1LUX左右
星光型 : 正常工作所需照度0.01LUX以下
紅外型 采用紅外燈照明,在沒(méi)有光線的情況下也可以成像(黑白)
5. 掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。 中國(guó)采用隔行掃描(PAL)制式(黑白為CCIR),標(biāo)準(zhǔn)為625行,50場(chǎng),只有醫(yī)療或其它專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外,日本為NTSC制式,525行,60場(chǎng)(黑白為EIA)。
8. 視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω,均采用BNC接頭。
9. 鏡頭安裝方式。有C和CS方式,二者間不同之處在于感光距離不同。
鏡頭的選擇和主要參數(shù) :
攝像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備,它的質(zhì)量(指標(biāo))優(yōu)劣直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指標(biāo),因此,攝像機(jī)鏡頭的選擇是否恰當(dāng)既關(guān)系到系統(tǒng)質(zhì)量,又關(guān)系到工程造價(jià)。
鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體,如果沒(méi)有晶狀體,人眼看不到任何物體;如果沒(méi)有鏡頭,那么攝像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片,沒(méi)有清晰的圖像輸出,這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)的原理是一致的。 當(dāng)人眼的肌肉無(wú)法將晶狀體拉伸至正常位置時(shí),也就是人們常說(shuō)的近視眼,眼前的景物就變得模糊不清;攝像頭與鏡頭的配合也有類(lèi)似現(xiàn)象,當(dāng)圖像變得不清楚時(shí),可以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn),改變CCD芯片與鏡頭基準(zhǔn)面的距離(相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置),可以將模糊的圖像變得清晰。由此可見(jiàn),鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道:設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距,施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。
1、 鏡頭的分類(lèi)
按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按變焦類(lèi)型分 按焦距長(zhǎng)矩分
球面鏡頭 1” 25mm 自動(dòng)光圈 電動(dòng)變焦 長(zhǎng)焦距鏡頭
非球面鏡頭 1/2” 3mm 手動(dòng)光圈 手動(dòng)變焦 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭
針孔鏡頭 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 廣角鏡頭
魚(yú)眼鏡頭 2/3” 17mm
(1)以鏡頭安裝分類(lèi): 所有的攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的,CCD攝象機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相同,但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。 C安裝座:從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm。 CS安裝座:特種C安裝,此時(shí)應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是12.5mm。如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)CS安裝座攝象機(jī)上時(shí),則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。
(2)以攝象機(jī)鏡頭規(guī)格分類(lèi): 攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的CCD尺寸而定,兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)。即 攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/2英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/2英寸。 攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/3英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/3英寸。 攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/4英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/4英寸。 如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)CCD靶面尺寸不一致時(shí),觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求,或者發(fā)生畫(huà)面在焦點(diǎn)以外等問(wèn)題。
?。?)以鏡頭光圈分類(lèi): 鏡頭有手動(dòng)光圈(manual iris)和自動(dòng)光圈(auto iris)之分,配合攝象機(jī)使用,手動(dòng)光圈鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場(chǎng)合,自動(dòng)光圈鏡頭因亮度變更時(shí)其光圈亦作自動(dòng)調(diào)整,故適用亮度變化的場(chǎng)合。自動(dòng)光圈鏡頭有兩類(lèi):一類(lèi)是將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝象機(jī)輸送到透鏡來(lái)控制鏡頭上的光圈,稱(chēng)為視頻輸入型,另一類(lèi)則利用攝象機(jī)上的直流電壓來(lái)直接控制光圈,稱(chēng)為DC輸入型。 自動(dòng)光圈鏡頭上的ALC(自動(dòng)鏡頭控制)調(diào)整用于設(shè)定測(cè)光系統(tǒng),可以整個(gè)畫(huà)面的平均亮度,也可以畫(huà)面中最亮部分(峰值)來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度,供給自動(dòng)光圈調(diào)整使用。一般而言,ALC已在出廠時(shí)經(jīng)過(guò)設(shè)定,可不作調(diào)整,但是對(duì)于拍攝景物中包含有一個(gè)亮度極高的目標(biāo)時(shí),明亮目標(biāo)物之影像可能會(huì)造成"白電平削波"現(xiàn)象,而使得全部屏幕變成白色,此時(shí)可以調(diào)節(jié)ALC來(lái)變換畫(huà)面。 另外,自動(dòng)光圈鏡頭裝有光圈環(huán),轉(zhuǎn)動(dòng)光圈環(huán)時(shí),通過(guò)鏡頭的光通量會(huì)發(fā)生變化,光通量即光圈,一般用F表示,其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比,即:F=f(焦距)/D(鏡頭實(shí)際有效口徑),F(xiàn)值越小,則光圈越大。 采用自動(dòng)光圈鏡頭,對(duì)于下列應(yīng)用情況是理想的選擇,它們是: 在諸如太陽(yáng)光直射等非常亮的情況下,用自動(dòng)光圈鏡頭可有較寬的動(dòng)態(tài)范圍。 要求在整個(gè)視野有良好的聚焦時(shí),用自動(dòng)光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。 要求在亮光上因光信號(hào)導(dǎo)致的模糊最小時(shí),應(yīng)使用自動(dòng)光圈鏡頭。
?。?)以鏡頭的視場(chǎng)大小分類(lèi) :標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角30度左右,在1/2英寸CCD攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm,在1/3英寸CCD攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為8mm。 廣角鏡頭:視角90度以上,焦距可小于幾毫米,可提供較寬廣的視景。 遠(yuǎn)攝鏡頭:視角20度以內(nèi),焦距可達(dá)幾米甚至幾十米,此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大,但使觀察范圍變小。 變倍鏡頭(zoom lens):也稱(chēng)為伸縮鏡頭,有手動(dòng)變倍鏡頭和電動(dòng)變倍鏡頭兩類(lèi)。 可變焦點(diǎn)鏡頭(vari-focus lens):它介于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與廣角鏡頭之間,焦距連續(xù)可變,即可將遠(yuǎn)距離物體放大,同時(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過(guò)設(shè)置自動(dòng)聚焦于最小焦距和最大焦距兩個(gè)位置,但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦,則需通過(guò)手動(dòng)聚焦實(shí)現(xiàn)。 針孔鏡頭:鏡頭直徑幾毫米,可隱蔽安裝。
?。?)從鏡頭焦距上分 短焦距鏡頭:因入射角較寬,可提供一個(gè)較寬廣的視野。 中焦距鏡頭:標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,焦距的長(zhǎng)度視CCD的尺寸而定。 長(zhǎng)焦距鏡頭:因入射角較狹窄,故僅能提供狹窄視景,適用于長(zhǎng)距離監(jiān)視。 變焦距鏡頭:通常為電動(dòng)式,可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。
1) 定焦距:焦距固定不變,可分為有光圈和無(wú)光圈兩種。
? 有光圈:鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境光照的變化,應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。人為手工調(diào)節(jié)光圈的,稱(chēng)為手動(dòng)光圈;鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的,稱(chēng)為自動(dòng)光圈。
? 無(wú)光圈:即定光圈,其通光量是固定不變的。主要用光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門(mén)的情況。
2) 變焦距:焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,使被攝物體的圖像放大或縮小。
常用的變焦鏡頭為六倍、十倍變焦。
三可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。
二可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、自動(dòng)光圈。
注釋?zhuān)?
變焦鏡頭--焦平面的位置固定,而焦路可連續(xù)調(diào)節(jié)的光學(xué)系統(tǒng)。變焦是通過(guò)移動(dòng)鏡頭內(nèi)部的鏡片,改變它們之間的相對(duì)位置而實(shí)現(xiàn)的。這樣就可以在一定范圍內(nèi)改變鏡頭的焦距長(zhǎng)度和視角。
焦距--透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點(diǎn)處的距離。單位一般為毫米或英寸。
光圈--位于攝像機(jī)鏡頭內(nèi)部分的、可以調(diào)節(jié)的光學(xué)機(jī)械性闌也,可用來(lái)控制通過(guò)鏡頭的光線的多少。
自動(dòng)光圈--鏡頭內(nèi)的隔膜裝置,可根據(jù)電視攝像機(jī)傳來(lái)的視頻信號(hào)自行調(diào)節(jié),以適應(yīng)光照強(qiáng)度的變化。光圈隔膜通過(guò)打開(kāi)或關(guān)閉光圈來(lái)控制通過(guò)鏡頭傳送的光線。典型的補(bǔ)償范圍是10000-1到300000-1。
2、選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù)
?。?)鏡頭的成像尺寸 應(yīng)與攝象機(jī)CCD靶面尺寸相一致,如前所述,有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規(guī)格。
(2)鏡頭的分辨率 描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變,但對(duì)擁護(hù)而言,需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率,以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計(jì)量單位,計(jì)算公式為:鏡頭分辨率N=180/畫(huà)幅格式的高度。由于攝象機(jī)CCD靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,如1/2英寸攝象機(jī),其靶面為寬6.4mm*高4.8mm,1/3英寸攝象機(jī)為寬4.8mm*高3.6mm。因此對(duì)1/2英寸格式的CCD靶面,鏡頭的最低分辨率應(yīng)為38對(duì)線/mm,對(duì)1/3英寸格式攝象機(jī),鏡頭的分辨率應(yīng)大于50對(duì)線,攝象機(jī)的靶面越小,對(duì)鏡頭的分辨率越高。
?。?)鏡頭焦距與視野角度 首先根據(jù)攝象機(jī)到被監(jiān)控目標(biāo)的距離,選擇鏡頭的焦距,鏡頭焦距f確定后,則由攝象機(jī)靶面決定了視野。
?。?)光圈或通光量 鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來(lái)衡量,以F為標(biāo)記,每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值,通光量與F值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn)值越小,則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部分的光線變化程度來(lái)選擇用手動(dòng)光圈還是用自動(dòng)光圈鏡頭。
3、變焦鏡頭(zoom lens) 變焦鏡頭有手動(dòng)伸縮鏡頭和自動(dòng)伸縮鏡頭兩大類(lèi)。伸縮鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化,因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小,所以也常被成為變倍鏡頭。典型的光學(xué)放大規(guī)格有6倍(6.0~36mm,F(xiàn)1.2)、8倍(4.5~36mm,F(xiàn)1.6)、10倍(8.0~80mm,F(xiàn)1.2)、12倍(6.0~72mm,F(xiàn)1.2)、20倍(10~200mm,F(xiàn)1.2)等檔次,并以電動(dòng)伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。為增大放大倍數(shù),除光學(xué)放大外還可施以電子數(shù)碼放大。 在電動(dòng)伸縮鏡頭中,光圈的調(diào)整有三種,即:自動(dòng)光圈、直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈、電動(dòng)調(diào)整光圈。其聚焦和變倍的調(diào)整,則只有電動(dòng)調(diào)整和預(yù)置兩種,電動(dòng)調(diào)整是由鏡頭內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng),而預(yù)置則是通過(guò)鏡頭內(nèi)的電位計(jì)預(yù)先設(shè)置調(diào)整停止位,這樣可以免除成像必須逐次調(diào)整的過(guò)程,可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統(tǒng)中,大部分采用帶預(yù)置位的伸縮鏡頭。 另一項(xiàng)令用戶感興趣的則是快速聚焦功能,它由測(cè)焦系統(tǒng)與電動(dòng)變焦反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成。
4、鏡頭與攝像機(jī)CCD尺寸的關(guān)系 1/2"鏡頭既可用于1/2"攝像機(jī),也可用于1/3"攝像機(jī),但視角會(huì)減少25%左右。1/3"鏡頭不能用于1/2"攝像機(jī),只能用于1/3"攝像機(jī)。
5、不同種類(lèi)鏡頭的應(yīng)用范圍
* 手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用范圍 手動(dòng)光圈鏡頭是的最簡(jiǎn)單的鏡頭,適用于光照條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下,手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的一個(gè)環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。 在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來(lái)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo),應(yīng)采用自動(dòng)光圈鏡頭,比如在戶外或人工照明經(jīng)常開(kāi)關(guān)的地方,自動(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng),馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。 手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭又有定焦距(光圈)鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。
* 定焦距(光圈)鏡頭,一般與電子快門(mén)攝像機(jī)配套,適用于室內(nèi)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)的場(chǎng)所作用。 定焦距鏡頭一般又分為長(zhǎng)焦距鏡頭,中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。中焦距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭;焦距小于成像尺寸的稱(chēng)為短距鏡頭,短焦距鏡頭又稱(chēng)廣角鏡頭,該鏡頭的焦距通常是28mm以下的鏡頭,短焦距鏡頭主要用于環(huán)境照明條件差,監(jiān)視范圍要求寬的場(chǎng)合,焦距大于成像尺寸的稱(chēng)為長(zhǎng)焦距鏡頭,長(zhǎng)焦距鏡頭又稱(chēng)望遠(yuǎn)鏡頭,這類(lèi)鏡頭的焦距一般在150mm以上,主要用于監(jiān)視較遠(yuǎn)處的景物。
* 手動(dòng)光圈鏡頭,可與電子快門(mén)攝像機(jī)配套,在各種光線下均可使用。
*自動(dòng)光圈鏡頭,(EF)可與任何CCD攝像機(jī)配套,在各種光線下均可使用,特別用于被監(jiān)視表面亮度變化大、范圍較大的場(chǎng)所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面,一般都配自動(dòng)光圈鏡頭。
* 電動(dòng)變焦距鏡頭,可與任何CCD攝像機(jī)配套,在各種光線下均可使用,變焦距鏡頭是通過(guò)遙控裝置來(lái)進(jìn)行光對(duì)焦,光圈開(kāi)度,改變焦距大小的。
6、鏡頭的主要性能指標(biāo)有以下幾個(gè):
( 1) 焦距:焦距的大小決定著視場(chǎng)角的大小,焦距數(shù)值小,視場(chǎng)角大,所觀察的范圍也大,但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大,視場(chǎng)角小,觀察范圍小,只要焦距選擇合適,即便距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場(chǎng)角是一一對(duì)應(yīng)的,一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場(chǎng)角,所以在選擇鏡頭焦距時(shí),應(yīng)該充分考慮是觀測(cè)細(xì)節(jié)重要,還是有一個(gè)大的觀測(cè)范圍重要,如果要看細(xì)節(jié),就選擇長(zhǎng)焦距鏡頭;如果看近距離大場(chǎng)面,就選擇小焦距的廣角鏡頭。
(2 )光闌系數(shù):即光通量,用F表示,以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來(lái)衡量。每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值,例如6mm/F1.4代表最大孔徑為4.29毫米。光通量與F值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn)值越小,光通量越大。鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22等,其規(guī)律是前一個(gè)標(biāo)值時(shí)的曝光量正好是后一個(gè)標(biāo)值對(duì)應(yīng)曝光量的2倍。也就是說(shuō)鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號(hào)2倍,因此光圈指數(shù)越小,則通光孔徑越大,成像靶面上的照度也就越大。另外鏡頭的光圈還有手動(dòng)(MANUAL IRIS)和自動(dòng)光圈(AUTO IRIS)之分。配合攝像頭使用,手動(dòng)光圈適合亮度變化不大的場(chǎng)合,它的進(jìn)光量通過(guò)鏡頭上的光圈環(huán)調(diào)節(jié),一次性調(diào)整合適為止。自動(dòng)光圈鏡頭會(huì)隨著光線的變化而自動(dòng)調(diào)整,用于室外、入口等光線變化大且頻繁的場(chǎng)合。
( 3) 自動(dòng)光圈鏡頭:自動(dòng)光圈鏡頭目前分為兩類(lèi):一類(lèi)稱(chēng)為視頻(VIDEO)驅(qū)動(dòng)型,鏡頭本身包含放大器電路,用以將攝像頭傳來(lái)的視頻幅度信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制。另一類(lèi)稱(chēng)為直流(DC)驅(qū)動(dòng)型,利用攝像頭上的直流電壓來(lái)直接控制光圈。這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá),要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對(duì)于各類(lèi)自動(dòng)光圈鏡頭,通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕,一是ALC調(diào)節(jié)(測(cè)光調(diào)節(jié)),有以峰值測(cè)光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇,一般取平均測(cè)光檔;另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)(靈敏度),可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。
( 4) 變倍鏡頭:變倍鏡頭分為手動(dòng)(MANUAL ZOOM LENS)和電動(dòng)(AUTO ZOOM LENS)兩種,手動(dòng)變倍鏡頭一般用于科研項(xiàng)目而不用在閉路監(jiān)視系統(tǒng)中。在監(jiān)控很大的場(chǎng)面時(shí),攝像頭通常要配合電動(dòng)鏡頭和云臺(tái)使用。電動(dòng)鏡頭的好處是變焦范圍大,既可以看大范圍的情況,也可以聚焦某個(gè)細(xì)節(jié),再加上云臺(tái)可以上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng),可視范圍就非常大了。電動(dòng)鏡頭有6倍、10倍、15倍、20倍等多種倍率,如果再知道基準(zhǔn)焦距,就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如一個(gè)6倍電動(dòng)鏡頭,基準(zhǔn)焦距為8.5毫米,那么其變焦范圍就是8.5到51毫米連續(xù)可調(diào),視場(chǎng)角為31.3到5.5度。電動(dòng)鏡頭的控制電壓一般是直流8V~16V,最大電流為30毫安。所以在選控制器時(shí),要充分考慮傳輸線纜長(zhǎng)度,如果距離太遠(yuǎn),線路產(chǎn)生的電壓下降會(huì)導(dǎo)致鏡頭無(wú)法控制,必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合解碼器控制。
選配鏡頭原則:
為了獲得預(yù)期的攝像效果,在選配鏡頭時(shí),應(yīng)著重注意六個(gè)基本要素:
A) 被攝物體的大小
B) 被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸
C) 物距
D) 焦距
E) CCD攝像機(jī)靶面的尺寸
F) 鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率
焦距的計(jì)算: 公式計(jì)算法:視場(chǎng)和焦距的計(jì)算 視場(chǎng)系指被攝取物體的大小,視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝取物體距離,鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。 1、鏡頭的焦距,視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下; f=wL/W 2、f=hL/h
f;鏡頭焦距
w:圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)
W:被攝物體寬度
L:被攝物體至鏡頭的距離
h:圖象高度(被攝物體在ccd靶面上成像高度)視場(chǎng)(攝取場(chǎng)景)高度
H:被攝物體的高度
ccd靶面規(guī)格尺寸: 單位mm 規(guī)格
規(guī)格 1/3" 1/2" 2/3" 1"
W 4.8 6.4 8.8 12.7
H 3.6 4.8 6.6 9.6
鏡頭后截距的調(diào)整
焦鏡頭后截距的調(diào)整
使用攝像機(jī)自動(dòng)電子快門(mén)功能,將鏡頭光圈調(diào)到最大,鏡頭聚焦環(huán)按景物實(shí)際距離調(diào)整,然后調(diào)節(jié)鏡頭后截距直至圖像最清晰。
變焦鏡頭后截距的調(diào)整
1. 打開(kāi)攝像機(jī)自動(dòng)電子快門(mén)功能。
2. 用控制器將鏡頭光圈調(diào)到最大。
3. 將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)30米以外的物體,聚焦調(diào)至無(wú)窮遠(yuǎn)處(大部分鏡頭是面對(duì)鏡頭面 的聚焦調(diào)節(jié)環(huán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭)。
4. 用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物推至最遠(yuǎn),調(diào)整鏡頭后截距使景物最清楚。
5. 用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物拉至最近,微調(diào)鏡頭聚焦使景物最清楚。
6. 重復(fù)4~5步數(shù)遍,直至景物在鏡頭變焦過(guò)程中始終清楚

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