攝像機(jī)光圈和焦距的關(guān)系

攝像機(jī)鏡頭分類/選購(gòu)/計(jì)算/調(diào)試終結(jié)篇攝像機(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)。（一）攝像機(jī)鏡頭的分類 1按結(jié)構(gòu)上分：1.1固定光圈定焦鏡頭：簡(jiǎn)單。鏡頭只有一個(gè)可以手動(dòng)調(diào)整的對(duì)焦調(diào)整環(huán)，左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使成像在CCD靶面上的圖像最清晰。沒(méi)有光圈調(diào)整環(huán)，光圈不能調(diào)整，進(jìn)入鏡頭的光通量不能通過(guò)改變鏡頭因素而改變，只能通過(guò)改變視場(chǎng)的光照度來(lái)調(diào)整。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。 1.2手動(dòng)光圈定焦鏡頭：手動(dòng)光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調(diào)整環(huán)，光圈范圍一般從F1.2或F1.4到全關(guān)閉，能方便地適應(yīng)被被攝現(xiàn)場(chǎng)地光照度，光圈調(diào)整是通過(guò)手動(dòng)人為進(jìn)行的。光照度比較均勻，價(jià)格較便宜。 1.3自動(dòng)光圈定焦鏡頭：在手動(dòng)光圈定焦鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個(gè)齒輪合傳動(dòng)的微型電機(jī)，并從驅(qū)動(dòng)電路引出3或4芯屏蔽線，接到攝像機(jī)自動(dòng)光圈接口座上。當(dāng)進(jìn)入鏡頭的光通量變化時(shí)，攝像機(jī)CCD靶面產(chǎn)生的電荷發(fā)生相應(yīng)的變化，從而使視頻信號(hào)電平發(fā)生變化，產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，傳給自動(dòng)光圈鏡頭，從而使鏡頭內(nèi)的電機(jī)做相應(yīng)的正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，完成調(diào)整大小的任務(wù)。 1.4手動(dòng)光圈定焦鏡頭：焦距可變的，有一個(gè)焦距調(diào)整環(huán)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整鏡頭的焦距，其可變比一般為2～3倍，焦距一般為3.6~8mm。實(shí)際應(yīng)用中，可通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭的變焦環(huán)，可以方便地選擇被監(jiān)視地市場(chǎng)的市場(chǎng)角。但是當(dāng)攝像機(jī)安裝位置固定下以后，在頻繁地手動(dòng)調(diào)整變焦是很不方便的。因此，工程完工后，手動(dòng)變焦鏡頭的焦距一般很少調(diào)整。僅起定焦鏡頭的作用。 1.5自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭：與自動(dòng)光圈定焦鏡頭相比增加了兩個(gè)微型電機(jī)，其中一個(gè)電機(jī)與鏡頭的變焦環(huán)合，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以控制鏡頭的焦距；另一電機(jī)與鏡頭的對(duì)焦環(huán)合，當(dāng)其受控轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可完成鏡頭的對(duì)焦。但是，由于增加了兩個(gè)電機(jī)且鏡片組數(shù)增多，鏡頭的體積也相應(yīng)增大。 6電動(dòng)三可變鏡頭 與自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭相比，只是將對(duì)光圈調(diào)整電機(jī)的控制由自動(dòng)控制改為由控制器來(lái)手動(dòng)控制。2、場(chǎng)合上分： 2.1按視場(chǎng)大小分為：小視場(chǎng)鏡頭，普通鏡頭（約50度左右），廣角鏡頭和特廣角鏡頭（100－120度） 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角約50度，也是人單眼在頭和眼不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下所能看到的視角，所以又稱為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。5mm相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距多為40mm，50mm或55mm。120相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距多為80mm或75mm。CCD芯片越大則標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距越長(zhǎng)。 ???? 廣角鏡頭：視角90度以上，適用於拍攝距離近且范圍大的景物，又能刻意夸大前景表現(xiàn)強(qiáng)烈遠(yuǎn)近感即透視。35mm相機(jī)的典型廣角鏡頭是焦距28mm，視角為72度。120相機(jī)的50，40mm的鏡頭便相當(dāng)于35mm相機(jī)的35，28mm的鏡頭． ???? 長(zhǎng)焦距鏡頭：適于拍攝距離遠(yuǎn)的景物，景深小容易使背景模糊主體突出，但體積笨重且對(duì)動(dòng)態(tài)主體對(duì)焦不易。35mm相機(jī)長(zhǎng)焦距鏡頭通常分為三級(jí)，135mm以下稱中焦距，135－500mm稱長(zhǎng)焦距，500mm 以上稱超長(zhǎng)焦距。120相機(jī)的150mm的鏡頭相當(dāng)于35mm相機(jī)的105mm鏡頭。由於長(zhǎng)焦距的鏡頭過(guò)于笨重，所以有望遠(yuǎn)鏡頭的設(shè)計(jì)，即在鏡頭后面加一負(fù)透鏡，把鏡頭的主平面前移，便可用較短的鏡體獲得鏡體獲得長(zhǎng)焦距的效果。 ???? 反射式望遠(yuǎn)鏡頭：是另一種超望遠(yuǎn)鏡頭的設(shè)計(jì)，利用反射鏡面來(lái)構(gòu)成影像，但因設(shè)計(jì)的關(guān)系無(wú)法裝設(shè)光圈，僅能以快門(mén)來(lái)調(diào)整曝光。 ???? 微距鏡頭（marco lens）：除作極近距離的微距攝影外，也可遠(yuǎn)攝。3、接口類型來(lái)分 ???? C型鏡頭：法蘭焦距是安裝法蘭到入射鏡頭的平行光的匯聚點(diǎn)之間的距離。法蘭焦距為17.526mm 或0.690in。安裝羅紋為：直徑1in，32牙.in。鏡頭可以用在長(zhǎng)度為0.512in (13mm)以內(nèi)的線陣傳感器。但是，由于幾何變形和市場(chǎng)角特性，必須鑒別短焦鏡頭是否合用。如焦距為12.6mm的鏡頭不應(yīng)該用長(zhǎng)度大于6.5mm的線陣。 如果利用法蘭焦距尺寸確定了鏡頭到列陣的距離，則對(duì)于物方放大倍數(shù)小于20倍時(shí)需增加鏡頭接圈。接圈加在鏡頭后面，以增加鏡頭到像的距離，以為多數(shù)鏡頭的聚焦范圍位5－10％ 。鏡頭接長(zhǎng)距離為焦距/物方放大倍數(shù)。 ???? CS型鏡頭：With a 5 mm adapter ring， a C lens can be used on a CS-mount camera. ???? U型鏡頭：一種可變焦距的鏡頭，其法蘭焦距為47.526mm或1.7913in，安裝羅紋為M42×1。主要設(shè)計(jì)作35mm照片應(yīng)用（如國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的各種135相機(jī)鏡頭），可用于任何長(zhǎng)度小于1.25in(38.1mm)的列陣。建議不要用短焦距鏡頭。 4 42mm 鏡頭 3 L型鏡頭 固定焦距寬視場(chǎng)鏡頭，最初設(shè)計(jì)作照相放大作用（如國(guó)產(chǎn)各種放大機(jī)鏡頭），且在2.25in(63.5mm)視場(chǎng)內(nèi)具有良好的特性。法蘭焦距是具體鏡頭的函數(shù)。安裝螺紋為M39×1.0。可用于長(zhǎng)度為1.25in(35.1)以內(nèi)的列陣，且不受限制。 ???? 特殊鏡頭：如顯微放大系統(tǒng)。 要特別注意CS和C的差別，不同類型的camera 和 不同類型的Len連接時(shí)，要定制轉(zhuǎn)接環(huán)。國(guó)外很貴，一個(gè)約$50，不如自己加工。??? 光學(xué)鏡頭的主要參數(shù)和評(píng)價(jià)主要參數(shù)有焦距，視場(chǎng)，物距，光圈，快門(mén)等。 對(duì)于鏡頭最完善的評(píng)價(jià)莫過(guò)于MTF （Modulation Transfer Function）。但是由于像差（標(biāo)定的原因），鏡頭的每個(gè)范圍都有一個(gè)MTF值。這些范圍指的是：（1）近軸部分，（2）離軸部分，（3）當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)存在不對(duì)稱畸變時(shí)，上述兩部分在不同方向上的子部分。每個(gè)部分對(duì)于不同的輻射能量波長(zhǎng)范圍，都有各自相應(yīng)的MTF值。 MTF 是評(píng)價(jià)成像系統(tǒng)的最常用、最優(yōu)的指標(biāo)，也是指導(dǎo)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)集成的最優(yōu)指標(biāo)。（二）攝像機(jī)鏡頭選購(gòu)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、選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù) （１）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。（３）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。 （４）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。 2、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。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。 3、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)。 4、不同種類鏡頭的應(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為短距鏡頭，短焦距鏡頭又稱廣角鏡頭，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為長(zhǎng)焦距鏡頭，長(zhǎng)焦距鏡頭又稱望遠(yuǎn)鏡頭，這類鏡頭的焦距一般在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。 5、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：一類稱為視頻（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。另一類稱為直流（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。（三）攝像機(jī)鏡頭的計(jì)算????? 在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常聽(tīng)到有用戶提出諸如某攝像機(jī)能夠“看多遠(yuǎn)”之類的問(wèn)題，比如100m、500m甚至1km遠(yuǎn)外的物體還能否在監(jiān)視器上清晰地顯示出來(lái)。有了前面關(guān)于鏡頭的成像尺寸、焦距及視場(chǎng)角等概念后，這個(gè)問(wèn)題就不難解釋了，即“看多遠(yuǎn)”問(wèn)題與許多因素有關(guān)。比如說(shuō)，用某定焦鏡頭可以看清100m遠(yuǎn)處的鈔票的面值。一般來(lái)說(shuō)，鏡頭焦距越長(zhǎng)，“看”得就越遠(yuǎn)，但同時(shí)視場(chǎng)角卻變小，結(jié)果觀看的范圍變窄了。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，若用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭剛好看清遠(yuǎn)處某人的基本特征（是男或是女），則換用長(zhǎng)焦距鏡頭則可能看清其面部特征（是否有痣或疤），但卻無(wú)法看見(jiàn)該人穿的是什么褲子和鞋（這部分已經(jīng)“漲”出了畫(huà)面），而換用廣角鏡頭則只可能看到畫(huà)面中有人（連男女都分辨不出），但卻可看清該人在整個(gè)監(jiān)視場(chǎng)景中的所處的位置，周圍還有什么別的人物或參照物。因此，關(guān)于“看多遠(yuǎn)”的較為科學(xué)的說(shuō)法應(yīng)該是“在屏幕上成的像大小可對(duì)應(yīng)于實(shí)際觀測(cè)距離處多高或多寬的景物”。例如，用8mm鏡頭觀測(cè)10m遠(yuǎn)處的景物，如果該處有10個(gè)人站成一排則剛好可橫向充滿整個(gè)監(jiān)視器屏幕。一般情況下，為了能夠較為清楚的探測(cè)到監(jiān)視范圍內(nèi)的目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤，一般要求在CCD靶面上的目標(biāo)至少占有三行電視線。若要能分辨出人物，則一般應(yīng)要求人物的面部成像在356mm（14in）監(jiān)視器上占到12.7mm(0.5in)以上。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)有用戶提出該攝像機(jī)能看清楚多么遠(yuǎn)的物體或該攝像機(jī)能看清楚多寬的場(chǎng)景等問(wèn)題，這實(shí)際上要由所選用的鏡頭的焦距來(lái)決定，另外還與所選擇的攝像機(jī)的分辨率及監(jiān)視器的分辨率有關(guān)。光學(xué)系統(tǒng)的焦距是指光組主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離。而鏡頭的焦距實(shí)際上就是構(gòu)成鏡頭的組合光組的焦距，它決定了攝取圖象的大小，用不同焦距的鏡頭對(duì)同一位置的物體攝像時(shí)，配長(zhǎng)焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就大，反之，配短焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就小。理論上，任何一種鏡頭均可拍攝很遠(yuǎn)處的物體，并在攝像機(jī)的成像靶面上成一個(gè)很小的像，但受象素的限制，當(dāng)成像小到小于圖像傳感器的一個(gè)象素大小時(shí)，便不再能形成被攝物體的像，即便成像有幾個(gè)象素大小，該像也難以辨別為何物。當(dāng)已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭的距離，則可根據(jù)下面的兩式估算所選配鏡頭的焦距：f=h*D/Hf=v*D/Vf――鏡頭的焦距h、v――CCD感光靶面的水平尺寸和垂直尺寸D――鏡頭中心到被攝物體的距離H、V――被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸基本知識(shí)2. 2. 1、接口鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。圖2-4畫(huà)出了這兩種鏡頭的接口部位示意圖。其中上半部為CS型鏡頭，下半部為C型鏡頭。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中常用的鏡頭是C型安裝鏡頭（in32牙螺紋座），這是一種國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。這種鏡頭安裝部位的口徑是25. 4mm（in），從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17. 526 mm。大多數(shù)攝像機(jī)的鏡頭接口則做成CS型，因此將C型鏡頭安裝到CS接口的攝像機(jī)時(shí)需增配一個(gè)5 mm厚的接圈，而將CS鏡頭安裝到CS接口的攝像機(jī)時(shí)就不需接圈。在實(shí)際應(yīng)用中，如果誤對(duì)CS型鏡頭加裝接圈后安裝到CS接口攝像機(jī)上，會(huì)因?yàn)殓R頭的成像面不能落到攝像機(jī)的CCD靶面上而不能得到清晰的圖像，而如果對(duì)C型鏡頭不加接圈就直接接到CS接口攝像機(jī)上，則可能使鏡頭的后鏡面碰到CCD的靶面的保護(hù)玻璃，造成CCD攝像機(jī)的損壞，這一點(diǎn)在實(shí)用中需特別注意。2. 2. 2鏡頭的種類鏡頭的種類有許多種，每一種鏡頭都有其特點(diǎn)。根據(jù)功能與結(jié)構(gòu)的不同，這些鏡頭的價(jià)格相差非常大，如電動(dòng)變焦鏡頭要比普通定焦鏡頭的價(jià)格高約10倍，因此，只有正確了解各種鏡頭的特性，才能更加靈活地選擇鏡頭。A、固定光圈定焦鏡頭固定光圈定焦鏡頭是相對(duì)較為簡(jiǎn)單的一種鏡頭，該鏡頭上只有一個(gè)可手動(dòng)調(diào)整的對(duì)焦調(diào)整環(huán)（環(huán)上標(biāo)有若干距離參考值），左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使成在 CCD靶面上的像最為清晰，此時(shí)在監(jiān)視器屏幕上得到圖像也最為清晰。由于是固定光圈鏡頭，因此在鏡頭上沒(méi)有光圈調(diào)整環(huán)，也就是說(shuō)該鏡頭的光圈是不可調(diào)整的，因而進(jìn)入鏡頭的光通量是不能通過(guò)簡(jiǎn)單地改變鏡頭因素而改變，而只能通過(guò)改變被攝現(xiàn)場(chǎng)的光照度來(lái)調(diào)整，如增減被攝現(xiàn)場(chǎng)的照明燈光等。這種鏡頭一般應(yīng)用于光照度比較均勻的場(chǎng)合，如室內(nèi)全天以燈光照明為主的場(chǎng)合，在其他場(chǎng)合則需與帶有自動(dòng)電子快門(mén)功能的CCD攝像機(jī)合用（當(dāng)然，目前市面上絕大多數(shù)的CCD攝像機(jī)均帶有自動(dòng)電子快門(mén)功能），通過(guò)電子快門(mén)的調(diào)整來(lái)模擬光通量的改變。B、手動(dòng)光圈定焦鏡頭手動(dòng)光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調(diào)整環(huán)，其光圈調(diào)整范圍一般可從F1. 2或F1. 4到全關(guān)閉，能很方便地適應(yīng)被攝現(xiàn)場(chǎng)的光照度，然而由于光圈的調(diào)整是通過(guò)手動(dòng)人為地進(jìn)行的，一旦攝像機(jī)安裝完畢，位置固定下來(lái)，再頻繁地調(diào)整光圈就不那么容易了，因此，這種鏡頭一般也是應(yīng)用于光照度比較均勻的場(chǎng)合，而在其他場(chǎng)合則也需與帶有自動(dòng)電子快門(mén)功能的CCD攝像機(jī)合用，如早晚與中午、晴天與陰天等光照度變化比較大的場(chǎng)合，通過(guò)電子快門(mén)的調(diào)整來(lái)模擬光通量的改變。C、自動(dòng)光圈定焦鏡頭自動(dòng)光圈定焦鏡頭在結(jié)構(gòu)上有了比較大的改變，它相當(dāng)于在手動(dòng)光圈定焦鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個(gè)由齒輪嚙合傳動(dòng)的微型電動(dòng)機(jī)，并從其驅(qū)動(dòng)電路上引出3芯或4芯線傳送給自動(dòng)光圈鏡頭，至使鏡頭內(nèi)的微型電動(dòng)機(jī)相應(yīng)做正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而高速光圈的大小。自動(dòng)光圈鏡頭又分為含放大器（視頻驅(qū)動(dòng)型）與不含放大器（直流驅(qū)動(dòng)型）兩種規(guī)格。D、手動(dòng)變焦鏡頭顧名思義，手動(dòng)變焦鏡頭的焦距是可變的，它有一個(gè)焦距調(diào)整環(huán)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整鏡頭的焦距，其變比一般為2~3倍，焦距一般在3. 6~8 mm。在實(shí)際工程應(yīng)用中，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭的變焦環(huán)，可以方便地選擇監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的視場(chǎng)角，如：可選擇對(duì)整個(gè)房間的監(jiān)視或是選擇對(duì)房間內(nèi)某個(gè)局部區(qū)域的監(jiān)視。當(dāng)對(duì)于監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況不十分了解時(shí)，采用這種鏡頭顯然是非常重要的了。對(duì)于大多數(shù)電視監(jiān)控系統(tǒng)工程來(lái)說(shuō)，當(dāng)攝像機(jī)安裝位置固定下來(lái)后，再頻繁地手動(dòng)變焦是很不方便的，因此，工程完工后，手動(dòng)變焦鏡頭的焦距一般很少再去調(diào)整，而僅僅起到定焦鏡頭的作用。因而手動(dòng)變焦鏡頭一般用在要求較為嚴(yán)格而用定焦鏡頭又不易滿足要求的場(chǎng)合。但這種鏡頭卻受到工程人員的青睞，因?yàn)樵谑┕ふ{(diào)試過(guò)程中使用這種鏡頭，通過(guò)在一定范圍的焦距調(diào)節(jié)，一般總可以找到一個(gè)可使用戶滿意的觀測(cè)范圍（不用反復(fù)更換不同焦距的鏡頭），這一點(diǎn)在外地施工中尤為顯得方便。E、自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭此種鏡頭與前述的自動(dòng)光圈定焦鏡頭相比另外增加了兩個(gè)微型電動(dòng)機(jī)，其中一個(gè)電動(dòng)機(jī)與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可改變鏡頭的焦距（Zoom）；另一個(gè)電動(dòng)機(jī)與鏡頭的對(duì)焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可完成鏡頭的對(duì)焦（Focus）。由于該鏡頭增加了兩個(gè)可遙控調(diào)整的功能，因而此種鏡頭也稱作電動(dòng)兩可變鏡頭。自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭一般引出兩組多芯線，其中一組為自動(dòng)光圈控制線，其原理和接法與前述的自動(dòng)光圈定焦鏡頭的控制線完全相同；另一組為控制鏡頭變焦及對(duì)焦的控制線，一般與云臺(tái)鏡頭控制器及解碼器相連。當(dāng)操作遠(yuǎn)程控制室內(nèi)云臺(tái)鏡頭控制器及解碼器的變焦或?qū)拱粹o時(shí)，將會(huì)在此變焦或?qū)沟目刂凭€上施加一個(gè)或正或負(fù)的直流電壓，該電壓加在相應(yīng)的微型電動(dòng)機(jī)上，使鏡頭完成變焦及對(duì)焦調(diào)整功能。(四)攝像機(jī)鏡頭的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)??? 在監(jiān)控系統(tǒng)中調(diào)試攝像機(jī)時(shí)，怎么才能調(diào)試好攝像機(jī)的清晰度呢？本人把多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)分享給大家。在調(diào)試攝像機(jī)時(shí)，要有一臺(tái)監(jiān)視器，最好是9“的彩色監(jiān)視器（主要是攜帶方便），視頻跳線一個(gè)根（5米），一個(gè)電源插板。（如果是兩個(gè)人用對(duì)講機(jī)也行，但要兩個(gè)人配合默契才行，這樣本人覺(jué)得調(diào)不好）接下來(lái)就是調(diào)試了，如果是自動(dòng)光圈鏡頭，只用調(diào)聚焦就ok了，如果是手動(dòng)變焦鏡頭，先要調(diào)好光圈，然后是變焦，再然后是聚焦了。調(diào)聚焦是先調(diào)后焦（即攝像機(jī)上的焦距），然后在調(diào)鏡頭上的焦距。那么什么樣的圖像清晰度才是攝像機(jī)最佳的清晰度呢？教給大家一個(gè)最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法：在圖像中，選一個(gè)目標(biāo)，什么樣的目標(biāo)？比如說(shuō)地板磚的縫隙、物體的棱角等比較細(xì)的地方，調(diào)節(jié)攝像機(jī)使地板磚的縫隙等目標(biāo)沒(méi)有重影就ok了，大家可以試試，對(duì)了順便說(shuō)一下，在調(diào)攝像機(jī)最好是在上午的10:00-11:00和下午的3:00－4:30，因?yàn)檫@時(shí)候光線比較合適。