攝像機的定焦和變焦鏡頭

關鍵詞： 變焦 , 鏡頭 , 攝像機

鏡頭是攝像機的眼睛，正確選擇鏡頭以及良好的安裝與調整是清晰成像的第一步。當前，1／3"鏡頭是應用的主流，自動光圈鏡頭銷售量最多，變焦鏡頭是應用發(fā)展的趨勢。  

1)應依據(jù)攝像機到被監(jiān)視目標的距離，來選擇定焦鏡頭(Fixed Focal Lens)的焦距。  

從焦距上區(qū)分有短焦距廣角鏡頭、中焦距標準鏡頭、長焦距遠鏡頭。鏡頭焦距通常用值來表示，鏡頭光圈一般用F表示，F(xiàn)取值以鏡頭的焦距／和通光孔徑d的比值來衡量，F(xiàn)=f/d，每個鏡頭上均標有其最大的F值。  

2)攝像機的鏡頭規(guī)格應與攝像機CCD靶面尺寸(1／2"為6.4hX4.8υ、1／3"為4.8hX3.6υ、1／4"為3.2hX2.4υ)相對應。如果鏡頭尺寸與攝像機CCD靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設計要求，或者發(fā)生畫面在焦點以外等問題。  

3)攝像機的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與攝像機CCD靶面尺寸hXυ及鏡頭焦距f之間有如下關系：水平視覺度數(shù)=2arctan (h／2f)；  

垂直視覺度數(shù)=2arctan (υ/2f)。  

4)鏡頭有自動光圈(auto iris)和手動光圈(manualiris)之分。自動光圈用于被照物光線變化較多場合，手動光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。  

自動光圈鏡頭有二種驅動方式：一類為視頻輸入型Video driver(with Amp)，它將一個視頻信號及電源從攝像機輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈，這種視頻輸入型鏡頭內包含有放大器電路，用以將攝像機傳來的視頻信號轉換成對光圈馬達的控制，另一類稱為DC輸入型(DC driverno Amp)，它利用攝像機上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭內只包含電流計式光圈馬達，攝像機內沒有放大器電路。二種驅動方式產品不具可互換性，但現(xiàn)已有通用型自動光圈鏡頭推出。  

5)鏡頭安裝有C型和CS型兩種，C型安裝的鏡頭在CCD攝像機與鏡頭間多了5mm 調整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機可用CS型鏡頭，但CS安裝的攝像機不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向導，保證鏡頭與攝像機的完全兼容，這使得在任何環(huán)境下都可得到最優(yōu)圖像。  

6)變焦鏡頭由于在一個鏡頭內能夠使鏡頭焦距在一定范圍內變化，因此可以使被監(jiān)控的目標放大或縮小。典型的光學放大規(guī)格有諸如6～20倍等不同檔次，并以電動縮放鏡頭(Zoom Lens)應用最普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調整的項目劃分有：  

·三可變鏡頭——光圈、聚焦、焦距均需人為調節(jié)。  

·二可變鏡頭——通常是自動光圈鏡頭，而聚焦和焦距需人為調節(jié)。  

·單可變鏡頭——一般是自動光圈和自動聚焦的鏡頭，而焦距需人為調節(jié)。  

7)縮放/變焦鏡頭(Vari Focal Lens)是變焦鏡頭配合縮放鏡頭功能，焦距連續(xù)可變，可將遠距離物體放大，又可提供一個寬廣視景，使監(jiān)視寬度增加。日本Kowa公司提供從1.6～3.4mm的寬角度鏡頭到15.0—300mm的遠距鏡頭。  

8)除傳統(tǒng)的球面鏡頭外，新一代的是非球面鏡頭(Aspherical Lens)，鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，并且在設計時就考慮到了鏡頭的相差、色差、球差等校正因素，通常一片非球面鏡片就能達到多個球面鏡片矯正像差的效果，因此可以減少鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準確、鏡頭內的光線反射得以降低，鏡頭體積也相應縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點。變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應用在近距離攝像的場合，光圈大則可以適應光線較暗的場所，因此應用領域日漸寬廣。日本AVENIA的非球面鏡頭產品SSV0770，近攝距離可到30cm，  

光圈值也可到F1.6，變焦范圍可從7.0～70mm，變倍率高達十倍，可用于電視監(jiān)控等領域。