CCTV 鏡頭知識(shí)

CCTV 鏡頭1
1.鏡頭的種類(根據(jù)應(yīng)用場合分類)
? 廣角鏡頭：視角90度以上，觀察范圍較大，近處圖像有變形。
? 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角30度左右，使用范圍較廣。
? 長焦鏡頭：視角20度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。
? 變焦鏡頭：鏡頭焦距連續(xù)可變，焦距可以從廣角變到長焦，焦距越長成像越大。
? 針孔鏡頭：用于隱蔽觀察，經(jīng)常被安裝在如天花板或墻壁等地方。

2.被攝物體的大小、距離與焦距的關(guān)系

設(shè)被攝物體的高度和寬度分別為H、W，被攝物體與鏡頭間的距離為D，鏡頭的焦距為f。靶面成像的高度和寬度分別為h、w，則計(jì)算公式如下： f=h×D/H f=w×D/W
根據(jù)上述公式，也可以很容易地計(jì)算出視場角，下表為靶面尺寸和成像大小對(duì)照表 靶面規(guī)格 1" 2/3" 1/2" 1/3" h 9.6mm 6.6mm 4.8mm 3.6mm w 12.8mm 8.8mm 6.4mm 4.8mm

3.相對(duì)孔徑

為了控制通過鏡頭的光通量的大小，在鏡頭的后部均設(shè)置了光圈。假定光圈的有效孔徑為d，由于光線折射的關(guān)系，鏡頭實(shí)際的有效孔徑為D，比d大，D與焦距f之比定義為相對(duì)孔徑A，即A=D/f，鏡頭的相對(duì)孔徑?jīng)Q定被攝像的照度，像的照度與鏡頭的相對(duì)孔徑的平方成正比，一般習(xí)慣上用F=f/D，即相對(duì)光徑的倒數(shù)來表示鏡頭光圈的大小。F值越小，光圈越大，到達(dá)CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情況下，F(xiàn)值越小，表示鏡頭越好。

4.鏡頭的焦距

1)　定焦距：焦距固定不變，可分為有光圈和無光圈兩種。
? 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手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。人為手工調(diào)節(jié)光圈的，稱為手動(dòng)光圈；鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的，稱為自動(dòng)光圈。
? 無光圈：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。

5.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
注釋：
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，可用來控制通過鏡頭的光線的多少。
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。光圈隔膜通過打開或關(guān)閉光圈來控制通過鏡頭傳送的光線。典型的補(bǔ)償范圍是10000-1到300000-1。

CCTV 鏡頭2
鏡頭是攝像機(jī)的眼睛，正確選擇鏡頭以及良好的安裝與調(diào)整是清晰成像的第一步。當(dāng)前，1／3"鏡頭是應(yīng)用的主流，自動(dòng)光圈鏡頭銷售量最多，變焦鏡頭是應(yīng)用發(fā)展的趨勢。

1)應(yīng)依據(jù)攝像機(jī)到被監(jiān)視目標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦距遠(yuǎn)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(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值。

2)攝像機(jī)的鏡頭規(guī)格應(yīng)與攝像機(jī)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(duì)應(yīng)。如果鏡頭尺寸與攝像機(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)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。

3)攝像機(jī)的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與攝像機(jī)CCD靶面尺寸hXυ及鏡頭焦距f之間有如下關(guān)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(dòng)光圈(auto iris)和手動(dòng)光圈(manual iris)之分。自動(dòng)光圈用于被照物光線變化較多場合，手動(dòng)光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。

自動(dòng)光圈鏡頭有二種驅(qū)動(dòng)方式：
一類為視頻輸入型Video driver(with Amp)，它將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝像機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈，這種視頻輸入型鏡頭內(nèi)包含有放大器電路，用以將攝像機(jī)傳來的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制，
另一類稱為DC輸入型(DC driverno Amp)，它利用攝像機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭內(nèi)只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá)，攝像機(jī)內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)品不具可互換性，但現(xiàn)已有通用型自動(dòng)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(jī)與鏡頭間多了5mm 調(diào)整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機(jī)可用CS型鏡頭，但CS安裝的攝像機(jī)不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向?qū)ВＷC鏡頭與攝像機(jī)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(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。典型的光學(xué)放大規(guī)格有諸如6～20倍等不同檔次，并以電動(dòng)縮放鏡頭(Zoom Lens)應(yīng)用最普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項(xiàng)目劃分有：
?三可變鏡頭——光圈、聚焦、焦距均需人為調(diào)節(jié)。
?二可變鏡頭——通常是自動(dòng)光圈鏡頭，而聚焦和焦距需人為調(diào)節(jié)。
?單可變鏡頭——一般是自動(dòng)光圈和自動(dòng)聚焦的鏡頭，而焦距需人為調(diào)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(yuǎn)距離物體放大，又可提供一個(gè)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(yuǎn)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(shè)計(jì)時(shí)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(dá)到多個(gè)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(zhǔn)確、鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也相應(yīng)縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點(diǎn)。變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應(yīng)用在近距離攝像的場合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場所，因此應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。日本AVENIA的非球面鏡頭產(chǎn)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(dá)十倍，可用于電視監(jiān)控等領(lǐng)域。