镜头如何选择.doc

镜头报相对孔径，数值越小表示孔越越大，进光越多，成像越丰富F1.2一般称为光栏F数,是焦距和光圈孔径的比值,F值越小，光栏越大，到达摄像机靶面的光通量就越大，图象效果就越好补充，光圈设置要适度楼上几位对F的解释是对的，但是说 “摄像机靶面得到的越大，图象效果就越好” 就不尽然了。这里至少有两个需要考虑的要素（不是艺术的，是技术的）：光过强就会过度曝光，使图像“刺”了，原理上说就是摄像器件（CCD）饱和了，好在大多数摄像机都有ALC结构，这个问题可以做些自动补偿，这和照相机一样；第二个要素就是景深，调大光圈（F值小）的同时会使景深变短。因此选择光圈的原则是适度。其实就是光圈孔径的大小监控摄像机镜头的选择和主要参数责任编辑：李志国作者：lijun 2009-06-04 【内容导航】 第1页：监控摄像机镜头的选择和主要参数1 第2页：监控摄像机镜头的选择和主要参数2 第3页：监控摄像机镜头的选择和主要参数3 文本Tag： 安防 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体;如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。1、镜头的分类按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头1” 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头 2/3” 17mm(1)以镜头安装分类: 所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离同。C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。CS安装座：特种C安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。(2)以摄象机镜头规格分类: 摄象机镜头规格应视摄象机的CCD尺寸而定，两者应相对应。即摄象机的CCD靶面大小为1/2英寸时，镜头应选1/2英寸。摄象机的CCD靶面大小为1/3英寸时，镜头应选1/3英寸。摄象机的CCD靶面大小为1/4英寸时，镜头应选1/4英寸。如果镜头尺寸与摄象机CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。(3)以镜头光圈分类: 镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(auto iris)之分，配合摄象机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈，称为DC输入型。自动光圈镜头上的ALC(自动镜头控制)调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。一般而言，ALC已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像可能会造成白电平削波现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节ALC来变换画面。另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即：F=f(焦距)/D(镜头实际有效口径)，F值越小，则光圈越大。采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。(4)以镜头的视场大小分类 :标准镜头：视角30度左右，在1/2英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定为12mm，在1/3英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定为8mm。广角镜头：视角90度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。远摄镜头：视角20度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。变倍镜头(zoom lens)：也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。可变焦点镜头(vari-focus lens)：它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置，但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。针孔镜头：镜头直径几毫米，可隐蔽安装。(5)从镜头焦距上分短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。中焦距镜头：标准镜头，焦距的长度视CCD的尺寸而定。长焦距镜头：因入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，适用于长距离监视。变焦距镜头：通常为电动式，可作广角、标准或远望等镜头使用。1)定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。?有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈;镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。?无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。2)变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。注释：变焦镜头-焦平面的位置固定，而焦路可连续调节的光学系统。变焦是通过移动镜头内部的镜片，改变它们之间的相对位置而实现的。这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距长度和视角。焦距-透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。单位一般为毫米或英寸。光圈-位于摄像机镜头内部分的、可以调节的光学机械性阑也，可用来控制通过镜头的光线的多少。自动光圈-镜头内的隔膜装置，可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节，以适应光照强度的变化。光圈隔膜通过打开或关闭 光圈来控制通过镜头传送的光线。典型的补偿范围是10000-1到300000-1。2、选择镜头的技术依据(1)镜头的成像尺寸应与摄象机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英寸等规格。(2)镜头的分辨率描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N=180/画幅格式的高度。由于摄象机CCD靶面大小已经标准化，如1/2英寸摄象机，其靶面为宽6.4mm*高4.8mm，1/3英寸摄象机为宽4.8mm*高3.6mm。因此对1/2英寸格式的CCD靶面，镜头的最低分辨率应为38对线/mm，对1/3英寸格式摄象机，镜头的分辨率应大于50对线，摄象机的靶面越小，对镜头的分辨率越高。(3)镜头焦距与视野角度首先根据摄象机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后，则由摄象机靶面决定了视野。(4)光圈或通光量镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。3、变焦镜头(zoom lens)变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有6倍(6.036mm,F1.2)、8倍(4.536mm,F1.6)、10倍(8.080mm,F1.2)、12倍(6.072mm,F1.2)、20倍(10200mm,F1.2)等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。4、镜头与摄像机CCD尺寸的关系 1/2镜头既可用于1/2摄像机，也可用于1/3摄像机，但视角会减少25%左右。1/3镜头不能用于1/2摄像机，只能用于1/3摄像机。5、不同种类镜头的应用范围* 手动、自动光圈镜头的应用范围手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的一个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。* 定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用。定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头;焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头，短焦距镜头主要用于环境照明条件差，监视范围要求宽的场合，焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头，长焦距镜头又称望远镜头，这类镜头的焦距一般在150mm以上，主要用于监视较远处的景物。* 手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。*自动光圈镜头，(EF)可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。* 电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。6、镜头的主要性能指标有以下几个：( 1) 焦距：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。(2 )光阑系数：即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动(MANUAL IRIS)和自动光圈(AUTO IRIS)之分。配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合。( 3) 自动光圈镜头：自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频(VIDEO)驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节(测光调节)，有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度)，可将输出图像变得明亮或者暗淡。( 4) 变倍镜头：变倍镜头分为手动(MANUAL ZOOM LENS)和电动(AUTO ZOOM LENS)两种，手动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头，基准焦距为8.5毫米，那么其变焦范围就是8.5到51毫米连续可调，视场角为31.3到5.5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V16V，最大电流为30毫安。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制镜头市场的厂家和型号种类繁多，各种规格让人眼花缭乱，如何才能选择一款能满足自己需要的镜头？本文将从产品技术和实际应用两大方面进行介绍。 主要技术 外观材质 任何一款镜头最先看到的肯定是外观。一般来说知名品牌在镜头的外观设计和外壳用料都会更加用心，多数产品采用高强度的工程塑料，这样不但保证产品具有一定的强度，而且手感细腻。另外好的镜头外壳上一般都会标明产品的主要技术参数和认证标识、品牌标志，让人一目了然。某些产品存在标识不明或者根本没有标识的情况，将会给安装、使用等带来很大困扰。好的外壳还可以保证在工作环境温度变化很大的情况下，不发生明显的热涨冷缩现象，确保内部镜片位置的精确性。 对应CCD尺寸规格 镜头对应CCD的尺寸规格主要有1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等，在选择时必须要考虑所配合的摄像机的CCD尺寸。正常情况下，镜头尺寸必须和摄像机的CCD尺寸保持一致，即1/2CCD的摄像机要选择1/2的镜头，如果选择的镜头尺寸和摄像机尺寸不匹配，如大尺寸的镜头用在小尺寸的CCD上，一般说问题尚不严重（减小了视角），但是小尺寸的镜头用在大尺寸的CCD时，则肯定不可行。由于镜头物理特性的差异，会影响实际的图像效果。所以综合各种情况，还是要选择与摄像机CCD尺寸相同的镜头。 接口 目前市场上的镜头主要有两种行业标准的接口：C接口和CS接口。这两种类型的螺纹基本相同，但是安装基准面到焦点的距离不同。需要注意的是，C接口的镜头可以安装在CS接口的摄像机上，但是需要加装转换圈，否则镜头不能正常成像。 镀膜 由于任何物体对光线都有反射作用，包括透明的镜片也不例外。为了减少反射的影响，保证光线能够完整地穿过镜头在CCD上聚焦，厂家对镜头采用了镀膜工艺，用来增加镜头的透光效果。目前有少数厂家已经开始采用多层镀膜技术，用于提高图像的清晰度，对于镜头的镀膜处理，用肉眼就可以分辨，常见的镀膜颜色有淡紫罗兰色和淡红色等。 镜片类型 传统镜头主要采用球面镜片设计，已经有部分新型镜头开始采用非球面镜片设计，甚至还有采用两枚非球面镜片的镜头。采用非球面镜片的镜头可以更好地实现清晰成像，提高图像边缘成像效果，并可减少镜片数量，从而减轻镜头重量，缩小镜头体积。对镜头有小型、轻便等需要的用户在选购时可以关注一下。 光通率（F值） F值越小，镜头通光孔的孔径就越大，可以接受更多的光线进入镜头，从而提高图像质量，也是衡量镜头好坏的重要参考指标。一般来说，F值越小通光孔径越大，镜头的性能相应就越高。 应用考虑 在对镜头的基本技术有了了解后，接下来就要根据用户的实际情况来选择合适的镜头。应用环境 选择一款镜头时，首先要看该镜头应用在什么环境，工作环境对镜头的要求才是最重要的选购标准。我们对常见的镜头及适用场所做一简单介绍。广角镜头：其可视角度大，可提供宽广的视景，一般在90度以上，适合监视大范围，短距离的场所，如电梯轿厢等。 标准镜头：其可视角度一般在30度左右，比较常见。在1/2CCD摄像机中，标准镜头的最大焦距为12mm，在1/3CCD摄像机中，最大焦距为8mm.。适合应用在楼道、小区周界等环境。 长焦镜头：其可视角度在20度以内，一般最小焦距在10mm左右，至少拥有5倍以上的变焦范围。镜头的体积一般很大，主要用于大范围超远距离监视的环境，如森林、体育馆、海港等高空了望监视工程。 变焦镜头：该镜头的焦距范围可调节，工作状态灵活，主要可应用于景深大和视角广的场合。 定焦镜头：该镜头的焦距不可调，工作状态固定，主要可应用于监视场所比较恒定的地方。 自动/手动光圈 光圈的类型选择也必须考虑，手动型和自动型镜头存在一定的差价，如合理选择则可以节省用户的投资。 手动光圈的镜头适合应用在固定光源或者光线变化不大的环境，如封闭的走廊，有固定灯光的房间等等。在安装调试的时候，只要前期人工调节到镜头的最佳效果，正常使用时就不用再进行调节，省时省力，价格也相对便宜。 自动光圈的镜头则适合使用在环境光线经常变化的环境。采用自动光圈镜头时需要配合有自动光圈镜头插孔的摄像机，才可以实现亮度的自动调节，以实现比较良好的监视效果， 调节手感及便利性 这个方面主要是镜头的调节控制部分，如手动调整焦距或者光圈时候的手感如何。优秀的镜头会感觉手感细腻，可以进行精确细微的转动。而过于灵活或者过于死板的镜头都会给调节带来不便。曾见过有的镜头，在安装到摄像机后，进行光圈调节时，由于转动光圈调节杆而带动了镜头旋转。另外，镜头上的定位螺丝钉也比较重要，注意一下镜头的定位螺丝钉有无防脱落设计，有这种设计的镜头在拧松定位螺丝钉后，也不会被旋下来，可避免在安装使用过程中意外丢失的情况。工作温度/湿度 工作温度也是需要注意的项目，在寒冷、干燥、高温、潮湿等不同工作环境中，对镜头的性能都会产生一定的影响，所以请根据应用环境的实际情况来选择适合的镜头。关于监控摄像机镜头得一些参数悬赏分：0 解决时间：2008-11-30 14:06我现在知道用的镜头越大，看得越远(近处会出现盲区)镜头越小，看得越宽、近!但是，镜头看的距离，是拿什么做的参照物?现在有哪些最常用的监控摄像机镜头,分别参数谁能帮我一下?最佳答案 kuaiknow - 三副 十级监控镜头镜头的跟角度跟距离的比例相对孔径F光阑F数，F=f/Df=焦距，D=镜头的有效孔径镜头焦距2.8mm3.5mm4mm4.8mm6mm8mm1/3”CCD视角86.367.46252.242.332.6物体距离4.3m5.4m6m7.3m9m12m镜头焦距12mm16mm25mm60mm73.8mm1/3”CCD视角22.117.110.63.52.9物体距离18m25m38m120m150m以监视器显示5m高物体为准镜头安装部位口径为25.4mm镜头安装基准面到焦点的距离为17.526mmC型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配5mm厚的接圈11-29 11:03回答采纳率达：20%（322个被采纳）摄像机的发展速度很快，从摄像 管到CCD元件，以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击等特点，同时清晰度、照度、可靠性等指标大大提高而被广泛应用。CCD是ChargeCoupledDevice（电荷耦合器件）的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。一、CCD摄像机的分类一按照成像色彩划分CCD摄像机按成像色彩划分为彩色摄像机和黑白摄像机两种。除色度处理方面不同外，其它原理基本一致。主要有光学系统、光电转换系统、信号处理系统组成。其中光电转换系统是摄像机的核心。自然图像通过光学镜头成像于摄像机的光靶面上，彩色摄像机的光学系统中使用相干分色棱镜或特殊条状滤色镜将光信号分成红、绿、蓝三色光信号，光电转换系统通过摄像管或CCD元件利用电视扫描方法把光图像信号转换成随时间变化的视频电信号，再经放大、处理、编码而成为全电视信号。二按照分辨率划分按照分辨率划分为25万像素左右，对应彩色330线/黑白400线的低档型；25万至38万像素之间，对应彩色420线/黑白500线的中档型；38万像素以上，对应彩色大于或等于460线黑白