镜头的选用技巧.doc

镜头的选用技巧无论选用定焦镜头还是变焦镜头都要确定焦距，为了获得最佳的监视效果，一般都应根据工程条件进行计算，根据计算结果选用标称焦距的镜头，当标称焦距镜头的焦距与计算结果相差较大时，应调查摄像机的安装位置，再核算直至满意为止。摄像机与被监视目标有公式(1) f=vd/V 式中f为计算焦距；V为视场高；v为像场高(即CCD靶面高)；d为物距。例如：某CCD摄像机采用1/3英寸靶面，用以监视商场收银台，有效范围为2m2m，摄像机安装于距收银台7m处，该摄像机需配多大焦距镜头?利用式(1)有：v=3.3mm，V=2m，d=7m,因此：f=3.37/2=11.6mm(镜头尺寸参数：镜头尺寸对角线（mm）宽度（mm）高度（mm）1英寸1612.89.62/3英寸118.86.61/2英寸86.44.81/3英寸5.54.43.31/4英寸43.22.4)故可采用标称焦距为12mm的定焦镜头。变焦镜头焦距的计算与定焦镜头一样，只要最大和最小焦距能满足视野要求即可。一般来说,监视固定目标应该选用定焦镜头。对于具有一定空间范围，兼有宏观和微观监视要求,需要经常反复监视恒、没有同时监视要求的场合，宜采用变焦镜头并配合云台，否则尽量采用定焦镜头。在需要秘密监视或特殊应用场合，针孔(棱形)镜头可轻而易举地达到监控目的。手动、自动光圈镜头的选用手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗及大堂内等，均需选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种 ， 即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上，三者注意协调配合好即可。镜头的选择技巧随着国民生活水平的日益提高，广大民众对安全防范的意识也陡然俱增。作为监控系统的最前端设备当然离不开摄像机，而摄像机最为重要的部分首当其冲是镜头。当前，数码市场也纷纷火爆，DC（数码照相机）和DV（数码摄像机）一度成为大家争相购买的家庭必备品，所以镜头对于大家来说并不是一个十分陌生的概念。但我们今天所讲的镜头只是作为监控摄像机系统中的一个特殊部件，它比起民用摄像机所用的镜头来说要求更加专业，更加严格。在电视监控系统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的。因为它直接影响到系统组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像细节而言)，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标，所以正确选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计，并可获得良好的监视效果，这既关系到系统的质量，又关系到工程的造价。概况在认识镜头之前首先要先了解镜头的焦距长度FocalLength(f)。这项的选择关系着目标物所呈现出来视野的宽窄大小。FocalLength的计算单位为毫米(mm)。mm数值的大小关系着视野的角度的大小。所谓FocalLength就是指镜头内的光学中心点(OpticalCenter)到摄影机CCD(ChargeCoupledDevice)表面的距离。一般来说f的mm数据越小其所能见的视野也就越广，反之若f越大其所能见的视野也就跟着变窄，相对影像的深度也越浅。对于一般1/3镜头来说f12mm为望远，介于之间大约为9mm或8mm时称之标准镜头。其次我们要认识的是光圈Iris,这如同人眼的瞳孔，控制着光源的进光量，这对于影像的清晰度有很大的影响，镜头的光圈在遭遇强光时就缩小，暗处时就放大，其度量单位是英文的大写F。通常F数值的范围在F1.2360(1.2代表最大进光量，360则为最小进光亮)，前者数值代表镜头光圈能在较弱光线时让光线通过的最大数值；后者代表在光线较强时，光圈所能让光线通过的最小值。总而言之，F越小代表进光量愈大，前后数值差距越大则镜头光圈的等级越佳。若被照物为白色时，便可利用光圈较大的F值，来防止过份的曝光导致影像焦距模糊。光圈的F值关系到影像的深度(景深)，也就是在镜头的视野内焦点清楚的深度距离(DepthofField)。种类按镜头尺寸划分：摄像机镜头与摄像机一样可分为8.5mm(1/3in)、13mm(1/2in)、17mm(2/3)、19mm(3/4in)、25mm(lin)等多种。按镜头光圈划分：摄像机镜头分手动光圈镜头和自动光圈镜头两大类型。按镜头焦距划分：摄像机镜头分定焦镜头和变焦镜头两大类型。按镜头的内镜片表面曲线划分：摄像机镜头分球面镜头和非球面镜头两大类型。选取针对不同的镜头，有不同的选取标准。手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性调整固定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。定焦、变焦镜头的选用取决于被监视场景范围的大小，以及所要求被监视场景画面的清晰程度。在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内、狭小房间均可采用短焦距广角或超广角定焦镜头。在使用时可方便地根据实际需要，灵活实现对被监视场景的“点”或“面”的监视效果。在开阔的被监视环境中，首先应根据被监视环境的开阔程度，用户要求在系统末端监视器上所看到的被监视场景画面的清晰程度，以及被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据，在直线距离确定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。传统的摄影机镜头所采用的镜片，可以通称为球面镜头，这是以镜头内镜片的表面曲线为球面形状来命名的。而非球面镜头就是采用了不同于球面曲线的技术，也就是镜片研磨的形状为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线，这将依据设计功能上的不同而会有不同形状的曲线，因此统称为非球面镜头。传统球面镜头为了校正相差、色差、球差、彗差、畸变、相散等问题，必须采用多片镜片来校正，这使得镜头的体积变得较大，由于每个镜片多少会有精度上的误差，因此要达到理想值并不容易；非球面镜头由于在设计时便已经考量到校正的因素，因此可以减少镜片的数量，使得镜头的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确