摄像机光学镜头和选用

1、光学镜头概述和选用镜头概述目 录镜头分类镜头主要参数镜头评测指标VS通常会被看成是摄像机CCD(光学藕合成像器件)密不可分的得力助手，镜头是摄像机最主要的组成部分，并被喻为人的眼睛概述通过三棱镜时，会看到七色光谱，这种复色光被分解为单色光的现象，即被称为“色散”。导致的结果则被称为色差，是由于镜头没有把不同波长的光线聚焦到焦平面而造成的。它会导致画面清晰度降低，如果色差非常严重，就会使照片中对比强烈部分的边缘上出现异常颜色线条。概述镜头是由凸透镜(组)组成的概述镜头概述镜头分类镜头主要参数镜头评测指标 普通级、百万级普通级、百万级分辨率分辨率 长焦、标准、广长焦、标准、广 角、超广角角、超广角

2、焦距长短焦距长短变焦类型变焦类型 电动、手动、固定电动、手动、固定 自动、手动自动、手动(猫眼、虹膜猫眼、虹膜) 、固定、固定光圈光圈尺寸尺寸 1、 1/2 、1/3 、1/4 、1/5 外形外形球面、非球面、针孔、鱼眼球面、非球面、针孔、鱼眼镜头分类镜头概述镜头分类镜头主要参数镜头评测指标 镜头的光学特性主要有： 成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角等几个参数 接口、是否感红外、是否透雾也是关注的参数之一镜头主要参数常见CCD芯片的靶面尺寸镜头主要参数-成像尺寸镜头主要参数-成像尺寸太大镜头主要参数-成像尺寸镜头主要参数-成像尺寸太小 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

3、毫米或英寸。 镜头主要参数-焦距3.5mm 77 f=2.8mm 1053.0mm 90标准镜头其它品牌镜头镜头主要参数-焦距、角度例：某行大楼楼道环境监控，同样场景、同样摄像机使用宽视角镜头与同类市场常用镜头比较照射角度更大，有小减小盲区。市场同类镜头效果，水平90度以下视角宽镜头效果，水平90度上视角镜头主要参数-焦距、角度镜头主要参数-焦距、角度3计算公式镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下；f=w D/Wf=h D/H f：镜头焦距, 单位：毫米 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度），单位：毫米W：被摄物体宽度，单位：米D：被摄物体至镜头的距离，单位：米h

4、：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度），单位：毫米H：被摄物体的高度，单位：米 相对孔径(F) 控制镜头进光量，需要由镜头的所谓“孔径光阑” (Diaphragm)即光圈来控制。孔径光阑都是位于镜头内部，通常由多片可活动的金属叶片(称为光阑叶片)组成，可以使中间形成的(近似)圆孔变大或者缩小，以达到控制通过光量大小的目的。镜头主要参数-相对孔径光圈系数F值越小表示镜头之明亮度越高。F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。镜头之射入光量与光束之断面积镜头的有效口径D的平方成比例，因此影像明亮度为F值平方之反比。由此推算，F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。镜头主要参数-光圈系数提升摄像机感光度

5、61%(对比F=1.4 ) 照度可达0.1Lux 效果 传统镜头富士镜头F1.4镜头主要参数-光圈系数摄像机和镜头通常都是CS型接口镜头，接口有许多不同的类型，工业摄像机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口，M12接口等。镜头主要参数-接口日夜两用日夜两用镜头主要参数-感红外CCD成像面RGB光线集中CCD成像面红外线偏离CCD成像面夜间模式IR切割滤镜片白天模式CCD成像面镜头主要参数-非感红外CCD成像面红外线集中CCD成像面夜间模式白天模式IR切割滤镜片CCD成像面镜头主要参数-感红外 日/夜型摄像机将成为市场趋势，如果以一般镜头配上使用

6、，于夜间红外线区域范围 (700nm-1000nm)会令图像模糊，需再调焦。NIGHT MODE标准镜头DAY MODENIGHT MODE日/夜两用镜头 采用特别设计的光学镜片令纵向色差减到最低，让24小时监控工作带来不需要二次调焦的方便。镜头主要参数-感红外环境监测：远景状况、大气。透过云雾、水气拍摄环境及目标图像镜头主要参数-透雾镜头主要参数-透雾透过了两重透镜（水珠与实际透镜），造成了普通模式镜头无法正常、清晰的得到云雾、水气中的图像，自动修正纵向色差上的特殊功能.镜头主要参数-透雾镜头概述镜头分类镜头主要参数镜头评测指标 我们在评价镜头质量时一般还会从分辨率、明从分辨率、明锐度和景深

7、锐度和景深等几个实用参数判断镜头评测指标 分辨率（分辨率（ResolutionResolution）：鉴别率、解像力，指镜头清晰分辨被摄景物纤维细节的能力，制约镜头分辨率的原因是光的衍射现象,分辨率的单位是“线对/毫米“ （lp/mm）。 镜头分辩率指的是在像平面处1毫米内能分辨开的黑白相间的线条对数 。 明锐度（明锐度（AcutanceAcutance）：也称对比度，是指图像中最亮和最暗的部分的对比度。镜头评测指标明锐度(Acutance)又称鲜锐度、锐度，是摄影镜头鲜明地再现摄景物中间层次、蜕部层次、低反差影纹细节、微弱亮度对比和微妙色彩变化的能力。明锐度高的镜头，所成影像轮廓鲜明、边缘锐

8、利、反差正常、层次丰富、纹理细腻、影调明朗、质感强烈、色彩过渡柔合、彩色还原真实。 人们通常是只凭主观感觉，定性地进行评述。 分辨率和明锐度的综合表现，被称为清晰度图像中心到像高的图像中心到像高的7 7成范围内成范围内300300万像素分辨力外的区域拥有万像素分辨力外的区域拥有1 1百万像素分辨力百万像素分辨力1 1百万像素分辨力的区域百万像素分辨力的区域百万百万像素分辨力范围像素分辨力范围相当于整个画面面积的相当于整个画面面积的75%75%镜头评测指标-分辨力百万像素的镜头：光学设计、品质控制、生产工艺等各个方面都有高度的要求。采用非球面镜片，可减低像差，追求高画质，实现小型化设计；从图像中

9、心到周边部分的画质实现高解像力、高对比度的画面，比传统镜头提高了大约2倍的解像力，即使是在图像剪切或放大功能时，依然能保证高画质。镜头评测指标-分辨力200200万像素摄像机万像素摄像机300300万像素镜头万像素镜头200200万像素摄像机普通镜头万像素摄像机普通镜头镜头评测指标-分辨力普通镜头普通镜头百万像素镜头百万像素镜头实际的应用中，所拍摄的物体越小，呈现的差距越明显。实际的应用中，所拍摄的物体越小，呈现的差距越明显。镜头评测指标-分辨力传感器虑片片上微镜 on-chip micro-lens传感器片上微镜 on-chip micro-lens虑片百万像素CCD成像元器件更小更密集百万像素CCD成像元器件光线接收面较少光线接收面较少图像更高清晰度感光度降低传统40万像素CCD成像器件百万像素以上CCD成像元器件镜头评测指标-分辨力全画面清晰全画面清晰边缘模糊边缘模糊镜头评测指标-分辨力 景深（DOF)： 摄