鏡頭的基礎知識

1、鏡頭的基礎知識攝像機鏡頭的作用是把被觀察目標的光像呈現在攝像機的靶面上，也稱光學成像。將各種不同形狀、不同介質（塑料、玻璃或晶體）的光 學零件（反射鏡、透射鏡、棱鏡）按一定方式組合起來，使得光線經 過這些光學零件的透射或反射以后，按照人們的需要改變光線的傳輸 方向而被接收器件接收，即完成了物體的光學成像過程。光學鏡頭應滿足成像清晰、透光率 強、像面照度分布均勻、圖像畸變小、光 圈可調等要求。一般來說每個鏡頭都由多 組不同曲面曲率的透鏡按不同間距組合 而成。間距和鏡片曲率、透光系數等指標 的選擇決定了該鏡頭的焦距。一、鏡頭分類攝像機鏡頭按其功能和操作方法分為常用鏡頭和特殊鏡頭兩大 類。常用鏡頭又

2、分為定焦鏡頭（白動和手動光圈）和變焦鏡頭（白動 和手動光圈）。特殊鏡頭是根據特殊工作環(huán)境而專門設計的，一般有 廣角鏡頭、針孔鏡頭等。二、鏡頭參數a、相對孔徑光圈的主要作用是通過控制鏡頭光量的大小滿足成像所需的合 適照度。光圈越大，靶面成像照度越大，攝像機輸出信號強度越大， 信噪比越高。若光圈的實際孔徑為小，由于光線通過透鏡后的折射使 鏡頭的有效孔徑D比實際孔徑大，光圈的相對孔徑等于有效孔徑與 鏡頭焦距之比，即：A=D/f, f為鏡頭的焦距。b、光圈系數通常將表征鏡頭光圈大小的參數定義成光圈系數， 用F表示。光 圈系數為鏡頭光圈相對孔徑的倒數。F值的規(guī)律是后一個值正好是前 一個數值的V 2倍，這

3、是由于成像面中心亮度與(1/F) 2成正比。F 值越小相應靈敏度越大。常用值為 1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、 16、22等幾個等級。c、視場角我們常用視場角來表征觀察景物的范圍。所謂視場角是指在視場 角內的景物可全部落入成像尺寸內，而視場角以外的景物將不被攝 取。因此，鏡頭的視場角與攝像機的靶面及鏡頭的焦距有關。根據幾何原理可以得到視場角的計算公式如下：3 H= 2tg-1(h/2f )3 V= 2tg-1 (v/2f )式中3H為水平視場角，3V為垂直視場角，f為鏡頭的焦距，h為 攝像機靶面的水平寬度，v為攝像機靶面的垂直高度。具體數值可參 閱攝像機一節(jié)。當成像尺寸確定后，焦距

4、越短，視場角越大。因此可將鏡頭分為長角 鏡頭（視場角小于45° ）、標準鏡頭（視場角為4550° ）、廣 角鏡頭（視場角大于50° ）、超廣角鏡頭（視場角接近180 ）、魚 眼鏡頭（視場角大于180）等。另外，我們還可以得到如下公式以計算其中任一未知項數據。f/v = D/V f/h = D/H其中：f鏡頭焦距； D鏡頭至景物距離；h靶面寬度；H靶面高度。三、鏡頭接口鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。C型安裝接口指 從鏡頭安裝基準面到焦點的距離為 17.526mm而CS型接口的鏡頭安 裝基準面到焦點距離為12.5mm因此將C型鏡頭安裝到CS接口攝像 機時需

5、要加裝一個5mml¥的接圈。簡單的說，攝像機的鏡頭數值越大，看得越遠、越窄；攝像機鏡 頭的數值越小，看得越近、越寬隹距 tjnm)芯片左右 拍攝角度1/3芯片上下 拍撮角度1八命片左右 拍撮角度芯片上下 拍馥角度2. Snm9648E. 2 8L9，72. 9'2. Situn89.9°79. S'拓G66. S"3. 6 nun75.7'66°62.2'54. 3'4inm69.驢現.V57°49. 5"6hia50°42.6°玖站34. 2"38.5"

6、32. 6"30*4"26'12iui26.2"22. r20*5"I，5"19,質16. 6"15013. 2"30imi10.6"8. 9"8, T7°60m5.3'4G4. I"3, 5 °lOOuun3.2°2.V2. 5'21°200：nun1.6”1.3PL2"1. r常用攝像機鏡頭的廣角范圍焦距規(guī)格角建2. 1 mm小鏡頭1/3150'2.5麗小鏡頭1/3130'2.8響小鏡頭1/3US

7、9;固定光圈1/3115'2. 8mm1/396'4mm1/3TS"8mm1/353"1/34tr12 mm1/32316 n>1/317*3. 5-8傾1/396" - 4寸&-11/354" - 23*電動爽倍鏡頭1/3sr - 9*8.電動爽倍頭1/357" - ur5-60mm電動變倍鏡頭1/3-6*安防監(jiān)控鏡頭的種類多種多樣，規(guī)格也多的讓人眼花繚亂，在監(jiān)控項 目中選擇一款合適的鏡頭是十分重要的。 同時，在安裝調試過程中要 注意哪些因素，在工程中鏡頭出現了問題又該如何解決？本刊編輯針 對以上問題搜集了大量信

8、息，整理成文供讀者參考。選擇鏡頭時為何要考慮CCEIE面的尺寸？在選擇鏡頭時，我們通常要注意一個原則：即小尺寸靶面的CCD可使用對應規(guī)格更大的鏡頭，反之則不行。如果1/2 CCD攝像機采 用對應1/3鏡頭，則進光量會變小，不能完全覆蓋整個 CCD®面， 色彩會變差，甚至圖像也會缺損；反之,如果 1/3 CCDi像機采用 對應1/2鏡頭，進光量會變大，就可以完全覆蓋整個 CCD®面，色 彩會變好，圖像效果肯定會更好。但是在使用過程中，一般還是選規(guī) 格相統(tǒng)一的產品，如1/2 CCLM像機選用對應1/2 鏡頭，1/3 CCD 攝像機選用對應1/3鏡頭。為什么在工程應用中鏡頭無法清

9、晰聚焦 ？許多工程商反映，在工程應用中經常會碰到鏡頭無法清晰聚焦的 問題，即使調試了攝像機的后焦距，問題也依然存在。通常，我們遇 到這樣的問題時，首先應該想到的是鏡頭接口的類型是否統(tǒng)一。常用攝像機，都是CS接口，在安裝鏡頭時，如果是 C接口鏡頭要加一個 5mn®圈（通常叫C接圈），否則不能正常聚焦。注意，用 C型鏡頭 直接往CS接口攝像機上旋入時極有可能損壞攝像機的 CC*片。如 果攝像機是C接口類型，則必須選用C接口鏡頭，而CS鏡頭是不能 安裝的。安裝鏡頭時如何調節(jié)后焦距？后焦距指的是安裝鏡頭時，能使被攝景物經鏡頭成像后恰好在 CCEffi面上。有些攝像機在出廠時沒有調整好 CCD

10、&置，怎么調整鏡 頭都不能清晰成像，就需調整攝像機后焦。在絕大多數攝像機接電動 變焦鏡頭的場合，往往都需要對攝像機的后焦距進行調整。1、擰松攝像機的后焦調節(jié)環(huán)固定螺絲（也有一些攝像機是直接通過調整側面的螺絲來調節(jié)的）；2、調整變焦鏡頭到最大遠攝位置，用鏡頭上的聚焦環(huán)來設定焦點,直到圖像最清晰；3、調整變焦鏡頭到最大廣角（WIDE®焦，此時鏡頭毫米數最小，通 過攝像機看到的物體也最?。┪恢茫D后焦調節(jié)環(huán)，直到圖像最清 晰；4、重復步驟2和3,直到從遠攝轉換到廣角時圖像保持在焦點位置。 設定完成后，擰緊后焦調節(jié)環(huán)。注意：在進行后焦調節(jié)的時候，請務必保證鏡頭的光圈在最大打 開位置

11、（目的是縮小景深，以準確找到成像焦點），否則將會出現在 光線較強的環(huán)境時，圖像清晰，而在光線較暗的環(huán)境時，圖像模糊。注意：攝像機接通電源前請先安裝好鏡頭， 以防止攝像機接通電 源時，強光照射到CC晚光靶面上，導致CCD光器件燒毀。為什么鏡頭使用一段時間后圖像變模糊？在工程應用中，出現圖像模糊的問題也是比較常見的。 出現這種 問題的原因有很多。一是可能鏡頭外殼采用的材質經不起室外溫差的 影響，熱脹冷縮造成了水霧進入到鏡頭內部，使畫面變得模糊。也可 能是鏡頭加工工藝不高，密封性不好，水珠凝結在鏡片上造成的。一 般鏡頭內部組件都有添加潤滑油，當監(jiān)控環(huán)境溫度升高時，潤滑油有 可能揮發(fā)凝結到鏡片上，使圖

12、像變模糊。出現這些問題一般需要直接 與廠家進行溝通，比較難直接得到解決。為什么光圈無法正常打開關閉?如果說光圈無法正常打開，首先應該想到的是光圈驅動接線是否 正確，如果接線接反了，光圈是無法打開的。一般來說，真正好的鏡 頭在內壁上都涂有一種特殊的礦油（阻尼油），它不易流動而且潤滑 能力強。而其它油添加少了不能達到潤滑作用，添加多了又會在鏡頭 內部流動，有時會堵塞白動光圈的羽毛狀葉片造成白動光圈無法正常 打開關閉。為什么到了晚上鏡頭的效果變差？有一些工程商可能遇到過這樣的情況，在商業(yè)街上安裝攝像機， 白天的時候將攝像機調試到了最佳狀態(tài)，結果到了晚上圖像變得模 糊。其實原因很簡單，商業(yè)街的霓紅燈多

13、數為鹵素光源，70%勺光線為紅外光，當晚上霓虹燈開啟的時候，由于紅外光和可見光不能聚焦 到同一焦平面上，因此造成圖像模糊。要解決這一問題最好是采用 IR鏡頭。IR鏡頭與普通鏡頭的鏡片采用的玻璃材質是不一樣，鍍膜 技術也不一樣，可以很好地解決這個問題。鏡頭還會出現的哪些問題？在工程中，許多工程商可能常常碰到以下問題：如普通小鏡頭 DC光圈打不開；電動變焦鏡頭 AI光圈不起作用，或是變焦、聚焦不 起作用；鏡頭接線錯誤或是攝像機菜單調整有誤； 甚至有些鏡頭的問 題完全是運輸過程中損壞造成的，或者是鏡頭的螺紋口在施工過程中被擰壞了。鏡頭一旦出現了這些問題，基本上要寄回廠家去由專業(yè)人 員來維修，千萬不要

14、擅白拆卸維修。在安裝大變倍鏡頭時需要注意什么？大變倍鏡頭主要應用在森林、港口和邊防等特殊場所，它觀測 距離十分大，因此體積也十分龐大，重量一般也有 45KG比攝像機 重得多。因此，在安裝時，要先用支架固定好鏡頭，然后把攝像機擰 到鏡頭上去。這樣安裝可以說是最方便最快速的方法。選購鏡頭時要注意哪些因素？1、選購時要防假貨。2、要與攝像機匹配，特別是光通量 F值的匹配，使攝像機靈敏度能 達到預期效果。3、百萬像素攝像機一般都要選購匹配的對應百萬像素鏡頭。4、看外觀材質，是否與CCDIK格和接口匹配，看鍍膜是否好，看鏡 片類型（球面/非球面）。5、應用環(huán)境考慮，鏡片類型涉及到選廣角鏡頭、標準鏡頭、長

15、焦鏡 頭、變焦鏡頭、定焦鏡頭。6、鏡頭的質保時間。7、親白測試一下鏡頭品質 近年來，用于室外監(jiān)控的電動變焦鏡頭在市場上逐漸興起， 但大多數 工程商對其核心技術并不了解，本文就目前市場上熱門的 3-CAM支 術、透霧功能、ED超低色散鏡片等方面與您進行詳細分析。談到電動變焦鏡頭，人們很容易就想到體積大、重量可觀的大家伙， 以及與安裝的攝像機那種不協(xié)調的比例。電動變焦鏡頭的發(fā)展，經歷了短焦100mnO下中焦300mn右長焦700mniiU上的過程，不論從市場還是技術方面都已經逐漸成熟。由于市場和技術的發(fā)展， 100mmU下的市場已經被一體化攝像機壟斷，所以我們討論的重點放 在中、長焦系列的鏡頭上面

16、。隨著市場需求的不斷提高，電動變焦鏡頭的焦距隨之不斷加長。從 100m倒200mn®到300mnm)S漸發(fā)展而來，現在成熟的產品已經做到 了 750mm長焦鏡頭的發(fā)展，使單點監(jiān)控的范圍由“米”為單位發(fā)展 到以“公里”為單位成為可能。但是，鏡頭設計的復雜度也成倍上升， 使得在短焦時無關緊要的問題被逐漸放大，同時，新的技術問題也接踵而來。如何在客戶需要和技術瓶頸中找到平衡，已成為了各家廠商思考的熱點問題。電動變焦鏡頭尤其是長焦鏡頭，為了得到更好的監(jiān)控效果，一般會安 裝在比較高的位置，這樣可以得到更好的視角。而且，很多產品是安 裝在野外，天氣的大幅變化對設備在各種氣候下的適應能力也有了更

17、高的要求，這些都給維護帶來了麻煩。因此，有一個質量穩(wěn)定可靠的 產品才能減少維護成本，保證監(jiān)控的不間斷進行。于是，有實力的廠 商引進了一些高端鏡頭行業(yè)采用的技術來提高產品性能。如3-CAM支 術的應用就是這種趨勢的代表。3-CAM技術的出現，徹底放棄了目前 行業(yè)內普遍采用的傳統(tǒng)的3軌道技術。3-CAM技術的特點1、解決了光學偏心3軌道技術由于采用軌道的方式來保持變焦時鏡片在一條主軸上運動。這種技術在短焦鏡頭中應用沒有什么問題， 因為鏡片的相對位移 比較短，目前的生產工藝可以基本保證鏡片在移動時不偏離主軸。但在長焦鏡頭中，尤其是在300mn上的變焦鏡頭中，這種鏡片依靠軌 道直線推進的結構可能會使鏡

18、片在移動過程中發(fā)生偏離主軸的情況。由于3-CAM肢術不需要軌道來定位鏡片，其鏡片移動時采用螺旋推 進，即鏡片圍繞主軸旋轉前進，所以不會發(fā)生偏心的情況。這種技術 特別適合于制作長焦、大變倍的鏡頭。2、可延長使用壽命 由于3-CAM肢術是利用鏡片邊緣的“銷”結構在一個經過嚴密設計的 光滑的弧形滑道上運動，不會有任何的硬性摩擦，所以機械磨損非常 小。這種減少的摩擦，可以大大延長電機的壽命，同時可以降低電機 的驅動電壓。有些高檔鏡頭甚至可以使用 1.5V的電壓來驅動鏡頭電 機，使電動鏡頭的鏡片移動非常平穩(wěn)、緩慢。有利于在長焦時對物體 的精細聚焦，拓寬了解碼器對鏡頭變焦、聚焦等操作的速度變化范圍。3、鏡

19、頭溫度變化適應能力強3-CAMK術的“銷”結構可以減少摩擦，因而只需要在“銷”結構使 用極少的潤滑油，就可以達到理想的潤滑效果。而3軌道技術為了得 到相同潤滑效果，需要在軌道和螺紋邊緣涂抹較多的潤滑油。 在我們 這樣一個幅員遼闊、橫跨多個氣候帶的國家，南北溫差極大。在南方 高溫天氣下，潤滑油會逐漸變?yōu)橐簯B(tài)，進而發(fā)生“漏油”等情況。北 方過多的潤滑油會凝結而阻礙鏡片的移動。 所以，減少潤滑油的使用， 可大大提高鏡頭對溫度的適應能力。4、可減少內部光反射由于變焦鏡頭內部由多個鏡片組組成，鏡片組之間又有較大的空間。這個空間隨鏡頭焦距的增加而逐漸變大。 光線很容易會照射到內壁再 反射到內層鏡片上，從而

20、干擾鏡頭正常的成像，出現“重影”。3軌道技術是通過內壁的螺紋旋轉來驅動鏡片移動的，所以內壁要做的非常光滑，即使涂抹了遮光圖層，也會在使用過程中逐漸磨損掉而露出 金屬光亮的原色，進而產生內反射而干擾正常成像。3-CAM技術由于不需要依靠螺旋驅動鏡片移動，所以內壁可以噴涂不 反光的材料來避免“內反射”的發(fā)生，使圖像更加清晰、明亮。透霧功能過去CCT胰頭還處于300mn下階段時，觀測距離一般限定在 1公 里以內，這種應用對天氣能見度的要求比較低，但是焦距已經發(fā)展到 750mnS勺今天，霧天對監(jiān)控圖像的影響就不得不引起我們的重視了。這種情況尤其是在森林防火、油田監(jiān)控和離海面較近的港口碼頭等遠 距離監(jiān)控

21、中尤為重要。這種環(huán)境往往更容易產生霧氣，使24小時不間斷監(jiān)控面臨新的挑戰(zhàn)。針對這種情況，少數有設計、研發(fā)能力的廠商經過努力開發(fā)出了具有 透霧功能的鏡頭，并成功實現了成品上市。這種技術的出現，大大拓 寬了視頻監(jiān)控的應用范圍，并且是人類依靠聰明智慧戰(zhàn)勝白然環(huán)境的 又一經典案例。市場上少數廠商在不具備生產透霧鏡頭產品能力的情 況下，使用普通的產品充當透霧鏡頭來銷售，宣稱具有透霧功能，是 極不負責任的行為。當然，在實際測試中無法蒙混過關，最終擺脫不 了被淘汰的命運，但給對此功能有需求的用戶在產品選擇上制造了許 多障礙，并浪費了許多時間。ED超低色散鏡片1、色散的成因 當太陽光通過不同的介質時，例如：玻

22、璃或水，不同波長的光線因為 會有不同的折射率，導致藍光、綠光和紅光會聚在不同焦點上。白光 進入然后七彩分色光線出來。就白然界來說，這是構成色彩的必要成分，可是就鏡頭來說，這樣的特質會形成影像上的大災難！隨著鏡頭 設計越來越復雜，且具備更多的功能，鏡頭設計工程師必須要跟“色 散”打交道。透過不斷的實驗和測試，光學玻璃所產生的影像色彩分 散現象是聚焦中心部分會出現同心圓狀的色滲現象，在聚焦影像的周圍形成異色光斑，并從中心部分開始逐漸向邊緣部分擴大， 而當鏡頭 的焦距越長，這種色散也就越明顯。2、ED®低色散鏡片為了解決色散給成像帶來的負面影響，鏡頭研發(fā)人員對各種材質進行 實驗，通過不斷的

23、努力，通過合成不同的元素，終于找到一種可以解 決色散問題的鏡片。這種鏡片稱為“ ELJ ( Extra-low Dispersion ) 鏡片，它大大提高了鏡片的成像畫質。長焦鏡頭小型化趨勢和對周邊設備的要求電動變焦鏡頭，特別是長焦的鏡頭對周邊配件的要求很高。 一般的長 焦鏡頭體積比較大，這也就意味著護罩的體積更大，極大的護罩意味 著高昂的價格和更大的重量，小巧的外型不僅能減小護罩的尺寸，同 時也給云臺的載重減輕了負擔。對于云臺，要求載重能力要強，運轉 精度要高。長焦鏡頭重量比常規(guī)鏡頭要大得多，再加上護罩的重量， 沒有一定的載重能力是很難帶動起來的。長焦鏡頭在焦距調到最大值 時，視角不到1 ,

24、若云臺的精度不足，是很難定位監(jiān)控目標的。對 于解碼器的使用，如果預置位控制的精度不夠，在多次調用預置位后 就無法準確回位。長焦電動變焦鏡頭的安裝使用，對護罩、云臺等配 套設備要求不斷提高，鏡頭的體積和重量也是控制造價的重要因素， 小巧、輕便的鏡頭也將成為鏡頭廠商的重要研發(fā)方向。結語隨著CCTVS像系統(tǒng)對鏡頭高畫質、長焦等性能需求的日益增長，各 大鏡頭廠商之間的競爭會逐漸加劇。采用新技術提高產品質量和性 能，對今后的發(fā)展起著至關重要的作用。3-CAM透霧、ED （超低色散）鏡片、體積小型化等技術在電動變焦鏡頭中的發(fā)展，大大拓寬了 人們可視監(jiān)控的范圍，電動變焦鏡頭勢必會在森林防火、 油田監(jiān)控和 港

25、口碼頭等遠距離監(jiān)控的高端領域得到更加廣泛的應用。CCTWt頭作為整個監(jiān)視系統(tǒng)中的最前端，與攝像機的配合是取得高 畫質的關鍵，作為攝像機的眼睛，其重要性不言而喻。與手動變焦鏡 頭不同，電動變焦鏡頭一般都使用在室外較為廣闊的場景。 隨著安防 行業(yè)的迅速發(fā)展，以及國家對基礎設施投入的加大，像森林防火、海 事管理、港口、邊防、油田等這些行業(yè)及領域對于電動變焦鏡頭的需 求有了明顯的增長。由于其行業(yè)及施工安裝的特殊性，對產品的品質 有著很高的要求。那么面對眾多鏡頭品牌以及型號， 我們應該怎么樣 來選擇合適白己需要的電動鏡頭呢，以及在采購中要注意些什么東西 呢？品線的廠商非常少，且電動變焦鏡頭的價格非常昂貴

26、的主要原因。事做一下概括，本文所討論的是指采用C/CS接口的，與普通槍型攝像機配合使用的，變焦，聚焦以及光圈機能等可以通過后端控制器人為控制的 CCT限頭。般來說，電動變焦鏡頭的變焦倍數都比較大， 常用的有6倍，7倍, 10倍的鏡頭，焦距大多在100m創(chuàng)下，還有15倍，16倍，20倍, 22倍等中倍數的，焦距大多在100mm300mm間，再往上還有，30 倍，33倍，50倍，100倍，一般焦距都在300mnmA上的，有些甚至 可以達到或超過1000mm特別適合超遠距離監(jiān)控。與手動變焦鏡頭不同，電動變焦鏡頭由于焦距可以通過后端人為改變，對于場景中的 重點部分可以拉近放大觀察，監(jiān)控效果非常好。目前

27、，電動變焦鏡頭 與手動變焦鏡頭一樣，高端的技術及產品掌握在大多數日本廠商手 中，眾所周知，在近半個多世紀以來，日本的光學行業(yè)發(fā)展的相當迅 速，目前全球高端CCT崩頭市場幾乎被日本品牌所壟斷，而電動變 焦鏡頭特別是大變倍的鏡頭更是如此。電動變焦鏡頭的開發(fā)需要有非 常深厚的光學技術及大量的研發(fā)資金，具有豐富的電動變焦鏡頭產品 線的廠商在全球來看都是非常少，且電動變焦鏡頭的價格一般都比較 貴。電動變焦鏡頭是一個完美的光，機，電三項技術的結合。電動變 焦鏡頭的開發(fā)需要有非常深厚的光學技術作為基礎， 同時需要投入大 量的研發(fā)資金，這也就是目前市場上能夠具有豐富的電動變焦鏡頭產 實上，大倍數電動變焦鏡頭在

28、開發(fā)的過程中需要解決很多光學問題， 比如縱向色差的問題，聚焦不實的問題，并不是可以做手動變焦鏡頭 的廠商都可以做電動變焦鏡頭，其實，這也是企業(yè)本身技術、資金等 綜合實力的體現。只有非常少數多年在電動變焦鏡頭研發(fā)方面大量投 入的廠商才可以做出令人滿意的產品，日本圖麗則是既具備豐富的電 動變焦鏡頭又具備豐富的手動變焦鏡頭的廠商。電動變焦鏡頭選擇誤區(qū)之一：變焦倍數及焦距大家在選擇大倍數電動變焦鏡頭，有幾個誤區(qū)。第一，只看變焦 倍數，很多工程商在選擇這些鏡頭時只關注倍數，即是不是20倍或30倍的鏡頭，認為倍數越大，可以看到的距離就越遠，但實際上鏡 頭的倍數并不能完全反映出鏡頭的焦距指標。 光學變焦倍數

29、只是表明 一個鏡頭相對的焦距變化范圍，而不能表明一個鏡頭的絕對焦距指 標。因此在實際使用中必須根據情況加以甄別。比如一款焦距為 5.5-187mm的34倍鏡頭和一款焦距為10-330mni勺33倍鏡頭，雖然 前者是34倍的鏡頭，但其望遠端只有187mn后者的330mnW著相 當大的差距，在遠距離監(jiān)控上兩者的效果是不可同日而語CCT限頭作為整個監(jiān)視系統(tǒng)中的最前端，與攝像機的配合是取得高 畫質的關鍵，作為攝像機的眼睛，其重要性不言而喻。與手動變焦鏡 頭不同，電動變焦鏡頭一般都使用在室外較為廣闊的場景。隨著安防行業(yè)的迅速發(fā)展，以及國家對基礎設施投入的加大，像森林防火、海事管理、港口、邊防、油田等這些

30、行業(yè)及領域對于電動變焦鏡頭的需 求有了明顯的增長。由于其行業(yè)及施工安裝的特殊性，對產品的品質 有著很高的要求。那么面對眾多鏡頭品牌以及型號， 我們應該怎么樣 來選擇合適白己需要的電動鏡頭呢，以及在采購中要注意些什么東西 呢？首先，我們對電動變焦鏡頭的定義 做一下概括，本文所討論的是指采用 C/CS接口的，與普通槍型攝像機配合使 用的，變焦，聚焦以及光圈機能等可以通過后端控制器人為控制的CCT限頭一般來說，電動變焦鏡頭的變焦倍數都比較大， 常用的有6倍，7倍， 10倍的鏡頭，焦距大多在100m創(chuàng)下，還有15倍，16倍，20倍，22倍等中倍數的，焦距大多在100mm300mn間，再往上還有，30

31、倍，33倍，50倍，100倍，一般焦距都在300mn«Z上的，有些甚至 可以達到或超過1000mm特別適合超遠距離監(jiān)控。與手動變焦鏡頭 不同，電動變焦鏡頭由于焦距可以通過后端人為改變，對于場景中的重點部分可以拉近放大觀察，監(jiān)控效果非常好。目前，電動變焦鏡頭 與手動變焦鏡頭一樣，高端的技術及產品掌握在大多數日本廠商手 中，眾所周知，在近半個多世紀以來，日本的光學行業(yè)發(fā)展的相當迅 速，目前全球高端CCT崩頭市場幾乎被日本品牌所壟斷，而電動變 焦鏡頭特別是大變倍的鏡頭更是如此。電動變焦鏡頭的開發(fā)需要有非 常深厚的光學技術及大量的研發(fā)資金，具有豐富的電動變焦鏡頭產品線的廠商在全球來看都是非常

32、少，且電動變焦鏡頭的價格一般都比較貴。電動變焦鏡頭是一個完美的光，機，電三項技術的結合。電動變 焦鏡頭的開發(fā)需要有非常深厚的光學技術作為基礎，同時需要投入大量的研發(fā)資金，這也就是目前市場上能夠具有豐富的電動變焦鏡頭產 品線的廠商非常少，且電動變焦鏡頭的價格非常昂貴的主要原因。事實上，大倍數電動變焦鏡頭在開發(fā)的過程中需要解決很多光學問題， 比如縱向色差的問題，聚焦不實的問題，并不是可以做手動變焦鏡頭 的廠商都可以做電動變焦鏡頭，其實，這也是企業(yè)本身技術、資金等 綜合實力的體現。只有非常少數多年在電動變焦鏡頭研發(fā)方面大量投 入的廠商才可以做出令人滿意的產品，日本圖麗則是既具備豐富的電 動變焦鏡頭又

33、具備豐富的手動變焦鏡頭的廠商。電動變焦鏡頭選擇誤區(qū)之一：變焦倍數及焦距大家在選擇大倍數電動變焦鏡頭，有幾個誤區(qū)。第一，只看變焦 倍數，很多工程商在選擇這些鏡頭時只關注倍數，即是不是20倍或30倍的鏡頭，認為倍數越大，可以看到的距離就越遠，但實際上鏡 頭的倍數并不能完全反映出鏡頭的焦距指標。 光學變焦倍數只是表明 一個鏡頭相對的焦距變化范圍，而不能表明一個鏡頭的絕對焦距指 標。因此在實際使用中必須根據情況加以甄別。比如一款焦距為 5.5-187mm的34倍鏡頭和一款焦距為10-330mni勺33倍鏡頭，雖然前者是34倍的鏡頭，但其望遠端只有187mnfe后者的330mnW著相 當大的差距，在遠距

34、離監(jiān)控上兩者的效果是不可同日而語的。第二，只看長焦端的焦距。也有很多工程商知道實際的焦距代表 著鏡頭的望遠能力，所以對于長焦端的焦距指標非常在意， 但往往忽 略了廣角端的焦距，即不管光學變焦倍數。事實上，在鏡頭的開發(fā)里 面有一個基本規(guī)律，那就是只做光學變焦倍數不難，只做長焦距也不 難，最難的就是做到廣角與長焦兼顧的大變倍鏡頭。舉個離子來說， 比 如，一款1/2 10-500mm勺鏡頭，在其廣角端10mnfl寸的視場角約 為35° ;另一款1 23-506mm勺鏡頭，在安裝在1/2攝像機上時其 廣角端23mn有約15°的視場角。從長焦短的指標來看兩者基本差 不多，但在鏡頭的開

35、發(fā)中，這兩個鏡頭根本不是一個數量級，成本上 能夠有5- 10倍的差距。前者為一款50倍的鏡頭，而后者是一款22 倍的鏡頭，前者在做到長焦的同時，提供了廣角端非常大的市場角， 而后者只是為了做500mm勺這個長焦，放棄了廣角端的市場角，這樣 開發(fā)會簡單很多，成本也會大幅下降，但在實際使用中，這兩者的效 果就完全不一樣了。22倍的這款鏡頭只能用于在某個定點方向上的 監(jiān)控，而50倍的這一款就可以做到即可以監(jiān)控非常大的場景范圍內 有任何異?，F象，同時又可以做到對其細節(jié)做到拉近觀察。以森林防火行業(yè)為例，一般來說，我們會在幾個制高點上安裝幾臺監(jiān)控攝像機 配合大倍數電動變焦鏡頭，用最少的監(jiān)控點來覆蓋周邊 5

36、- 10公里范 圍內森林的情況，由于地貌的限制，制高點的數量是有限的，由于預 算的限制，也不能無限加裝攝像機。這時，如果你采用 50倍的鏡頭， 你會發(fā)現，可能只需要5-10只就可以完成周邊10公里范圍內的監(jiān) 控，而采用22倍的鏡頭，你必須要安裝20個以上監(jiān)控點才可以不留 死角。所以廣角的重要性是不言而喻的。根據現場的實際情況來選擇合適倍數及焦距的鏡頭是非常重要 的，在滿足長焦距的情況下，費用允許的話采用倍數大的，廣角的鏡 頭會讓實際的使用效果妙不可言。電動變焦鏡頭選擇誤區(qū)之二：光圈值和解像力光圈作為一個鏡頭的重要指標，將會直接影響到鏡頭在白天和夜 晚的使用效果。光圈值F越小，表明鏡頭的通光量越

37、大，在夜間的效 果就會更好。F值越大，表明鏡頭的通光亮越下，在白天或者強光效 果下，圖像的表現力更好，不會過暴。這一點大家基本上都是知道的， 所以在選擇鏡頭的時候，盡量考慮光圈范圍大的鏡頭，這樣使用的場 景會比較多。筆者在這里希望提醒大家的是，由于CCTVt頭廠商的慣例，鏡頭出廠的時候都只表明一個鏡頭的最大光圈和最小光圈。但事實上，最大光圈和最小光圈是隨著焦距的變化而變化的，并不是一個固定的數值，也就是說在每一個鏡頭焦距上都有一個最大光圈和最 小光圈的數值。以最大光圈這個重要指標為例，一個鏡頭的最大光圈 永遠只會在最廣角端，且這個數字是隨著焦距的增加而減小。焦距 10mm 30mm 50mm 100mm 150mm 200mm 220mm鏡頭 a （最大光圈）F1.9 F2.4 F3.0 F4.0 F5.6 F8.0鏡頭 b （最大光圈）F2.2 F2.4 F2.6 F3.0 F3.2 F3.4 F3.5雖然光圈的減小是不可避免的，但每個鏡頭的減小幅度是不一 樣，這也體現了一個鏡頭的光學素質。大家肯定會有這樣的經驗，使 用某個鏡頭標稱的光圈很大，比如說 F1.9,但在實際使用中，鏡頭 一變焦，馬上畫面就暗下來了，到了 200mm勺時候，畫面就非常暗了。 其實這就是說明這個鏡頭只是廣角端的光圈很大，隨著焦距的變化， 光圈的衰減是非常厲害的，并