鏡頭角度與距離計(jì)算方法

1、專用的鏡頭角度計(jì)算方法鏡頭焦距的計(jì)算1公式計(jì)算法：視場(chǎng)和焦距的計(jì)算視場(chǎng)系指被攝取物體的大小，視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝取物體距離,鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。1、鏡頭的焦距，視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下；f=wL/W2、f=hL/hf;鏡頭焦距 w：圖象的寬度（被攝物體在ccd靶面上成象寬度）W:被攝物體寬度L:被攝物體至鏡頭的距離h :圖象高度（被攝物體在 ccd靶面上成像高度）視場(chǎng)（攝取場(chǎng)景）高度H:被攝物體的高度ccd靶面規(guī)格尺寸:單位mm規(guī)格WH1/3"4.83.61/2"6.44.82/3"8.86.61"12.79.6由于攝

2、像機(jī)畫(huà)面寬度和高度與電視接收機(jī)畫(huà)面寬度和高度一樣，其比例均為4:3，當(dāng)L不變，H或W增大時(shí)，f變小，當(dāng)H或W不變，L增大時(shí)，f增大。2視場(chǎng)角的計(jì)算如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。水平視場(chǎng)角0（水平觀看的角度） 0=2tg1=垂直視場(chǎng)角q （垂直觀看的角度） q=2tg-1=式中w、H、f同上 水平視場(chǎng)角與 垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下： 4=或=4表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距 f時(shí)的水平視場(chǎng)角b的值，如 果知道了水平或垂直場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H和視場(chǎng)寬度 W. H=2Ltg、W=2Ltg例如；攝像機(jī)的攝像管為 17mm（2/3in）,鏡頭

3、焦距f為12mm ,從表2中查得水平視場(chǎng)角為 40 c而 鏡頭與被攝取物體的距離為 2m ,試求視場(chǎng)的寬度 wo W=2Ltg=2X 2tg=1.46m 貝U H=W= 1.46=1.059m 焦 距f越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。圖解法如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（ W）。高（H）和與攝像機(jī)的距離（L）決定，一旦決定了 攝像機(jī)要監(jiān)視的景物， 正確地選擇鏡頭的焦距就由來(lái) 3個(gè)因素決定；*.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機(jī)與景物 的距離*.攝像機(jī)成像器的尺土：1/3"、1/2"、2/3"或1"。圖解選擇鏡頭步驟：所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系

4、。利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用 1/3”鏡頭時(shí)使用圖2,使用1/2鏡頭時(shí)使用圖3,使用2/3”鏡頭時(shí)使用圖4,使用 1鏡頭時(shí)使用圖5。具體方法：在以 W和L為座標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物 完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上，面那條線指示的數(shù)值。例如：視場(chǎng)寬 50m,距離40m,使用1/3" 格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線偏上一點(diǎn)。這表明如果使用4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場(chǎng)。而用2.8mm的鏡頭則可以完全覆蓋視場(chǎng)。 f=vD/V 或 f=hD/H 其中，f代表焦距，v

5、代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測(cè)物體高度，h代表CCD靶面水平寬度，H代 表被觀測(cè)物體寬度。舉例：假設(shè)用1/2” CCD攝像頭觀測(cè)，被測(cè)物體寬 440毫米，高330毫米，鏡頭焦點(diǎn)距物體 2500毫 米。由公式可以算出：焦距f=6.4X2500/440弋36毫米 或焦距 f=4.8X2500/330 弋36 毫米當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號(hào)，一般選擇比計(jì)算值小的，這樣視角還會(huì)大一些。智能建筑閉路電視系統(tǒng)中攝像機(jī)鏡頭的選擇及計(jì)算摘要：本文主要介紹閉路電視系統(tǒng)中攝像機(jī)鏡頭的選擇和計(jì)算，在選擇和計(jì)算鏡頭時(shí)提供了三種方法；公 式計(jì)算法、查表法

6、和圖解法。關(guān)鍵詞：攝像機(jī)、鏡頭、焦距、視場(chǎng)、視場(chǎng)角攝像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備，它的質(zhì)量（指標(biāo)）優(yōu)劣直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指標(biāo)，因此， 攝像機(jī)鏡頭的選擇是否恰當(dāng)既關(guān)系到系統(tǒng)質(zhì)量，又關(guān)系到工程造價(jià)。1 .鏡頭的種類1.1 按鏡頭尺寸劃分：攝像機(jī)鏡頭與攝像機(jī)一樣也分為8.5mm（1/3in）、13mm（1/2in）、17mm（2/3）、19mm（3/4in）、25mm（lin）等多種，在選擇攝像機(jī)鏡頭時(shí)，一般應(yīng)與攝像機(jī)相對(duì)應(yīng)，即 13mm攝像機(jī)應(yīng)選用 13mm鏡頭。1.2 按鏡頭類別劃分：攝像機(jī)鏡頭分手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭兩大類型，手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)整都是為了調(diào) 節(jié)光通光量，使傳感器感受光量保

7、持在最佳狀態(tài)。2 .手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用范圍手動(dòng)光圈鏡頭是的最簡(jiǎn)單的鏡頭，適用于光照條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下，手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的一個(gè)環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來(lái)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)，應(yīng)采用自動(dòng)光圈鏡頭，比如在戶外或人工照 明經(jīng)常開(kāi)關(guān)的地方，自動(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭又有定焦距（光圈）鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。2.1 焦距（光圈）鏡頭，一般與電子快門攝像機(jī)配套，適用于室內(nèi)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)的場(chǎng)所作用。定焦距鏡頭一般又分為長(zhǎng)焦距鏡頭，中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。

8、中焦距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭；焦距小于成像尺寸的稱為短距鏡頭，短焦距鏡頭又稱廣角鏡頭，該鏡頭的焦距通常是28mm以下的鏡頭，短焦距鏡頭主要用于環(huán)境照明條件差，監(jiān)視范圍要求寬的場(chǎng)合，焦距大于成像尺寸的稱為長(zhǎng)焦距鏡頭，長(zhǎng)焦距鏡頭又稱望遠(yuǎn)鏡頭，這類鏡頭的焦距一般在150mm以上，主要用于監(jiān)視較遠(yuǎn)處的景物。2.2 手動(dòng)光圈鏡頭，可與電子快門攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用。2.3 自動(dòng)光圈鏡頭，（EF）可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，特別用于被監(jiān)視表 面亮度變化大、范圍較大的場(chǎng)所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面，一般都配自動(dòng)光圈鏡頭。2.4 電動(dòng)變焦距鏡頭，可與任何 CCD攝像

9、機(jī)配套，在各種光線下均可使用，變焦距鏡頭是通過(guò)遙控裝 置來(lái)進(jìn)行光對(duì)焦，光圈開(kāi)度，改變焦距大小的。3、鏡頭的計(jì)算3、1公式計(jì)算法3 . 1. 1、視場(chǎng)和焦距的計(jì)算視場(chǎng)系指被攝取物體的大小，視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確 定的。鏡頭的焦距，視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下；焦距：f=c W視場(chǎng)H= L圖1-視場(chǎng)計(jì)算圖W=式中：H=視場(chǎng)（攝取場(chǎng)景）高度（m）W=視場(chǎng)（攝取場(chǎng)景）寬度（m）4:3，所以由于攝像機(jī)畫(huà)面寬度和高度與電視接收機(jī)畫(huà)面寬度和高度一樣，其比例均為W=H（m）L-鏡頭至被攝取物體的騙（視距）（m）f-焦距（mm）像場(chǎng)（靶面成像面）寬度（mm

10、）像場(chǎng)（靶面成彳t面積）高度（mm）因攝像機(jī)的攝像管不同，其靶面像場(chǎng)的a,b值也不同，具體數(shù)值如下表 1.攝像管尺寸a(mm)b(mm)從式中可以看出，當(dāng) L不變，H或W增大時(shí), 小，當(dāng)H或W不變，L增大時(shí)，f增大。2視場(chǎng)角的計(jì)算25.5mm(in)9.512.719.0(3/4in)7.49.917mm(2/3in)6.68.813mm(1/2in)4.656.28.5mm(1/3in)3.64.8攝像機(jī)靶面成像像場(chǎng)a,b值如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。f變水平視場(chǎng)角0 （水平觀看的角度）3 =2tg-1 =垂直視場(chǎng)角q （垂直觀看的角度）q=2tg-1 =式中w

11、、H、f同上水平視場(chǎng)角與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下：4=或=4表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距f時(shí)的水平視場(chǎng)角b的值，如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H和視場(chǎng)寬度W.H=2Ltg、W=2Ltg例如；攝像機(jī)的攝像管為17mm（2/3in）,鏡頭焦距f為12mm ,從表2中查得水平視場(chǎng)角為 40 c而鏡頭與被攝取物體的距離為 2m ,試求視場(chǎng)的寬度woW=2Ltg=2X 2tg=1.46m貝U H=W= 1.46=1.059m焦距f越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。3. 3圖解法如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（ W）。高（H）和與攝像機(jī)的距離（L）決定，一旦

12、決定了攝像機(jī)要 監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就攝像機(jī)在不同焦距f時(shí)水視場(chǎng)角0表2鏡頭焦距f（mm）攝像管尺寸13mm(1/2in)17mm(2/3in)25mm(lin)32mm(1 1/4in)水平視場(chǎng)角6.05673831106.55268791068435877949395270869.5374968841035476581123040567112.5293954691328375267152432465917.52128405218202739512018253646251520293828131826343012.516.524323510.5142128409.112.5182

13、4507.41014.519.5635.8811.515.5754.96.79.7131003.7157.39.71252.945.97.81502.43.44.96.52001.572.52.74.93001.221.542.23.24000.921.251.82.46000.610.821.211.61由來(lái)3個(gè)因素決定；*.欲監(jiān)視景物的尺寸*.攝像機(jī)與景物的距離*.攝像機(jī)成像器的尺土：1/3"、1/2"、2/3"或1"。圖解選擇鏡頭步驟：所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)

14、與被攝景物間的距離；使用 1/3'鏡頭時(shí)使用圖2,使 用1/2鏡頭時(shí)使用圖3,使用2/3”鏡頭時(shí)使用圖4,使用1鏡頭時(shí)使用圖5。具體方法：在以 W和L為座 標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上，面那 條線指示的數(shù)值。例如： 視場(chǎng)寬50m,距離40m,使用1/3"格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線偏上一點(diǎn)。這表明如果使用4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場(chǎng)。而用2.8mm的鏡頭則可以完全覆蓋視場(chǎng)。電視監(jiān)控CCD攝像機(jī)與鏡頭的選用及配合摘要文章在系統(tǒng)地介紹了 CCD攝像機(jī)和鏡頭的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了鏡頭的選用原則和鏡頭與

15、攝像機(jī)的配合步驟。關(guān)鍵詞 電視監(jiān)控CCD攝像機(jī)鏡頭C/CS型接口同步在進(jìn)入信息化時(shí)代的今天，隨著社會(huì)財(cái)富的增加，人們?cè)絹?lái)越重視安全防范問(wèn)題。同時(shí)，利用當(dāng)今現(xiàn)有技 術(shù)，也完全可以對(duì)防區(qū)進(jìn)行有效的設(shè)防。CCD攝像機(jī)的出現(xiàn)與發(fā)展，為安全防范提供了一種嶄新的技術(shù)手段，以其既具有醒目的威懾作用，又可為破案提供強(qiáng)有力證據(jù)的魅力，廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在閉路電視監(jiān)控方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。CCD攝像部分位于閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的最前沿，可以說(shuō)是整個(gè)系統(tǒng)的眼睛"，眼 睛"的好壞將影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。所以，認(rèn)真選擇和處理CCD攝像部分是至關(guān)重要的。1 CCD攝像機(jī)與鏡頭CCD是電荷藕合器件（C

16、harge Couple Device ）的簡(jiǎn)稱，它能夠?qū)z入光線轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾刹⑵鋬?chǔ)存、 轉(zhuǎn)移，把成像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，完成光電轉(zhuǎn)移功能，因此是理想的攝像元件。CCD攝像機(jī)就是以其構(gòu)成的一和中微型圖像傳感器。1.1 CCD攝像機(jī)的特點(diǎn)CCD攝像機(jī)具有體積小、 重量輕、靈敏度高、壽命長(zhǎng)、抗振動(dòng)及不受電磁干擾等特點(diǎn)。這也正是CCD攝像機(jī)比以前的攝像管式攝像機(jī)具有的最大優(yōu)點(diǎn)。衡量CCD攝像機(jī)性能的技術(shù)指標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面：300線以上，黑白（1）清晰度：一般多指水平清晰度。電視監(jiān)控系統(tǒng)水平清晰度要求彩色攝像機(jī)在 攝像機(jī)在350線以上。（2）靈敏度（也稱最低照度）:靈敏度用 勒克斯'

17、，（Lx）表示。如某一攝像機(jī)的最低照度為0.1lx,其靈敏度一般0.1lx以上的攝像機(jī)為普通型；0.1lxi以下的攝像機(jī)為星、月光級(jí)高靈敏度型，也稱作電子增感攝像機(jī)或夜視型攝像機(jī)。（3）信噪比：攝像機(jī)的圖象信號(hào)與它的噪聲信號(hào)之比， 信號(hào)值，N表示攝像機(jī)本身產(chǎn)生的噪聲值（比如熱噪聲） 高越好，典型值為46dB o（4）視頻輸出：一般用輸出信號(hào)電壓的峰一峰值表示，用S/N表小。S表小攝像機(jī)在假設(shè)兀噪聲時(shí)的圖像，二者之比即為信噪比，用分貝（dB）表示。信噪比越多為1Vp-p1.2Vp-p,即1V1.2V峰-峰值負(fù)極性輸出，且為750復(fù)合視頻信號(hào)，采用BNC接頭（同步頭朝下）。 （5）CCD靶面尺寸：

18、常見(jiàn)的CCD攝像機(jī)靶面大小分為：16mm 。1英寸-靶面尺寸為寬12.7mmx高9.6mm,對(duì)角線2/3英寸-靶面尺寸為寬8.8mmx1/21/31/4英寸-靶面尺寸為寬 英寸-靶面尺寸為寬 英寸-靶面尺寸為寬6.4mmx4.8mmx3.2mmx高6.6mm,對(duì)角線高4.8mm,對(duì)角線高3.6mm,對(duì)角線高2.4mm,對(duì)角線11mm 。8mm 。6mm 。4mm 。CCD攝像機(jī)靶面小，將能降低成本，因此1/3英寸及以下的攝像機(jī)將占據(jù)越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。除了上述幾種技術(shù)指標(biāo)外，攝像機(jī)的供電電源分為直流和交流兩種供電型式，常見(jiàn)的交流供電電壓有,110V和24V,直流供電電壓有24V,12V和9V。

19、攝像機(jī)與鏡頭接口形式有 C/CS型之分。掃描制式基本有兩種：PAL-B和NTSC。另一個(gè)值得重視的指標(biāo)是同步方式?，F(xiàn)代的 CCD攝像機(jī)，大多采用相位可調(diào)線路鎖定的同步方式 ，即以 交流電源頻率（50Hz）作為用于垂直同步的參考值而代替了攝像機(jī)的內(nèi)同步發(fā)生器。在切換攝像機(jī)輸出時(shí)，圖像元滾動(dòng)，不會(huì)造成畫(huà)面失真。此外還有一個(gè)外部調(diào)整的相位控制（為0 % ）,所以可獲得非常精確的同步。1.2 攝像機(jī)鏡頭的分類和技術(shù)特性1.2.1 以鏡頭安裝方式分類與普通照相機(jī)所用卡口鏡頭不同，所有攝像機(jī)的鏡頭均是螺紋口的，CCD攝像機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)，即C安裝座和Cs安裝座。兩者之螺紋部分相同，都是1英寸3

20、2牙螺紋座，直徑均為25.4mm。不同之 處在于C安裝座從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm;Cs安裝從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離則為12.5mm。如果要將一個(gè) C安裝座鏡頭裝到一個(gè) CS安裝座攝像機(jī)上時(shí)，則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器，即C/CS調(diào)節(jié)圈。1.2.2 以鏡頭視場(chǎng)大小分類標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角300左右，當(dāng)鏡頭焦距近似等于攝像靶面對(duì)角線長(zhǎng)度時(shí) ，則定為該機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。在 2/3 英寸CCD攝像機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為16mm,在1/2英寸CCD攝像機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm,在1/3 英寸CCD攝像機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為 8mm。廣角鏡頭：視角550以上，焦距可小到幾毫米，能提供較寬廣

21、的視景。遠(yuǎn)攝鏡頭：視角200以內(nèi)，焦距可達(dá)幾十厘米、幾十分米，這種鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影像 放大,但觀察范圍將縮小。變焦鏡頭：又稱伸縮鏡頭，有手動(dòng)變焦和電動(dòng)變焦兩類，可對(duì)所監(jiān)視場(chǎng)景的視場(chǎng)角及目標(biāo)物進(jìn)行變焦距攝 取圖像，適合長(zhǎng)距離變化觀察和攝取目標(biāo)。變焦鏡頭的特點(diǎn)是：在成像清晰的情況下，通過(guò)鏡頭焦距的變化來(lái)改變圖像大小與視場(chǎng)大小。針孔鏡頭：鏡頭端頭直徑僅幾毫米，可隱蔽安裝。針孔鏡頭或棱鏡鏡頭適用于有遮蓋物或有特殊要求的環(huán) 境中,此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭或容易受損、或容易被發(fā)現(xiàn)，采用針孔鏡頭或棱鏡鏡頭可滿足類似特殊要求，比如在工業(yè)窯爐及精神病院等場(chǎng)所。1.2.3 以鏡頭光圈分類鏡頭有手動(dòng)光圈和自動(dòng)

22、光圈之分，手動(dòng)光圈鏡頭適合于亮度變化較小場(chǎng)所，自動(dòng)光圈鏡頭因光照度發(fā)生 大幅度變化時(shí)，其光圈亦作自動(dòng)調(diào)整，可提供必要的動(dòng)態(tài)范圍，使攝像機(jī)產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的視頻信號(hào)，故適合于亮度變 化較大場(chǎng)所。自動(dòng)光圈有兩類：一類是通過(guò)視頻信號(hào)控制鏡頭光圈，稱為視頻輸入型，另一類是利用機(jī)上直流 電壓直接控制光圈，稱為DC輸入型。1.2.4 從鏡頭焦距上分類短焦距鏡頭：因入射角較寬，故可提供一個(gè)較寬闊的視景。中焦距鏡頭：即標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距的長(zhǎng)度視CCD靶面的尺寸而定。長(zhǎng)焦距鏡頭：因人射角較窄，故僅能提供一個(gè)狹窄的視景，適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)視。1.2.5 焦距和視場(chǎng)角焦距是從透鏡中心到一個(gè)平面的距離，在此平面可產(chǎn)生一個(gè)目標(biāo)物之清晰

23、影像，通常用焦距值f表示。鏡 頭焦距f、鏡頭到目標(biāo)物的距離 d、視野HX V之間的關(guān)系如圖1所示。由此可知，鏡頭的焦距與視場(chǎng)角的大小成反比，即焦距越長(zhǎng)，視場(chǎng)角越??；焦距越短，視場(chǎng)角越大。1.2.6 相對(duì)孔徑和光圈鏡頭的相對(duì)孔徑是鏡頭的人射膛 D與焦距f之比，它是決定鏡頭通光能力的重要指標(biāo)。式 F=f/D表示， 即光圈數(shù)。F值越小，頭上均標(biāo)有其最大的 F值，如6mm/F1.距f為6mm,最大孔徑為4.29mm。對(duì)孔徑的平 方成正比，對(duì)孔徑就應(yīng)是原來(lái)的在倍，倍。在鏡頭的標(biāo)環(huán)上常標(biāo)有 1.4、2、2.8、4、5.16、22等檔。另一個(gè)值得注意的是景深問(wèn)題，像機(jī)通過(guò)鏡頭，除了能把一還使該景物前后一面上

24、，這段范圍叫做景深。 物距有關(guān)，焦距越短景深越大，距越近，景深越小。2 CCD攝像機(jī)與鏡頭的選配原則2.1 CCD攝像機(jī)的選用原則CCD攝像機(jī)與鏡頭的選用原則是根據(jù)使用場(chǎng)合、監(jiān)視對(duì)象、目標(biāo)距離、安裝環(huán)境及監(jiān)視目的來(lái)選擇所 需的攝像機(jī)。一般來(lái)講，在保證攝像系統(tǒng)可靠性及基本質(zhì)量的前提下盡可能采用中低檔次的攝像機(jī)和鏡頭，這一方面可以節(jié)省投資，另一方面，通常檔次越高的設(shè)備由于其造價(jià)高產(chǎn)量必然較少，故相對(duì)來(lái)說(shuō)可靠性指標(biāo)比之中低檔次產(chǎn)品要低，而維護(hù)使用的費(fèi)用及技術(shù)水平卻要求較高。作為電視監(jiān)控系統(tǒng)不能像電視臺(tái)那樣配備水平 較高的專業(yè)技術(shù)人員，因操作的限制，高檔次設(shè)備得不到高質(zhì)量畫(huà)面的例子屢見(jiàn)不鮮的。彩色攝像

25、機(jī)能辨別出景物或衣著的顏色，適合觀察和辨認(rèn)目標(biāo)細(xì)節(jié)，但造價(jià)較高，清晰度較低，若進(jìn)行宏觀監(jiān)視，目標(biāo)場(chǎng)景色彩又較為豐富，此時(shí)最好采用彩色攝像機(jī)。從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，彩色攝像機(jī)應(yīng)用比重越來(lái)越大。黑白攝像機(jī)清晰度較高，靈敏度也高于彩色攝像機(jī)，但沒(méi)有色彩體現(xiàn)，所以在照度不高，目標(biāo)沒(méi)有明顯的色彩標(biāo)志和差異，同時(shí)又希望較清晰地反映出目標(biāo)下，應(yīng)選用黑白攝像機(jī)。球形攝像機(jī)，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展?jié)B透到安全防范領(lǐng)域的代表之一，它是集CCD攝像機(jī)、變焦鏡頭、全方位去臺(tái)及解碼驅(qū)動(dòng)器于一體的新型攝像系統(tǒng)，其在性能方面已實(shí)現(xiàn)了云臺(tái)的高速及無(wú)級(jí)變速運(yùn)動(dòng)、鏡頭變焦及光圈的精確預(yù)置、程序式的多預(yù)置設(shè)定，甚至運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的焦功能，從而使攝像系

26、統(tǒng)具備自動(dòng)巡視和部分自動(dòng)跟蹤功能，從單純的功能型向智能型轉(zhuǎn)變。球形攝像機(jī)近年來(lái)被廣泛地應(yīng)用在賓館、醫(yī)院、娛樂(lè)場(chǎng)所、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所及室外等領(lǐng)域，尤其是行為與場(chǎng)景需要特別關(guān)注之處。帶視頻移動(dòng)檢測(cè)報(bào)警功能的攝像機(jī)應(yīng)用在銀行、博物館、軍事重地等領(lǐng)域，具有更有效、更完美的優(yōu)勢(shì)。2.2 CCD攝像機(jī)與鏡頭的配合原則在選擇CCD攝像機(jī)與鏡頭的配合時(shí)，首先要明確機(jī)械接口是否一致，盡量選用同一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，以免給安裝帶來(lái)麻煩，其次要求鏡頭成像規(guī)格與攝像機(jī)CCD靶面規(guī)格一致，即鏡頭標(biāo)明的為1/3英寸,則選用攝像機(jī)的規(guī)格也應(yīng)為1/3英寸。否則不能相互配合。例如 ：使用1/3英寸攝像機(jī)，還勉強(qiáng)可以裝備1/2英寸鏡 頭,

27、此時(shí)攝像系統(tǒng)顯現(xiàn)的視場(chǎng)角要比鏡頭標(biāo)明的視角小很多；但反過(guò)來(lái)把1/2英寸鏡頭用于2/3英寸攝像機(jī)時(shí)則圖像就不能充滿屏幕，圖像邊緣不是發(fā)黑就是發(fā)虛。當(dāng)確定了攝像點(diǎn)位置后，就可根據(jù)監(jiān)視目標(biāo)選擇合適的鏡頭了。選擇的依據(jù)是監(jiān)視的視野和亮度變化的范圍，同時(shí)兼顧所選攝像機(jī) CCD靶面尺寸。視野決定使用定焦鏡頭還是變焦鏡頭，變焦選擇倍數(shù)范圍。亮度變化范圍決定是否使用自動(dòng)光圈鏡頭。無(wú)論選用定焦鏡頭還是變焦鏡頭都要確定焦距，為了獲得最佳的監(jiān)視效果，一般都應(yīng)根據(jù)工程條件進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用標(biāo)稱焦距的鏡頭，當(dāng)標(biāo)稱焦距鏡頭的焦距與計(jì)算結(jié)果相差較大時(shí)，應(yīng)調(diào)查攝像機(jī)的安裝位置，再核算直至滿意為止。攝像機(jī)與被監(jiān)視目標(biāo)有

28、公式（1）。f=v M/V（1）式中f為計(jì)算焦距；V為視場(chǎng)高；v為像場(chǎng)高（即CCD靶面高）； d 為物距。例如:某CCD攝像機(jī)采用1/3英寸靶面，用以監(jiān)視商場(chǎng)收銀臺(tái)，有效范圍為2mx 2m,攝像機(jī)安裝于距收銀 臺(tái)7m處,該攝像機(jī)需配多大焦距鏡頭 ？利I用式（1）有:v=3.6mmV=2m d=7m因此:f=3.6 X/2=12.6mm故可采用標(biāo)稱焦距為12mm的定焦鏡頭。變焦鏡頭焦距的計(jì)算與定焦鏡頭一樣，只要最大和最小焦距能 滿足視野要求即可。一般來(lái)說(shuō)，監(jiān)視固定目標(biāo)應(yīng)該選用定焦鏡頭。對(duì)于具有一定空間范圍，兼有宏觀和微觀監(jiān)視要求，需要經(jīng)常反復(fù)監(jiān)視恒、沒(méi)有同時(shí)監(jiān)視要求的場(chǎng)合，宜采用變焦鏡頭并配合云

29、臺(tái)，否則盡量采用定焦鏡頭。在需要秘密 監(jiān)視或特殊應(yīng)用場(chǎng)合，針孔（棱形）鏡頭可輕而易舉地達(dá)到監(jiān)控目的。監(jiān)控?cái)z像頭鏡頭可視角度表鏡頭焦距搭配 1/3" CCD搭配 1/4" CCD二者的角度差異2.8 mm89.9°75.6 014.3 03.6 mm75.7 062.213.5 04 mm69.9 057.0 012.9 06 mm50.0 039.8 010.2 08 mm38.5 030.4 08.1 012 mm26.220.5 05.7 016 mm19.8 015.4 04.4 025 mm10.6 08.3 02.360 mm5.3 04.1 01.2&

30、#176;監(jiān)控?cái)z像頭鏡頭可視距離表鏡頭焦 距 （毫米 數(shù)）距離5米 （寬X高）距離10米 （寬X高）距離15米 （寬X高）距離20米 （寬X高）距離30米 （寬X高）2.8mm13X9.8 米26 X 19.5 米39X29.3 米52X39米78X58.5 米3.6mm8.5 X 6.4 米17X 12.8 米25.5X19米34X25.5 米51X38.3 米4mm8X6米16X 12米24 X 18米32X24米48X36米6mm5.5 X 4.1 米11X8.3 米16.5X12.4 米22X16.5 米33X 24.8 米8mm3.5 X 2.6 米7X 5.3米10.5 X 7.9

31、 米14X10.5 米21X 15.8 米12mm2X1.5 米4X3米6X 4.5 米8X6米12X9米16mm1.5X1.1 米3X 2.3 米4.5 X 3.4 米6X 4.5 米9義6.8米25mm1.3X1 米2.5 X 1.9 米3.8 X2.9米5X 3.8 米7.5 X 5.6 米60mm0.5 X 0.4 米1X0.75 米1.5X1.1 米2X 1.5 米3X 2.3米攝像機(jī)選型、安裝需要考慮的幾個(gè)問(wèn)題攝像機(jī)選型、安裝通常有八點(diǎn)需要考慮，具體如下（1）應(yīng)根據(jù)監(jiān)控 目標(biāo)的的照度選著不同靈敏度的攝像機(jī)。 監(jiān)控目標(biāo)的最低環(huán) 境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的10言。監(jiān)視目標(biāo)的照度要求與

32、攝像機(jī)的靈敏度密切相關(guān)，通常閉路 電視監(jiān)控系統(tǒng)是由被監(jiān)視視場(chǎng)所監(jiān)視時(shí)刻的自然光，一般畫(huà) 面的典型照度見(jiàn)表1-1表1-1 一般畫(huà)面的典型照度各種天氣下的自然光照度值照度估計(jì)值（lx）直射陽(yáng)光100000130000晴天（非陽(yáng)光直射）1000020000陰天1000工作場(chǎng)所內(nèi)（白天）200 400非常陰暗的白天100黃昏（拂曉）10入夜1滿月0.1弦月0.01沒(méi)有月亮的晴朗夜空0.001沒(méi)有月亮的多云夜空0.0001監(jiān)視目標(biāo)的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的 10吾以上, 這是工程中的經(jīng)驗(yàn)值。處在室外的監(jiān)控目標(biāo)。其亮度一般是從黑夜最低照度 0.1Ix以 下到晴天中午的1300001X左右變化幅度相當(dāng)大，僅采用自動(dòng)靶 壓控制的攝像機(jī)是不能適應(yīng)監(jiān)視目標(biāo)這么寬的照度范圍的。 就 當(dāng)前的技術(shù)而言，可采用自動(dòng)光圈可調(diào)鏡頭，確保監(jiān)視的效果。（2）攝像機(jī)鏡頭的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：鏡頭的焦距應(yīng)根據(jù)視場(chǎng)角大小和鏡頭與監(jiān)視目標(biāo)的距離確定，并按下式計(jì)算：F=4 L/H式中F一焦距（mm）A-像場(chǎng)高（mm）L一物距（mm）H一視場(chǎng)高（mm）攝取固定監(jiān)控目標(biāo)時(shí)，可選用定焦鏡頭；當(dāng)視距較小而視角較大時(shí)， 可選用廣角鏡頭：當(dāng)視距較大時(shí)，可選用望遠(yuǎn)鏡頭；當(dāng)需要改 變監(jiān)控目標(biāo)的觀察視角或范圍比較大時(shí)，宜選用變焦鏡頭。除硫化狒攝