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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上安防知識(shí)大全之鏡頭篇鏡頭1 1.鏡頭的種類(根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合分類)· 廣角鏡頭:視角90度以上,觀察范圍較大,近處圖像有變形。· 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角30度左右,使用范圍較廣。· 長焦鏡頭:視角20度以內(nèi),焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。· 變焦鏡頭:鏡頭焦距連續(xù)可變,焦距可以從廣角變到長焦,焦距越長成像越大。· 針孔鏡頭:用于隱蔽觀察,經(jīng)常被安裝在如天花板或墻壁等地方。2.被攝物體的大小、距離與焦距的關(guān)系 設(shè)被攝物體的高度和寬度分別為H、W,被攝物體與鏡頭間的距離為D,鏡頭的焦距為f。靶面成像的高度和寬度分別為h、w,則計(jì)算公式如

2、下: f=h×D/H f=w×D/W根據(jù)上述公式,也可以很容易地計(jì)算出視場(chǎng)角,下表為靶面尺寸和成像大小對(duì)照表 靶面規(guī)格 1" 2/3" 1/2" 1/3" h 9.6mm 6.6mm 4.8mm 3.6mm w 12.8mm 8.8mm 6.4mm 4.8mm3.相對(duì)孔徑 為了控制通過鏡頭的光通量的大小,在鏡頭的后部均設(shè)置了光圈。假定光圈的有效孔徑為d,由于光線折射的關(guān)系,鏡頭實(shí)際的有效孔徑為D,比d大,D與焦距f之比定義為相對(duì)孔徑A,即A=D/f,鏡頭的相對(duì)孔徑?jīng)Q定被攝像的照度,像的照度與鏡頭的相對(duì)孔徑的平方成正比,一般習(xí)慣上用F=

3、f/D,即相對(duì)光徑的倒數(shù)來表示鏡頭光圈的大小。F值越小,光圈越大,到達(dá)CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情況下,F(xiàn)值越小,表示鏡頭越好。4.鏡頭的焦距1)定焦距:焦距固定不變,可分為有光圈和無光圈兩種。· 有光圈:鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境光照的變化,應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。人為手工調(diào)節(jié)光圈的,稱為手動(dòng)光圈;鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的,稱為自動(dòng)光圈。· 無光圈:即定光圈,其通光量是固定不變的。主要用光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門的情況。2)變焦距:焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,使被攝物體的圖像放大或縮小。 常用的變焦鏡頭為六倍、

4、十倍變焦。 三可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。 二可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、自動(dòng)光圈。5.選配鏡頭原則 為了獲得預(yù)期的攝像效果,在選配鏡頭時(shí),應(yīng)著重注意六個(gè)基本要素: A)被攝物體的大小 B)被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸 C)物距 D)焦距 E)CCD攝像機(jī)靶面的尺寸 F)鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率注釋:變焦鏡頭-焦平面的位置固定,而焦路可連續(xù)調(diào)節(jié)的光學(xué)系統(tǒng)。變焦是通過移動(dòng)鏡頭內(nèi)部的鏡片,改變它們之間的相對(duì)位置而實(shí)現(xiàn)的。這樣就可以在一定范圍內(nèi)改變鏡頭的焦距長度和視角。焦距-透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點(diǎn)處的距離。單位一般為毫米或英寸。光圈-位于攝像機(jī)鏡頭內(nèi)部分的、可以調(diào)節(jié)的光學(xué)機(jī)械性闌也,可用來控

5、制通過鏡頭的光線的多少。自動(dòng)光圈-鏡頭內(nèi)的隔膜裝置,可根據(jù)電視攝像機(jī)傳來的視頻信號(hào)自行調(diào)節(jié),以適應(yīng)光照強(qiáng)度的變化。光圈隔膜通過打開或關(guān)閉光圈來控制通過鏡頭傳送的光線。典型的補(bǔ)償范圍是10000-1到-1。鏡頭2 鏡頭是攝像機(jī)的眼睛,正確選擇鏡頭以及良好的安裝與調(diào)整是清晰成像的第一步。當(dāng)前,13"鏡頭是應(yīng)用的主流,自動(dòng)光圈鏡頭銷售量最多,變焦鏡頭是應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)。1)應(yīng)依據(jù)攝像機(jī)到被監(jiān)視目標(biāo)的距離,來選擇定焦鏡頭(Fixed Focal Lens)的焦距。 從焦距上區(qū)分有短焦距廣角鏡頭、中焦距標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦距遠(yuǎn)鏡頭。鏡頭焦距通常用值來表示,鏡頭光圈一般用F表示,F(xiàn)取值以鏡頭的焦距和通光

6、孔徑d的比值來衡量,F(xiàn)=f/d,每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值。2)攝像機(jī)的鏡頭規(guī)格應(yīng)與攝像機(jī)CCD靶面尺寸(12"為6.4hX4.8、13"為4.8hX3.6、14"為3.2hX2.4)相對(duì)應(yīng)。如果鏡頭尺寸與攝像機(jī)CCD靶面尺寸不一致時(shí),觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求,或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。3)攝像機(jī)的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與攝像機(jī)CCD靶面尺寸hX及鏡頭焦距f之間有如下關(guān)系:水平視覺度數(shù)=2arctan (h2f); 垂直視覺度數(shù)=2arctan (/2f)。4)鏡頭有自動(dòng)光圈(auto iris)和手動(dòng)光圈(manual iris)之分。自動(dòng)光圈用于被照

7、物光線變化較多場(chǎng)合,手動(dòng)光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。 自動(dòng)光圈鏡頭有二種驅(qū)動(dòng)方式: 一類為視頻輸入型Video driver(with Amp),它將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝像機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈,這種視頻輸入型鏡頭內(nèi)包含有放大器電路,用以將攝像機(jī)傳來的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制, 另一類稱為DC輸入型(DC driverno Amp),它利用攝像機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈,這種鏡頭內(nèi)只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá),攝像機(jī)內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)品不具可互換性,但現(xiàn)已有通用型自動(dòng)光圈鏡頭推出。5)鏡頭安裝有C型和CS型兩種,C型安裝的鏡頭在CCD攝像機(jī)與鏡頭間多了5mm 調(diào)整光圈

8、值的環(huán)。C型安裝的攝像機(jī)可用CS型鏡頭,但CS安裝的攝像機(jī)不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向?qū)ВWC鏡頭與攝像機(jī)的完全兼容,這使得在任何環(huán)境下都可得到最優(yōu)圖像。6)變焦鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化,因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小。典型的光學(xué)放大規(guī)格有諸如620倍等不同檔次,并以電動(dòng)縮放鏡頭(Zoom Lens)應(yīng)用最普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項(xiàng)目劃分有: ·三可變鏡頭光圈、聚焦、焦距均需人為調(diào)節(jié)。 ·二可變鏡頭通常是自動(dòng)光圈鏡頭,而聚焦和焦距需人為調(diào)節(jié)。 ·單可變鏡頭一般是自動(dòng)光圈和自動(dòng)聚焦的鏡頭,而焦

9、距需人為調(diào)節(jié)。 7)縮放/變焦鏡頭(Vari Focal Lens)是變焦鏡頭配合縮放鏡頭功能,焦距連續(xù)可變,可將遠(yuǎn)距離物體放大,又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視寬度增加。日本Kowa公司提供從1.63.4mm的寬角度鏡頭到15.0300mm的遠(yuǎn)距鏡頭。8)除傳統(tǒng)的球面鏡頭外,新一代的是非球面鏡頭(Aspherical Lens),鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線,并且在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了鏡頭的相差、色差、球差等校正因素,通常一片非球面鏡片就能達(dá)到多個(gè)球面鏡片矯正像差的效果,因此可以減少鏡片的數(shù)量,使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準(zhǔn)確、鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低,鏡頭體

10、積也相應(yīng)縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點(diǎn)。變倍高可以簡化鏡頭的種類,物距短可以應(yīng)用在近距離攝像的場(chǎng)合,光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場(chǎng)所,因此應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。日本AVENIA的非球面鏡頭產(chǎn)品SSV0770,近攝距離可到30cm, 光圈值也可到F1.6,變焦范圍可從7.070mm,變倍率高達(dá)十倍,可用于電視監(jiān)控等領(lǐng)域。鏡頭的分類 ()以鏡頭安裝分類所有的攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的,攝象機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即安裝座和安裝座。兩者螺紋部分相同,但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。安裝座:從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm。安裝座:特種安裝,此時(shí)應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安

11、裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是12.5mm。如果要將一個(gè)安裝座鏡頭安裝到一個(gè)安裝座攝象機(jī)上時(shí),則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。 ()以攝象機(jī)鏡頭規(guī)格分類攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的尺寸而定,兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)。即攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選英寸。攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選英寸。攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選英寸。如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)靶面尺寸不一致時(shí),觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求,或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。 ()以鏡頭光圈分類 鏡頭有手動(dòng)光圈(manual iris)和自動(dòng)光圈(auto iris)之分,配合攝象機(jī)使用,手動(dòng)光圈鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場(chǎng)合,自動(dòng)光圈鏡頭因亮度變更時(shí)其光圈

12、亦作自動(dòng)調(diào)整,故適用亮度變化的場(chǎng)合。自動(dòng)光圈鏡頭有兩類:一類是將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝象機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈,稱為視頻輸入型,另一類則利用攝象機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈,稱為輸入型。自動(dòng)光圈鏡頭上的(自動(dòng)鏡頭控制)調(diào)整用于設(shè)定測(cè)光系統(tǒng),可以整個(gè)畫面的平均亮度,也可以畫面中最亮部分(峰值)來設(shè)定基準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度,供給自動(dòng)光圈調(diào)整使用。一般而言,已在出廠時(shí)經(jīng)過設(shè)定,可不作調(diào)整,但是對(duì)于拍攝景物中包含有一個(gè)亮度極高的目標(biāo)時(shí),明亮目標(biāo)物之影像可能會(huì)造成“白電平削波”現(xiàn)象,而使得全部屏幕變成白色,此時(shí)可以調(diào)節(jié)來變換畫面。 另外,自動(dòng)光圈鏡頭裝有光圈環(huán),轉(zhuǎn)動(dòng)光圈環(huán)時(shí),通過鏡頭的光通量會(huì)發(fā)生變化,光

13、通量即光圈,一般用表示,其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比,即:f(焦距)(鏡頭實(shí)際有效口徑),值越小,則光圈越大。 采用自動(dòng)光圈鏡頭,對(duì)于下列應(yīng)用情況是理想的選擇,在諸如太陽光直射等非常亮的情況下,用自動(dòng)光圈鏡頭可有較寬的動(dòng)態(tài)范圍。要求在整個(gè)視野有良好的聚焦時(shí),用自動(dòng)光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。 要求在亮光上因光信號(hào)導(dǎo)致的模糊最小時(shí),應(yīng)使用自動(dòng)光圈鏡頭。 ()以鏡頭的焦距(視場(chǎng)大小)分類 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角度左右,在英寸攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為mm,在英寸攝象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為mm。 廣角鏡頭:視角度以上,焦距可小于幾毫米,可提供較寬廣的視景。 遠(yuǎn)攝鏡頭:視角度以內(nèi),焦距可達(dá)幾米甚

14、至幾十米,此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大,但使觀察范圍變小。 變倍鏡頭(zoom lens):也稱為伸縮鏡頭,有手動(dòng)變倍鏡頭和電動(dòng)變倍鏡頭兩類。 可變焦點(diǎn)鏡頭(vari-focus lens):它介于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與廣角鏡頭之間,焦距連續(xù)可變,即可將遠(yuǎn)距離物體放大,同時(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過設(shè)置自動(dòng)聚焦于最小焦距和最大焦距兩個(gè)位置,但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦,則需通過手動(dòng)聚焦實(shí)現(xiàn)。 針孔鏡頭:鏡頭直徑幾毫米,可隱蔽安裝。變焦鏡頭變焦鏡頭有手動(dòng)伸縮鏡頭和自動(dòng)伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化,因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放

15、大或縮小,所以也常被成為變倍鏡頭。典型的光學(xué)放大規(guī)格有倍(6.036mm,F1.2)、倍(4.536mm,F1.6)、倍(8.080mm,F1.2)、倍(6.072mm,F1.2)、倍(10200mm,F1.2)等檔次,并以電動(dòng)伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。為增大放大倍數(shù),除光學(xué)放大外還可施以電子數(shù)碼放大。 在電動(dòng)伸縮鏡頭中,光圈的調(diào)整有三種,即:自動(dòng)光圈、直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈、電動(dòng)調(diào)整光圈。其聚焦和變倍的調(diào)整,則只有電動(dòng)調(diào)整和預(yù)置兩種,電動(dòng)調(diào)整是由鏡頭內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng),而預(yù)置則是通過鏡頭內(nèi)的電位計(jì)預(yù)先設(shè)置調(diào)整停止位,這樣可以免除成像必須逐次調(diào)整的過程,可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統(tǒng)中,大部分采用帶預(yù)

16、置位的伸縮鏡頭。 另一項(xiàng)令用戶感興趣的則是快速聚焦功能,它由測(cè)焦系統(tǒng)與電動(dòng)變焦反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成。變焦鏡頭也是鏡頭的一種類型,它可以在不更換鏡頭的情況下改變焦距.變焦鏡頭具有可以變化的焦距.比如,一只80-200mm的變焦鏡頭,通常只需轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭筒就可以獲得80-200mm之間的任意焦距.由于產(chǎn)生這種多功能性所必需的復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng),給變焦鏡頭帶來了以下三個(gè)基本問題:1. 價(jià)格昂貴;2. 體積大;3. 在任何確定的焦距下,其成像往往都不如最好的定焦鏡頭成像清晰.姑且不談這些與生俱來的缺陷,當(dāng)今的光學(xué)工業(yè)運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行鏡頭設(shè)計(jì),已經(jīng)制造出了很多非常優(yōu)秀的變焦鏡頭.不少變焦鏡頭的成像已經(jīng)非常清晰,而且體積

17、也已相當(dāng)小巧,只是價(jià)格仍然很貴.使用變焦鏡頭進(jìn)行聚焦時(shí),最好考慮首先將影像調(diào)至最大處進(jìn)行聚焦;也就是說,使用鏡頭的最長焦距端聚焦.然后,再把焦距變小到拍攝時(shí)所期望的焦距上.在此過程中,所有焦距上的影像始終保持清晰.運(yùn)用這種技術(shù),由于是在盡可能最大的影像下聚焦,所以能夠更容易地觀察到影像細(xì)節(jié)是否清晰,因此也是最為精確的聚焦方法.注意,有些變焦鏡頭需要轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)單獨(dú)的控制環(huán),一個(gè)環(huán)控制聚焦,另一個(gè)環(huán)控制焦距.這種結(jié)構(gòu)布局的優(yōu)點(diǎn)是一旦完成了聚焦,不會(huì)因調(diào)整焦距而意外地改變了焦點(diǎn).其他的變焦鏡頭只需要移動(dòng)一個(gè)控制環(huán),轉(zhuǎn)動(dòng)它進(jìn)行聚焦,前后滑動(dòng)它即可改變焦距.這種單環(huán)變焦鏡頭對(duì)于操作來講往往更快捷和更方便,

18、但通常也更貴一些.需要注意,改變焦距時(shí),不要失去清晰的焦點(diǎn).怎么會(huì)失去了焦點(diǎn)呢?當(dāng)你的推拉控制環(huán)以改變焦距時(shí),往往會(huì)無意中轉(zhuǎn)動(dòng)了控制環(huán).因此,對(duì)于單環(huán)變焦鏡頭,在影像最大處完成聚焦以后,推拉控制環(huán)改變焦距時(shí)一定要格外小心,使其保持前后直線運(yùn)動(dòng).否則,就會(huì)失去清晰的焦點(diǎn)。鏡頭的相對(duì)孔徑 為了控制通過鏡頭的光通量的大小,在鏡頭的后部均設(shè)置了光圈。假定光圈的有效孔徑為d,由于光線折射的關(guān)系,鏡光實(shí)際有效的有效孔徑為D,比d 大,D 與焦距f 之比定義為相對(duì)孔徑A,即A=D/f,鏡頭的相對(duì)孔徑?jīng)Q定被攝像的照度,像的照度與鏡頭的相對(duì)孔徑的倒數(shù)來表示鏡頭光圈的大小。F 值越小,光圈越大,到達(dá)CCD 芯片的

19、光通量就越大。所以在焦距f 相同的情況下,F(xiàn) 值越小,表示鏡頭越好。鏡頭的焦距 1)定焦距:焦距固定不變,可分為有光圈和無光圈兩種。 有光圈:鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境江照的變化,應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié),人為手工調(diào)節(jié)光圈的,稱為手動(dòng)光圈。鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的,稱為自動(dòng)光圈。 無光圈:即定光圈,其通光量是固定不變的。主要用于光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門的情況。 2)變焦距:焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,使被攝物體的圖像放大或縮小。 常用的變焦鏡頭為六倍、十售變焦。 三可變和二可變鏡頭 三可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。 二可變鏡頭:可調(diào)焦調(diào)、調(diào)聚焦

20、、自動(dòng)光圈。C型鏡頭和CS型鏡頭的區(qū)別 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(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.526mm,而CS型接口的鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)距離為12.5mm。 因此將C型鏡頭安裝到CS接口攝像機(jī)時(shí)需要加裝一個(gè)5mm厚的接圈。鏡頭的主要性能指標(biāo) 1、焦距:焦距的大小決定著視場(chǎng)角的大小,焦距數(shù)值小,視場(chǎng)角大,所觀察的范圍也大,但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大,視場(chǎng)角小,觀察范圍小,只要焦距選擇合適,即便距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場(chǎng)角是一一對(duì)應(yīng)的,一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場(chǎng)角,所以在選擇鏡頭焦距時(shí),應(yīng)該充分考慮是觀測(cè)細(xì)節(jié)重要

21、,還是有一個(gè)大的觀測(cè)范圍重要,如果要看細(xì)節(jié),就選擇長焦距鏡頭;如果看近距離大場(chǎng)面,就選擇小焦距的廣角鏡頭。 2、光闌系數(shù):即光通量,用F 表示,以鏡頭焦距f 和通光孔徑D 的比值來衡量。每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F 值,例如6mm/F1.4 代表最大孔徑為4.29 毫米。光通量與F 值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn) 值越小,光通量越大。鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22 等,其規(guī)律是前一個(gè)標(biāo)值時(shí)的曝光量正好是后一個(gè)標(biāo)值對(duì)應(yīng)曝光量的2 倍。也就是說鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一數(shù)值是后

22、一數(shù)值的根號(hào)2 倍,因此光圈指數(shù)越小,則通光孔徑越大,成像靶面上的照度也就越大。另外鏡頭的光圈還有手動(dòng)(MANUAL IRIS)和自動(dòng)光圈(AUTO IRIS)之分。配合攝像頭使用,手動(dòng)光圈適合亮度變化不大的場(chǎng)合,它的進(jìn)光量通過鏡頭上的光圈環(huán)調(diào)節(jié),一次性調(diào)整合適為止。自動(dòng)光圈鏡頭會(huì)隨著光線的變化而自動(dòng)調(diào)整,用于室外、入口等光線變化大且頻繁的場(chǎng)合。 3、自動(dòng)光圈鏡頭:自動(dòng)光圈鏡頭目前分為兩類:一類稱為視頻(VIDEO)驅(qū)動(dòng)型,鏡頭本身包含放大器電路,用以將攝像頭傳來的視頻幅度信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制。另一類稱為直流(DC)驅(qū)動(dòng)型,利用攝像頭上的直流電壓來直接控制光圈。這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈

23、馬達(dá),要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對(duì)于各類自動(dòng)光圈鏡頭,通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕,一是ALC 調(diào)節(jié)(測(cè)光調(diào)節(jié)),有以峰值測(cè)光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇,一般取平均測(cè)光檔;另一個(gè)是LEVEL 調(diào)節(jié)(靈敏度),可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。 4、變倍鏡頭:變倍鏡頭分為手動(dòng)(MANUAL ZOOM LENS)和電動(dòng)(AUTO ZOOM LENS)兩種,手動(dòng)變倍鏡頭一般用于科研項(xiàng)目而不用在閉路監(jiān)視系統(tǒng)中。在監(jiān)控很大的場(chǎng)面時(shí),攝像頭通常要配合電動(dòng)鏡頭和云臺(tái)使用。電動(dòng)鏡頭的好處是變焦范圍大,既可以看大范圍的情況,也可以聚焦某個(gè)細(xì)節(jié),再加上云臺(tái)可以上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng),可視范圍就非常大了。 電動(dòng)鏡頭有6 倍、

24、10 倍、15 倍、20 倍等多種倍率,如果再知道基準(zhǔn)焦距,就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如一個(gè)6 倍電動(dòng)鏡頭,基準(zhǔn)焦距為8.5 毫米,那么其變焦范圍就是8.5 到51 毫米連續(xù)可調(diào),視場(chǎng)角為31.3到5.5 度。電動(dòng)鏡頭的控制電壓一般是直流8V16V,最大電流為30 毫安。所以在選控制器時(shí),要充分考慮傳輸線纜長度,如果距離太遠(yuǎn),線路產(chǎn)生的電壓下降會(huì)導(dǎo)致鏡頭無法控制,必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合解碼器控制。不同種類鏡頭的應(yīng)用范圍 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)

25、。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。 定焦距(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焦距鏡頭,中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。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,

26、監(jiān)視范圍要求寬的場(chǎng)合,焦距大于成像尺寸的稱為長焦距鏡頭,長焦距鏡頭又稱望遠(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。 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。 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。 電動(dòng)變焦距鏡頭,可與任何CCD 攝像機(jī)配套,在各種光線下均可使用,變焦距鏡頭是通過遙控裝置來進(jìn)行光對(duì)焦,光圈開度,改變焦距大小的。鏡頭的種類(根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合分類) 廣角鏡頭:視角90 度以上,觀察范圍較大近處圖像有變形。

27、 松下公司有WV-LA2R8C3、WV-LA210。 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角30 度左右,使用范圍較廣。松下公司有WV-LA9C3B。 長焦鏡頭:視角20 度以內(nèi),焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。松下公司有WV-LA18A、WV-LZ62/8 等。 變焦鏡頭:鏡頭焦距連續(xù)可變,焦距可以從廣角變到長焦,焦距越長則成像越大。松下公司型號(hào)有WV-LZ61/10、WV-LZ61/15 等。 針孔鏡頭:用于隱蔽觀察,經(jīng)常被安裝在如天花板或墻壁等地方。鏡頭與攝像機(jī)CCD 尺寸的關(guān)系 1/2”鏡頭既可用于1/2”攝像機(jī),也可用于1/3”攝像機(jī),但視角會(huì)減少25%左右。 1/3”鏡頭不能用于1/2”攝像機(jī),只能用于1/3

28、”攝像機(jī)。選配鏡頭原則與如何選擇 選配原則 為了獲得預(yù)期的攝像效果,在選配鏡頭時(shí),應(yīng)著重注意六個(gè)基本要素: A)被攝物體的大小B)被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸C)物距D)焦距E)CCD 攝像機(jī)靶面的尺寸F)鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率 操作步驟:* 移開鏡頭防尖裝置,連接上鏡頭。* 如果使用CS 鏡頭,請(qǐng)降下C 圈(5mm),然后鎖住CS 鏡頭裝置。* C 型鏡頭可直接安裝使用。* 連接視頻輸出(BNC)至監(jiān)視器或其它設(shè)備。* 插上DC12V 電源/AC220V* 檢查LED 是否亮。* 當(dāng)圖像一旦模糊時(shí),請(qǐng)調(diào)整鏡頭焦距。 如何選擇 鏡頭光圈分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。以往由于攝像機(jī)的使用在室外或其它特殊場(chǎng)合等緣故,所

29、以較多選用自動(dòng)光圈鏡頭。 雖然自動(dòng)光圈鏡頭對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的光線變化適應(yīng)性較強(qiáng),但其價(jià)格也明顯高于相同焦距的手動(dòng)定焦鏡頭。而現(xiàn)在大多數(shù)的攝像機(jī)都有電子快門,室內(nèi)的光源也較為穩(wěn)定,因此,建議在室內(nèi)情況下,采用手動(dòng)光圈鏡頭即可;現(xiàn)在市場(chǎng)上用的自動(dòng)光圈鏡頭分為二大類:a.電源驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭;b.視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭。電源驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭是通過四根線控制鏡頭的,其中兩根為DC12V 電源來驅(qū)動(dòng)鏡頭中的馬達(dá),另兩根控制線通過鏡頭內(nèi)的光感應(yīng)點(diǎn)感應(yīng)外部光源的照度來控制光圈的大小;視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭則是通過三根線來控制鏡頭的,其中一根為視頻觸發(fā)信號(hào)來起動(dòng)光圈,并控制光圈大小,另二根為DC12V 電源線驅(qū)動(dòng)電機(jī)馬達(dá)

30、。目前市場(chǎng)上大多黑白或彩色攝像機(jī)可以兼容二種自動(dòng)光圈鏡頭鏡頭。但當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)在室外時(shí),應(yīng)采用帶自動(dòng)光圈的鏡頭,因?yàn)槭彝獾墓饩€的動(dòng)態(tài)范圍變化較大,夏日陽光下環(huán)境照度達(dá)50000LxLx;夜間路燈時(shí)僅為10Lx,變化幅度相當(dāng)大。在這種情況下攝像機(jī)無論是否具有自動(dòng)調(diào)整靈敏度功能即通過攝像機(jī)本身的電子快門已不可能適應(yīng)這么寬的照度范圍,也就無法達(dá)到控制圖像效果的作用。 詳細(xì)選擇說明 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)。 鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體,如果沒有晶狀體,人眼看不到任何物體;如果沒有鏡頭,那

31、么攝像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片,沒有清晰的圖像輸出,這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)的原理是一致的。 當(dāng)人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時(shí),也就是人們常說的近視眼,眼前的景物就變得模糊不清;攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象,當(dāng)圖像變得不清楚時(shí),可以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn),改變CCD 芯片與鏡頭基準(zhǔn)面的距離(相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置),可以將模糊的圖像變得清晰。 由此可見,鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道:設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距,施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù) ()鏡頭的成像尺寸

32、 應(yīng)與攝象機(jī)靶面尺寸相一致,如前所述,有英寸、英寸、英寸、英寸、英寸、英寸等規(guī)格。 ()鏡頭的分辨率 描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變,但對(duì)用戶而言,需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率,以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計(jì)量單位,計(jì)算公式為:鏡頭分辨率畫幅格式的高度。由于攝象機(jī)靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,如英寸攝象機(jī),其靶面為6.4mm4.8mm,英寸攝象機(jī)為4.8mm3.6mm。因此對(duì)英寸格式的靶面,鏡頭的最低分辨率應(yīng)為對(duì)線mm,對(duì)英寸格式攝象機(jī),鏡頭的分辨率應(yīng)大于對(duì)線,攝象機(jī)的靶面越小,對(duì)鏡頭的分辨率越高。 ()鏡頭焦距與視野角度 首先根據(jù)攝象機(jī)到被監(jiān)控目標(biāo)的距離,選擇鏡頭的焦距,鏡

33、頭焦距f 確定后,則由攝象機(jī)靶面決定了視野。 ()光圈或通光量 鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來衡量,以為標(biāo)記,每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最大的值,通光量與值的平方成反比關(guān)系,值越小,則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部分的光線變化程度來選擇用手動(dòng)光圈還是用自動(dòng)光圈鏡頭。鏡頭選購要注意哪些問題? 常用的鏡頭種類包括:手動(dòng)/自動(dòng)光圈定焦鏡頭和自動(dòng)光圈變焦鏡頭兩種。 定焦鏡頭的適用范圍如下:(1)手動(dòng)光圈鏡頭:所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化不大,如室內(nèi)。(2)自動(dòng)光圈鏡頭:所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化大,如室外。定焦鏡頭分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭和廣角鏡頭兩種。(1) 廣角鏡頭:監(jiān)視的角度較寬,距離較近。(2)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:監(jiān)視的角

34、度和距離適中。 變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭,另一種分法是:手動(dòng)變焦和電動(dòng)變焦(電動(dòng)光圈和自動(dòng)光圈)兩種。 變焦鏡頭在規(guī)則上可以劃分為:1/3、1/2和1等。 選擇變焦鏡頭的原則是:鏡頭的規(guī)格不應(yīng)小于攝像機(jī)的規(guī)格,也就是說1/2的鏡頭可以與1/3的攝像機(jī)一起使用,但是1/3的鏡頭就不能夠 在 1/2的攝像機(jī)上使用。鏡頭選型方法 如果把攝像機(jī)比喻為人的眼睛,鏡頭就好比是眼球,它直接關(guān)系到監(jiān)看物體的遠(yuǎn)近、范圍和效果。鏡頭的選用應(yīng)考慮一下幾點(diǎn): 1)鏡頭尺寸應(yīng)等于或大于攝像機(jī)成像面尺寸。例如:1/3攝像機(jī)可選1/31整個(gè)范圍內(nèi)的鏡頭,但水平視角的大小都是一樣的。只是使用大于1/3的鏡頭能夠更多地利用成形,更精確了鏡頭中心光路,所以可提高圖像質(zhì)量和分辨率。 2)選用合適的鏡頭焦距。焦距越大,監(jiān)看距離越遠(yuǎn),水平視角越小,監(jiān)看范圍越窄;焦距越小,監(jiān)看距離越近,水平視角越大,監(jiān)看范圍越寬。鏡頭焦距可按照以下公式估算。f=A×L/H (f-鏡頭焦距;A-攝像機(jī)CCD垂向尺寸;L-被攝物體到鏡頭距離;H-被攝物體高度)格式1英寸2/3英寸1/2英寸1/3英寸1/4英寸CCD垂向尺寸9.66.64.83.62.7 3)考慮環(huán)境光線的變化。光線對(duì)圖像的采集效果起著十分重要的作用。一般來說,對(duì)于光線變化不明顯的環(huán)境,我們常選用手動(dòng)光圈鏡頭,將光圈手調(diào)到一個(gè)比較理想的數(shù)值后就可

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