CCD靶面尺寸劃分

1、CCD靶面尺寸劃分     攝像機(jī)攝像器件（CCD）的尺寸分為1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中以1/3英寸和1/2英寸最為常見。 CCD尺寸      水平（mm）      垂直（mm）      對角線（mm） 1英寸         &

2、#160;  12.7                 9.6                16 2/3英寸           

3、;8.8                 6.6                 11 1/2英寸          6.4  &

4、#160;               4.8                  8 1/3英寸          4.8   &

5、#160;              3.6                  6 1/4英寸          3.6    &

6、#160;             2.4                  4 鏡頭焦距的確定    在選擇鏡頭時，有以下五個因素確定鏡頭標(biāo)準(zhǔn)：      （1） 監(jiān)控

7、現(xiàn)場的大??；       （2） 被攝物體的大??；      （3） 物距；      （4） 焦距；      （5） CCD靶面尺寸 。      前4點(diǎn)可由現(xiàn)場測量并通過計(jì)算來確定鏡頭的焦距標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方法如下：  

8、;  u 1/3CCD F=4.8×L/W或F=3.6×L/H   （焦距FCCD水平寬度*物距/物寬）或（焦距FCCD垂直高度*物距/物高）    u 1/2CCD F=6.4×L/W或F=4.8×L/H         其中，W為被攝物體的寬度；H為被攝物體的高度；L為鏡頭到被攝物體間的距離；F為鏡頭焦距。  &#

9、160;    那么為何在鏡頭的選用中考慮CCD靶面的尺寸呢?      為了從1/3與1/2 CCD攝像機(jī)中獲取同樣的視角，1/3 CCD攝像機(jī)鏡頭焦距必須縮短；相反如果在1/3 CCD與1/2 CCD攝像機(jī)中采用相同焦距的鏡頭，情況又如何呢?1/3 CCD攝像機(jī)視角將比1/2 CCD攝像機(jī)明顯地減小，同時1/3 CCD攝像機(jī)的圖像在監(jiān)視器上將比1/2 CCD的圖像放大，產(chǎn)生了使用長焦距鏡頭的效果。 &#

10、160;       另外我們在選擇鏡頭時還要注意這樣一個原則：即小尺寸靶面的CCD可使用大尺寸靶面CCD攝像機(jī)的鏡頭，反之則不行。原因是：如1/2 CCD攝像機(jī)采用1/3鏡頭，則進(jìn)光量會變小，色彩會變差，甚至圖像也會缺損；反之，則進(jìn)光量會變大，色彩會變好，圖像效果肯定會變好。當(dāng)然，綜合各種因素，攝像機(jī)最好還是選擇與其相匹配的鏡頭。3、正確選用鏡頭焦距的理論計(jì)算      攝取景物的鏡頭視場角是極為重要的參數(shù)，鏡頭視場角隨鏡頭焦距及攝像機(jī)規(guī)格大小而變化(其

11、變化關(guān)系如前所述)，覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計(jì)算：      (1)f=uD/U      (2)f=hD/H      f：鏡頭焦距、U：景物實(shí)際高度、H：景物實(shí)際寬度、D：鏡頭至景物實(shí)測距離、u：圖像高度、h：圖像寬度      舉例說明：      當(dāng)選用1/2鏡頭時，圖像尺寸為u=4.

12、8mm，h=6.4mm。鏡頭至景物距離D=3500mm，景物的實(shí)際高度為U=2500mm(景物的實(shí)際寬度可由下式算出H=1.333U，這種關(guān)系由攝像機(jī)取景器CCD片決定)。      將以上參數(shù)代入公式(1)中，可得f=4.83500/2500=6.72mm，故選用6mm定焦鏡頭即可。     攝像部分一般安裝在現(xiàn)場,它包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和電動云臺。它的作用是對監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號。      

13、60;一、像機(jī)分為彩色和黑白兩種，一般黑白攝像機(jī)要比彩色的靈敏度高，比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動，可采用黑白攝像機(jī)；如果要分辨被攝像物體的細(xì)節(jié)，比如分辨衣服和景物的顏色，則采用彩色的比較好。      攝像機(jī)的規(guī)格可分為1/3、1/2和2/3等，安裝方式有固定和帶云臺二種。      二、鏡頭       常用的鏡頭種類包括：手動/自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變焦鏡頭兩種

14、。       定焦鏡頭分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭和廣角鏡頭兩種。定焦鏡頭的適用范圍如下：      手動光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化不大，如室內(nèi)。      自動光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化大，如室外。      廣角鏡頭：監(jiān)視的角度較寬，距離較近。      標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：監(jiān)視的角度和距離適中。

15、      變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭，另一種分法是：手動變焦和電動變焦（電動光圈和自動光圈）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。鏡頭參數(shù) 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

16、成像所需的合適照度。光圈越大，靶面成像照度越大，攝像機(jī)輸出信號強(qiáng)度越大，信噪比越高。 若光圈的實(shí)際孔徑為，由于光線通過透鏡后的折射使鏡頭的有效孔徑D 比實(shí)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。 光圈系數(shù)     通常將表征鏡頭光圈大小的參數(shù)定義成光圈系數(shù)，用F 表示。 光圈系數(shù)為鏡頭光圈相對孔徑的倒數(shù)。F值的規(guī)律是后一個值正好是前一個數(shù)值的2 倍，這是由于成像面中心亮度與（1/F）2成正比。F值越小相應(yīng)靈敏度越大。常用值為1.4

17、、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個等級。 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(nèi)的景物可全部落入成像尺寸內(nèi)，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(jī)的靶面及鏡頭的焦距有關(guān)。     根據(jù)幾何原理可以得到視場角的計(jì)算公式如下：     H2tg-1（h/2f）         &

18、#160;  V2tg-1（v/2f）     式中H為水平視場角，V為垂直視場角，f 為鏡頭的焦距，h為攝像機(jī)靶面的水平寬度，v為攝像機(jī)靶面的垂直高度。具體數(shù)值可參閱攝像機(jī)一節(jié)。     當(dāng)成像尺寸確定后，焦距越短，視場角越大。因此可將鏡頭分為長角鏡頭（視場角小于45°）、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（視場角為45°50°）、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°

19、0;）等。     另外，我們還可以得到如下公式以計(jì)算其中任一未知項(xiàng)數(shù)據(jù)。      f/vD/V                 f/hD/H 其中：       f鏡頭焦距；   D鏡頭至景物距離；

20、0;    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(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)時需要加裝一個5mm厚的接圈。 四、鏡頭的發(fā)展     鏡頭是影響圖像品質(zhì)的重要關(guān)鍵，如果鏡頭品質(zhì)不佳，自然難拍攝出清晰的畫面，傳統(tǒng)的攝像機(jī)鏡頭所采用的

21、鏡片，可以通稱為球面鏡頭，這是以鏡頭內(nèi)鏡片的表面曲線為球面形狀來命名的。顧名思義，非球面鏡頭就是采用了不同于球面曲線的技術(shù)，也就是鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，這將依據(jù)設(shè)計(jì)功能上的不同而會有不同形狀的曲線，因此統(tǒng)稱為非球面鏡頭。     傳統(tǒng)球面鏡頭為了校正相差、色差、球差、彗差、畸變、相散等問題，必須采用多片鏡片來校正，這使得鏡頭的體積變的較大，由于每個鏡片多少會有精度上的誤差，因此要達(dá)到理想值并不容易，非球面鏡頭由于在設(shè)計(jì)時便已經(jīng)考量到校正的因素，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)

22、確，鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也可以縮小。     以往非球面鏡頭多應(yīng)用在儀器、機(jī)械加工設(shè)備上，但隨著加工技術(shù)的提升，使得品質(zhì)、效能提升，因此應(yīng)用越來越廣。目前非球面鏡頭除了具備高清晰度，錄制的圖像能夠當(dāng)作法律證據(jù)外，新推出的非球面鏡頭還具備變倍高、物距短、光圈大的特性，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合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場所，使得應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。而在CCTV應(yīng)用領(lǐng)域中也推出了非球面鏡頭，可以使用于一些如銀行這類對于攝像品質(zhì)要求較高的場所。視場角的計(jì)算   如果知道了水平

23、或垂直視場角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場寬度和高度。 水平視場角（水平觀看的角度） =2tg-1= 垂直視場角q（垂直觀看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上 水平視場角與垂直視場角的關(guān)系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距f時的水平視場角b的值，如果知道了水平或垂直場角便可按下式計(jì)算出視場角便可按下式計(jì)算出視場高度H和視場寬度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中查得水平視場角為40而鏡頭與被攝取物體

24、的距離為2m，試求視場的寬度w。 W=2Ltg=2×2tg=1.46m 則H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和長，視場角越小，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3個因素決定； *.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機(jī)與景物的距離 *.攝像機(jī)成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。   圖解選擇鏡頭步驟： 所需的視場與鏡頭的焦距有一個簡單的關(guān)系。利用這個關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。 估計(jì)或?qū)崪y視場的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用1/3”鏡頭時使用圖2，使用1/2鏡頭時使用圖3，使用2/3”鏡頭時使用圖4，使用1鏡頭時使用圖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： 視場寬50m,距離40m,使用1/3"格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交