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攝象機定焦和變焦鏡頭分析

閱讀：1670發(fā)布時間：2012-5-4

　　鏡頭是攝像機的眼睛，正確選擇鏡頭以及良好的安裝與調(diào)整是清晰成像的*步。當(dāng)前，1／3"鏡頭是應(yīng)用的主流，自動光圈鏡頭銷售量zui多，變焦鏡頭是應(yīng)用發(fā)展的趨勢。
　　
　　1）應(yīng)依據(jù)攝像機到被監(jiān)視目標的距離，來選擇定焦鏡頭（FixedFocalLens）的焦距。從焦距上區(qū)分有短焦距廣角鏡頭、中焦距標準鏡頭、長焦距遠鏡頭。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／和通光孔徑d的比值來衡量，F(xiàn)=f/d，每個鏡頭上均標有其zui大的F值。
　　
　　2）攝像機的鏡頭規(guī)格應(yīng)與攝像機CCD靶面尺寸（1／2"為6.4hX4.8υ、1／3"為4.8hX3.6υ、1／4"為3.2hX2.4υ）相對應(yīng)。如果鏡頭尺寸與攝像機CCD靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設(shè)計要求，或者發(fā)生畫面在焦點以外等問題。
　　
　　3）攝像機的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與攝像機CCD靶面尺寸hXυ及鏡頭焦距f之間有如下關(guān)系：水平視覺度數(shù)=2arctan（h／2f）；垂直視覺度數(shù)=2arctan（υ/2f）。
　　
　　4）鏡頭有自動光圈（autoiris）和手動光圈（manualiris）之分。自動光圈用于被照物光線變化較多場合，手動光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。自動光圈鏡頭有二種驅(qū)動方式：一類為視頻輸入型Videodriver（withAmp），它將一個視頻信號及電源從攝像機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，用以將攝像機傳來的視頻信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達的控制，另一類稱為DC輸入型（DCdrivernoAmp），它利用攝像機上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭內(nèi)只包含電流計式光圈馬達，攝像機內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動方式產(chǎn)品不具可互換性，但現(xiàn)已有通用型自動光圈鏡頭推出。
　　
　　5）鏡頭安裝有C型和CS型兩種，C型安裝的鏡頭在CCD攝像機與鏡頭間多了5mm調(diào)整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機可用CS型鏡頭，但CS安裝的攝像機不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向?qū)?，保證鏡頭與攝像機的*兼容，這使得在任何環(huán)境下都可得到*圖像。
　　
　　6）變焦鏡頭由于在一個鏡頭內(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)控的目標放大或縮小。典型的光學(xué)放大規(guī)格有諸如6～20倍等不同檔次，并以電動縮放鏡頭（ZoomLens）應(yīng)用zui普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項目劃分有：
　　
　　·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——一般是自動光圈和自動聚焦的鏡頭，而焦距需人為調(diào)節(jié)。
　　
　　7）縮放/變焦鏡頭（VariFocalLens）是變焦鏡頭配合縮放鏡頭功能，焦距連續(xù)可變，可將遠距離物體放大，又可提供一個寬廣視景，使監(jiān)視寬度增加。日本Kowa公司提供從1.6～3.4mm的寬角度鏡頭到15.0—300mm的遠距鏡頭。
　　
　　8）除傳統(tǒng)的球面鏡頭外，新一代的是非球面鏡頭（AsphericalLens），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)計時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到多個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、色彩還原更為準確、鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也相應(yīng)縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點。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，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7.0～70mm，變倍率高達十倍，可用于電視監(jiān)控等領(lǐng)域。

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