主页（http://www.pttcn.net）：揭露监控摄像机镜头的选购技巧与要点 【中国集群通信网】很多人都知道，监控摄像机在选购时都要注重其镜头的实用性，否则模糊的视野将带来无尽的烦恼。 镜头选购的硬性指标 1、镜头焦距：方案设计人员在考虑镜头指标时需要根据监控目标的位置、距离、CCD规格，以及监控目标在监视器上的图像效果等综合地来进行考虑，以选择最合适的焦距的镜头。比如，生产线监控，一般需要监看比较近的物体，而且对清晰度要求较高。这种情况，定焦镜头的效果一般要比变焦的好，所以通常会选择短焦距定焦镜头。 如2.8mm、4mm、6mm、8mm等。又如监控室内目标时，选择的焦距不会太大，一般会选择短焦距的手动变焦镜头，如3.0-8.2mm、2.7-12.5mm等;道路监控中，多车道监控要用焦距短一些的，如6-15mm;十字路口的红绿灯车牌监控要用相应长一些的焦距，如6-60mm;城市治安监控一般就要用到焦距更长一些的电动变焦镜头，如6-60mm、8-80mm、7.5-120mm等;高速公路、铁路、河道、环境检测、森林防火、机场、边海防等，一般要用到大变倍长焦距的电动变焦镜头，如10-220mm、13-280mm、10-330mm、15-500mm及10-1100mm等。 2、视场角范围：视场角范围计算是有公式的，知道镜头的焦距、CCD尺寸，视场角就可以推算出来。镜头有这样的规律：焦距越大，监控得越远，视场角就越小;焦距越小，监控距离就近，视场角就大，焦距和视场角是反比关系。如在一些有手动变焦镜头需求的项目中，视场角范围是最先需要考虑的，所以一般会根据视场角范围来确定所选焦距范围。电动变焦镜头因为是可以根据现场环境随时用键盘控制变焦、聚焦的，所以视场角范围不是太需要考虑。但是当电动变焦镜头的起始焦距过大(比如起始焦距超过20mm)时，是无法实现大范围监控的。 3、镜头的光圈：镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量(F=f/D)，以F标记。每个镜头上均标有其最大F值，F值越小，则光圈越大。对于恒定光照条件的环境，可以选用固定光圈的镜头，这种一般为实验室环境;对于光照度变化不明显的环境，常会选用手动光圈镜头，即将光圈调到一个比较理想的数值后固定下来就可以了;如果照度变化较大，需24小时的全天候室外监控，应选用自动光圈镜头。 自动光圈镜头分为两类：一类称为视频(VIDEO)驱动型，镜头本身包含放大器电路，采用将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节(测光调节)，有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档。另一个是LEVEL调节，可使输出图像变得明亮或者暗淡。但需注意的是，如果光照度一直是不均匀的，比如监控目标与背景光反差较大时，采用自动光圈镜头的话，光圈的电机可能会一直处于随时动作的状态，监控的效果并不理想，这种情况下，一般需要镜头配合摄像机的背光补偿功能来实现，采用宽动态的摄像机也会有比较不错的效果。 镜头的光圈开到最大的时候，它的解像力一般是最高的。 至于原因可以用一个比喻来说明：假设镜头有10000个小洞来透光的，光源A，成像为B，在最大光圈情况下，A透过10000个洞形成的B是由10000个像组成的;在小光圈下，镜头中只有100个小洞是开放的，所以B只有100个像组成;在中等光圈下，这个值大概是2000左右，所以这个时候解像力就远高于小光圈。但是为什么我们不一直用大光圈从而获得最佳的解像力呢?这就牵涉到镜头的另外一个指标--景深。当镜头对物体对焦时，在物体(聚焦点)前后若干距离内的物体，也会有比较清晰影像，景深即是这段前后比较清晰的距离范围。镜头的光圈和景深的大小成反比，大光圈的时候，几乎没有景深可言，得到的监控图像的背景将一片模糊。所以镜头的光圈并非是越大越好，还要看监控的环境。 4、镜头的成像圆尺寸：在监控项目中，与枪型摄像机匹配的镜头的成像圆口径一般为1/3英寸或1/2英寸。镜头的成像圆不应小于摄像机的CCD尺寸，否则将出现黑角。相同焦距不同口径的镜头匹配同样尺寸的摄像机时，监控到的物体的距离及得到的视场角是有差异的。如在1/2英寸CCD的摄象机中，标准镜头焦距大概为12mm时，有30度的视场角;而在1/3英寸CCD的摄象机中，标准镜头焦距在8mm左右即可拥有30度的视场角。 最后，还需要考虑镜头的接口类型，镜头接口与摄像机接口要一致。现在摄像机和镜头通常都是CS型接口，CS型摄像机可以和CS型、C型镜头配接，但和C型镜头接配时，必须在镜头和摄像机之间加转接环，否则可能碰坏CCD成像面的保护玻璃，造成CCD摄像机的损坏。C型摄像机不能和CS型镜头配接。 镜头选购的可选性指标 镜头可选性指标，如有AS非球面镜头、红外感应(IR)镜头、SD超低色散镜头、百万像素高清镜头、电动变焦AF自动聚焦镜头等。下面逐点进行论述。 1、AS非球面镜片 AS非球面技术大家都不陌生。改球面镜片为非球面镜片，从而将镜片边缘部最容易出现的球面像差纠正。体现在监控图像上，即改善广角时画面周边的成像质量;而且由于一片非球面可以抵得上数片球面镜片的作用，镜片数目的减少，也会减少色差，增加图像的对比度;并且镜头的长度将会有所减小，容易做出长度更短的镜头，但为了尽可能增大光亮度指标，镜头的口径一般不会变小，反而越大越好;再次，镜片数目的减少，光通过镜头时的损耗会小很多，也容易做出更大光通量的镜头，如F0.98。 2、IR日夜转化 IR日夜型镜头采用添加特殊元素的玻璃材料，提高了红外光波段的折射和聚焦率，使其更接近可见光的折射率水平，所以红外IR镜头可以做到白天和夜晚的共焦面，使监控画面全天候清晰。 3、SD超低色散镜片 SD超低色散镜片，由于玻璃中采用了特殊的材料，分为FK01和FK02两个等级，具有高折射低色散的特性，主要是针对可见光部分的光线，能使彩色图像鲜艳锐利。 4、百万像素高清镜头 百万像素本来是描述感光元件的像素数目的，现在被镜头厂商引伸出来加以利用了。 镜头本身没有像素概念，但镜头的解像力有好有差。有的镜头厂家用单位距离内表现的黑白线对数来表现镜头的解像力，以区分普通镜头和百万像素镜头，也不失为一种表现手法。解像力就是一个镜头对于细节捕捉解析度高低的评估，解像力高的镜头，对于线条点块记录较为细腻，对于色彩的微小变化也能忠实反映。
|
