镜头的基础知识

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1、镜头的基础知识摄像机镜头的作用是把被观察目标的光像呈现在摄像机的靶面上，也称光学成像。将各种不同形状、不同介质（塑料、玻璃或晶体）的光学零件（反射镜、透射镜、棱镜）按-•定方式组合起来，使得光线经过这些光学零件的透射或反射以后，按照人们的需要改变光线的传输方向而被接收器件接收，即完成了物体的光学成像过程。光学镜头应满足成像清晰、透光率强、像面照度分布均匀、图像畸变小、光圈可调等要求。一般来说每个镜头都由多组不同曲面曲率的透镜按不同间距组合而成。间距和镜片曲率、透光系数等指标的选择决定了该镜头的焦距。一

2、.镜头分类摄像机镜头按其功能和操作方法分为常用镜头和特殊镜头两大类。常用镜头又分为定焦镜头（自动和手动光圈）和变焦镜头（自动和手动光圈）。特殊镜头是根据特殊工作环境而专门设计的，一般有广角镜头、针孔镜头等。二、镜头参数a＞相对孔径光圈的主要作用是通过控制镜头光量的大小满足成像所需的合适照度。光圈越大，靶面成像照度越大，摄像机输出信号强度越大，信噪比越高。若光圈的实际孔径为W,由于光线通过透镜后的折射使镜头的有效孔径1）比实际孔径大，光圈的相对孔径等于有效孔径与镜头焦距之比,即：A二D/f,f为镜头的焦

3、距。b、光圈系数通常将表征镜头光圈大小的参数定义成光圈系数，用F表示。光圈系数为镜头光圈相对孔径的倒数。F值的规律是后…个值正好是前一个数值的丿2倍，这是由于成像血中心亮度与（1/F）2成正比。F值越小和应灵敏度越大。常用值为1・4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等几个等级。c、视场角我们常用视场角来表征观察景物的范围。所谓视场角是指在视场角内的景物可全部落入成像尺寸内，而视场角以外的景物将不被摄取。因此，镜头的视场角与摄像机的靶面及镜头的焦距有关。根据几何原理可以得到视场角的计算公式如

4、下：oH=2tg-l(h/2f)oV=2tg-l(v/2f)式屮311为水平视场角，3V为垂直视场角，f为镜头的焦距，h为摄像机靶面的水平宽度，V为摄像机靶面的垂直高度。具体数值可参阅摄像机一节。当成像尺寸确定后，焦距越短，视场角越大。因此可将镜头分为长角镜头（视场角小于45。）、标准镜头（视场角为45。〜50。）、广角镜头（视场角大于50。）、超广角镜头（视场角接近180。）、鱼眼镜头（视场角大于180。）等。另外，我们还可以得到如下公式以计算其中任一未知项数据。f/v=D/Vf/h=D/H其中：f

5、镜头焦距；D镜头至景物距离；h靶面宽度;H靶面高度。三、镜头接口镜头的安装方式有C型安装和CS型安装两种。C型安装接口指从镜头安装基准面到焦点的距离为17.526mm,而CS型接口的镜头安装基准面到焦点距离为12.5mmo因此将C型镜头安装到CS接口摄像机吋需要加装一个5mm厚的接圈。简单的说，摄像机的镜头数值越大，看得越远、越窄；摄像机镜头的数值越小，看得越近、越宽。1/3^芯片上下1/P芯片上下鏡頭焦距(mm)1/3心片左q1/4心片左8拍摄角度拍摄角度拍摄角度拍摄角度2.5mm96.4°86.2

6、°81.9°72.9°2.8mm89.9°79.8°75.6°66.8°3.6mm75.7°66°62.2°54.3°4nun69・9°60.7°57°49.5°6mm50°42.6°39.8°34.2°8mm38.5°32.6°30.4°26°12mm26.2°22.1°20.5°17.5°16mm19.8°16.6°15.4°13.2°30mjn10.6°8.9°8.3°7°60mm5.3°4.5°4.1°3.5°lOOmm3.2°2.7°2.5°2.1°200mm1.6°1.3°1.2°1.1°

7、常用摄像机镜头的广角范围焦距规格角度2.1mm小镜头1/3150°2.5mm小镜头1/3130°2.8mm小镜头1/3115°2.8mm固定光圈1/3115°2.8mm1/396°4mm1/378°6mm1/353°8mm1/340°12mm1/323°16m1/317°3.5"8mm1/396°-45°6-15mm1/354°-23°6-36mm电动变倍鏡头1/351°-9°8.5-51mm电动变倍镜头1/357°-10°6~60mm电动变倍焼头1/352°-6°安防监控镜头的种类多种多样，规格也多

8、的让人眼花缭乱，在监控项目中选择一款合适的镜头是十分重要的。同时，在安装调试过程中要注意哪些因素，在工程中镜头出现了问题又该如何解决？本刊编辑针对以上问题搜集了大量信息，整理成文供读者参考。选择镜头时为何要考虑CCD靶面的尺寸?在选择镜头时，我们通常要注意一个原则：即小尺寸靶面的CCD可使用对应规格更大的镜头，反Z则不行。如果1/2〃CCD摄像机采用对应1/3〃镜头，则进光量会变小，不能完全覆盖整个CCD靶面，色彩会变差，甚至图像也会缺损；反之，如果1/