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攝像機鏡頭基礎經驗分享,監控攝像機

UPTATED:2019/01/23 | 分類:原創資訊


   攝像機鏡頭基礎經驗分享。攝像機是十分精密而昂貴的設備,使用時要時刻注意它們的安全。在外出拍攝時,要有完好而安全的包裝箱,如果是乘長途車運輸,注意要把攝像設備放在汽車的前部,以盡量最大化減少機器的震動。攝像機:將被攝體的光信號變成電信號,然後送入係統的傳輸部分進行傳送。

  1.被攝物體的大小、距離與焦距的關係
  攝像機鏡頭基礎經驗分享
  假設被攝物體的寬度和高度(height)分別為W.H,被攝物體與鏡頭間的距離為L,鏡頭的焦距為F。
  2.相對孔徑(aperture)
  為了控製(control)通過鏡頭的光通量的大小,在鏡頭的後部均設置了光圈。假定光圈的有效孔徑為d,由於光線折射的關係,鏡光實際有效的有效孔徑為D,比d 大,D 與焦距f 之比定義為相對孔徑A,即A=D/f,鏡頭的相對孔徑決定被攝像的照度,像的照度與鏡頭的相對孔徑的倒數來表示鏡頭光圈的大小。F 值越小,光圈越大,到達CCD 芯片的光通量就越大。所以在焦距f 相同的情況下,F 值越小,表示鏡頭越好。
  3.鏡頭的焦距
  1定焦距:焦距固定(fixed)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節。根據環境江照的變化,應相應調節光圈的大小。光圈的大小可以通過手動或自動調節,人為手工調節光圈的,稱為手動光圈。鏡頭自帶微型電機自動調整光圈的,稱為自動光圈。
  無光圈:即定光圈,其通光量是固定不變的。主要用於光源恒定或攝像機自帶電子快門的情況。
  2變焦距:焦距可以根據需要進行調整,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:可調焦距、調聚焦、調光圈。
  二可變鏡頭:可調焦調、調聚焦、自動光圈。
  4.鏡頭的種類
  廣角鏡頭:視角90 度以上,觀察範圍較大近處圖像有變形。
  標準鏡頭:視角30 度左右,使用範圍較廣。
  長焦鏡頭:視角20 度以內,焦距可達幾十毫米或上百毫米。
  變焦鏡頭:鏡頭焦距連續可變,焦距可以從廣角變到長焦,焦距越長則成像越大。西安監控安裝公司發展至今,除了監控技術不斷革新,監控產品也開始與其他產品組成強大的安防監控係統,該係統利用電子圍欄將受監控區域圍成封閉區域,電子圍欄具備了阻攔和警報係統,是一種主動入侵防越圍欄,對入侵企圖做出反擊,擊退入侵者,延遲入侵時間,並且不威脅人的性命,一旦有人入侵,係統啟動報警,監控係統也同時監控,並把入侵信號發送到安全部門監控設備上,以保證管理人員能及時了解報警區域的情況,快速的作出處理。
  針孔鏡頭:用於隱蔽觀察,經常被安裝在如天花板或牆壁等地方。
  5.選配鏡頭原則(Principle)
  為了獲得預期的攝像效果(effect),在選配鏡頭時,應著重注意六個基本要素:
  A被攝物體的大小
  B被攝物體的細節尺寸(chǐ cùn)
  C物距
  D焦距
  ECCD 攝像機靶麵的尺寸
  F鏡頭及攝像係統的分辨率
  操作控製步驟:
  * 移開鏡頭防尖裝置,連接上鏡頭。
  * 如果使用CS 鏡頭,請降下C 圈,然後鎖住CS 鏡頭裝置(zhuāng zhì)。
  * C 型鏡頭可直接安裝使用(use)。
  * 連接視頻輸出至監視器或其它設備。
  * 插上DC12V 電源/AC220V
  * 檢查LED 是否亮。西安監控安裝具有攜帶方便、重量輕、操作簡單的特點。全部操作一鍵式設計,便捷的智能化接口與電腦通訊,方便數據上傳下載。支持中國電信EVDO3G網絡和中國聯通WCDMA3G網絡,隻要是3G網絡覆蓋的地方,都可以使用本產品進行實時視頻/圖像傳輸和遠程高效溝通與管理。
  * 當圖像一旦模糊時,請調整鏡頭焦距。
  6、鏡頭的選擇
  鏡頭光圈分手動和自動兩種。以往由於攝像機的使用在室外或其它特殊場合等緣故,所以較多選用自動光圈鏡頭。
  雖然自動光圈鏡頭對監控點的光線變化適應性較強,但其價格也明顯高於相同焦距的手動定焦鏡頭。而現在大多數的攝像機都有電子快門,室內的光源也較為穩定,因此,建議在室內情況下,采用手動光圈鏡頭即可;現在市場上用的自動光圈鏡頭分為二大類:a.電源驅動自動光圈鏡頭;b.視頻驅動自動光圈鏡頭。電源驅動自動光圈鏡頭是通過(tōng guò)四根線控製鏡頭的,其中兩根為DC12V 電源來驅動鏡頭中的馬達,另兩根控製線通過鏡頭內的光感應點感應外部光源的照度來控製光圈的大小;視頻驅動自動光圈鏡頭則是通過三根線來控製鏡頭的,其中一根為視頻觸發信號來起動光圈,並控製光圈大小,另二根為DC12V 電源線驅動電機馬達。目前市場上大多黑白或彩色攝像機可以兼容二種自動光圈鏡頭鏡頭。但當監控點在室外時,應采用帶自動光圈的鏡頭,因為室外的光線的動態範圍變化較大,夏日陽光下環境照度達50000Lx-100000Lx;夜間(yè jīan)路燈時僅為10Lx,變化幅度相當大。在這種情況下攝像機無論是否具有自動調整靈敏度功能即通過攝像機本身的電子快門已不可能適應這麽寬的照度範圍,也就無法達到控製圖像效果的作用。
  7、詳細(xiáng xì)選擇說明
  攝像機鏡頭是視頻監視係統的最關鍵設備,它的質量優劣直接影響(influence)攝像機的整機指標,因此,攝像機鏡頭的選擇是否恰當既關係到係統質量,又關係到工程造價。
  鏡頭相當於人眼的晶狀體,如果沒有晶狀體,人眼看不到任何物體;如果沒有鏡頭,那麽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,這與男女男app视频家用攝像機和照相機的原理是一致的。 當人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時,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象,當圖像變得不清楚時,可以調整攝像頭的後焦點,改變CCD 芯片與鏡頭基準麵的距離,可以將模糊的圖像變得清晰。
  由此可見,鏡頭在閉路監控係統中的作用是非常重要的。工程設計人員和施工人員都要經常與鏡頭打交道:設計人員要根據物距、成像大小計算鏡頭焦距,施工人員經常進行現場調試,其中一部分就是把鏡頭調整到最佳狀態。
  1、鏡頭的分類
  以鏡頭安裝分類
  所有的攝象機鏡頭均是螺紋口的,CCD攝象機的鏡頭安裝有兩種工業標準,即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相同,但兩者從鏡頭到感光表麵的距離不同。
  C安裝座:從鏡頭安裝基準麵到焦點的距離是17.526mm。
  CS安裝座:特種C安裝,此時應將攝象機前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準麵到焦點的距離是12.5mm。如果要將一個C安裝座鏡頭安裝到一個CS安裝座攝象機上時,則需要使用鏡頭轉換器。
  以攝象機鏡頭規格(specifications)分類
  攝象機鏡頭規格(specifications)應視攝象機的CCD尺寸而定,兩者應相對應。即
  攝象機的CCD靶麵大小為1/2英寸時,鏡頭應選1/2英寸。
  攝象機的CCD靶麵大小為1/3英寸時,鏡頭應選1/3英寸。
  攝象機的CCD靶麵大小為1/4英寸時,鏡頭應選1/4英寸。
  如果鏡頭尺寸與攝象機CCD靶麵尺寸不一致時,觀察角度將不符合設計要求,或者發生畫麵在焦點以外等問題。
  以鏡頭光圈分類
  鏡頭有手動光圈和自動光圈之分,配合攝象機使用,手動光圈鏡頭適合於亮度不變的應用場合,自動光圈鏡頭因亮度變更時其光圈亦作自動調整,故適用亮度變化的場合。自動光圈鏡頭有兩類:一類是將一個視頻信號及電源從攝象機輸送到透鏡來控製鏡頭上的光圈,稱為視頻輸入型,另一類則利用攝象機上的直流電壓來直接控製光圈,稱為DC輸入型。自動光圈鏡頭上的ALC調整用於設定測光係統,可以整個畫麵的平均亮度,也可以畫麵中最亮部分來設定基準信號強度(strength),供給自動光圈調整使用。一般而言,ALC已在出廠時經過設定,可不作調整,但是對於拍攝景物中包含有一個亮度極高的目標(cause)時,明亮目標物之影像可能會造成“白電平削波”現象,而使得全部屏幕變成白色,此時可以調節ALC來變換畫麵。
  另外,自動光圈鏡頭裝有光圈環,轉動光圈環時,通過鏡頭的光通量會發生變化,光通量即光圈,一般用F表示,其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比,即:F=f/D,F值越小,則光圈越大。
  采用自動光圈鏡頭,對於下列應用情況是理想的選擇(xuanze),在諸如太陽光直射等非常亮的情況下,用自動光圈鏡頭可有較寬的動態範圍。要求在整個視野有良好的聚焦時,用自動光圈鏡頭有比固定(fixed)光圈鏡頭更大的景深。 要求在亮光上因光信號導致的模糊最小時,應使用自動光圈鏡頭。
  以鏡頭的焦距分類
  標準鏡頭:視角30度左右,在1/2英寸CCD攝象機中,標準鏡頭焦距定為12mm,在1/3英寸CCD攝象機中,標準鏡頭焦距定為8mm。
  廣角鏡頭:視角90度以上,焦距可小於幾毫米,可提供較寬廣的視景。
  遠攝鏡頭:視角20度以內,焦距可達幾米甚至幾十米,此鏡頭可在遠距離情況下將拍攝的物體影響放大,但使觀察範圍變小。
  變倍鏡頭:也稱為伸縮鏡頭,有手動變倍鏡頭和電動變倍鏡頭兩類。
  可變焦點(比喻事情的關鍵所在)鏡頭:它介於標準鏡頭與廣角鏡頭之間,焦距連續可變,即可將遠距離物體放大,同時又可提供一個寬廣視景,使監視範圍增加。變焦鏡頭可通過設置自動聚焦於最小焦距和最大焦距兩個位置,但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦,則需通過手動聚焦實現。
  針孔鏡頭:鏡頭直徑幾毫米,可隱蔽安裝。
  2、選擇鏡頭的技術依據(yī jù)
  鏡頭的成像尺寸
  應與攝象機CCD靶麵尺寸相一致,如前所述,有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規格。西安監控安裝公司發展至今,除了監控技術不斷革新,監控產品也開始與其他產品組成強大的安防監控係統,該係統利用電子圍欄將受監控區域圍成封閉區域,電子圍欄具備了阻攔和警報係統,是一種主動入侵防越圍欄,對入侵企圖做出反擊,擊退入侵者,延遲入侵時間,並且不威脅人的性命,一旦有人入侵,係統啟動報警,監控係統也同時監控,並把入侵信號發送到安全部門監控設備上,以保證管理人員能及時了解報警區域的情況,快速的作出處理。
  鏡頭的分辨率
  描述鏡頭成像質量的內在指標是鏡頭的光學傳遞函數與畸變,但對用戶而言,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為計量單位,計算公式為:鏡頭分辨率N=180/畫幅格式的高度。由於攝象機CCD靶麵大小已經標準化,如1/2英寸攝象機,其靶麵為6.4mm*4.8mm,1/3英寸攝象機為4.8mm*3.6mm。因此對1/2英寸格式的CCD靶麵,鏡頭的最低分辨率應為38對線/mm,對1/3英寸格式攝象機,鏡頭的分辨率應大於50對線,攝象機的靶麵越小,對鏡頭的分辨率越高。
鏡頭焦距與視野角度
  首先根據攝象機到被監控目標的距離(distance),選擇鏡頭的焦距,鏡頭焦距f 確定後,則由攝象機靶麵決定了視野。
  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(兩數相比所得的值)來衡量,以F為標記,每個鏡頭上均標有其最大的F值,通光量與F值的平方成反比關係,F值越小,則光圈越大。所以應根據被監控部分的光線變化程度來選擇用手動光圈還是用自動光圈鏡頭。
  3、變焦鏡頭
  變焦鏡頭有手動伸縮鏡頭和自動伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由於在一個鏡頭內能夠使鏡頭焦距在一定範圍內變化,因此可以使被監控的目標放大或縮小,所以也常被成為變倍鏡頭。典型的光學放大規格有6倍、8倍、10倍、12倍、
  20倍等檔次,並以電動伸縮(伸出和縮進 比喻在一定限度內的變通)鏡頭應用最普遍。為增大放大倍數,除光學放大外還可施以電子(Electron)數碼放大。 在電動伸縮鏡頭中,光圈的調整有三種,即:自動光圈、直流驅動自動光圈、電動調整光圈。其聚焦和變倍的調整,則隻有電動調整和預置兩種,電動調整是由鏡頭內的電動機、發動機驅動,而預置則是通過鏡頭內的電位計預先設置調整停止位,這樣可以免除成像必須逐次調整的過程,可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像係統中,大部分采用帶預置位的伸縮鏡頭。
  另一項令用戶感興趣的則是快速聚焦功能,它由測焦係統與電動變焦反饋控製(control)係統構成。
  4、鏡頭與攝像機CCD 尺寸的關係
  1/2”鏡頭既可用於1/2”攝像機,也可用於1/3”攝像機,但視角會減少25%左右。
  1/3”鏡頭不能用於1/2”攝像機,隻能用於1/3”攝像機。