攝像機鏡頭選購指南
在電視監(jiān)控系統(tǒng)中如何根據(jù)現(xiàn)場被監(jiān)視環(huán)境，正確選用攝像機鏡頭是非常重要的，因為它直接影響到系統(tǒng)組成后在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視面畫的效果能否滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求 ( 就畫面范圍或圖像細(xì)節(jié)而言 ) ，所以正確的選用攝像機鏡頭可以使系統(tǒng)得到最優(yōu)化設(shè)計并可獲得良好的監(jiān)視效果。
攝像機鏡頭就光圈而言可分為手動光圈鏡頭及自動光圈鏡頭兩種，就焦距而言又可分為定焦鏡頭及變焦鏡頭兩種。
下面就以使用環(huán)境的不同談如何正確選用攝像機鏡頭。
1 、 手動、自動光圈鏡頭的選用
手動、自動光圈鏡頭的選用取決于使用環(huán)境的照度是否恒定。
對于在環(huán)境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內(nèi)、封閉走廊里、無陽光直射的房間內(nèi)，均可選用手動光圈鏡頭，這樣可在系統(tǒng)初裝調(diào)試中根據(jù)環(huán)境的實際照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。
對于環(huán)境照度處于經(jīng)常變化的情況，如隨日照時間而照度變化較大的門廳、窗口及大堂內(nèi)等，均需選用自動光圈鏡頭 ( 必須配以帶有自動光圈鏡頭插座的攝像機 ) ，這樣便可以實現(xiàn)畫面亮度的自動調(diào)節(jié)，獲得良好的較為恒定亮度的監(jiān)視畫面。
對于自動光圈鏡頭的控制信號又可分為 dc 及 video 控制兩種，即直流電壓控制及視頻信號控制。這在自動光圈鏡頭的類型選用上，攝像機自動光圈鏡頭插座的連接方式上，以及選擇自動光圈鏡頭的驅(qū)動方式開關(guān)上，三者注意協(xié)調(diào)配合好即可。
2 、定焦、變焦鏡頭的選用
定焦、變焦鏡頭的選用取決于被監(jiān)視場景范圍的大小，以及所要求被監(jiān)視場景畫面的清晰程度。
鏡頭規(guī)格 ( 鏡頭規(guī)格一般分為 1/3″ 、 1/2″ 和 2/3″ 等 ) 一定的情況下，鏡頭焦距與鏡頭視場角的關(guān)系為：鏡頭焦距越長，其鏡頭的視場角就越小 ( 見圖 1 所示 ) ；在鏡頭焦距一定的情況下，鏡頭規(guī)格與鏡頭視場角的關(guān)系為：鏡頭規(guī)格越大，其鏡頭的視場角也越大。所以由以上關(guān)系可知：在鏡頭物距一定的情況下，隨著鏡頭焦距的變大，在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景的畫面范圍就越小，但畫面細(xì)節(jié)越來越清晰；而隨著鏡頭規(guī)格的增大，在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景的畫面范圍就增大，但其畫面細(xì)節(jié)越來越模糊。在鏡頭規(guī)格及鏡頭焦距一定的前提下， cs 型接口鏡頭的視場角將大于 c 型接口鏡頭的視場角。
鏡頭視場角可分為圖像水平視場角以及圖像垂直視場角，且圖像水平視場角大于圖像垂直視場角，通常我們所講的視場角一般是指鏡頭的圖像水平視場角。
在狹小的被監(jiān)視環(huán)境中如電梯轎箱內(nèi)，狹小房間均應(yīng)采用短焦距廣角或超廣角定焦鏡頭，如選用鏡頭規(guī)格為 1/2″ ， cs 型接口，鏡頭焦距為 3.6mm 或 2.6mm 鏡頭，這些鏡頭視場角均不小于 99° 或 127° ，這對于攝像機在狹小空間里一般標(biāo)高為 2.5m 左右時，其鏡頭的視場角范圍足以覆蓋整個近距離狹小被監(jiān)視空間。也可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用手動變焦鏡頭如日產(chǎn) computar t2z2814cs － 2 鏡頭，這種鏡頭為 1/3″cs 型接口手動光圈鏡頭，其焦距 2 倍可調(diào) ( 手動調(diào)焦 ) 。調(diào)焦范圍為 2.8 ～ 6 .0mm ，視場角變化范圍為 96° ～ 47.2° ，這種鏡頭非常適合在狹小的被監(jiān)視環(huán)境中使用，在使用時可方便地根據(jù)實際需要，靈活實現(xiàn)對被監(jiān)視場景的 “ 點 ” 或 “ 面 ” 的監(jiān)視效果。
對于一般變焦 ( 倍 ) 鏡頭而言，由于其最小焦距通常為 6.0mm 左右，故其變焦 ( 倍 ) 鏡頭的最大視場角為 45° 左右，如將此種鏡頭用于這種狹小的被監(jiān)視環(huán)境中，其監(jiān)視死角必然增大，雖然可通過對前端云臺進行操作控制，以減少這種監(jiān)視死角，但這樣必將會增加系統(tǒng)的工程造價 ( 系統(tǒng)需增加前端解碼器、云臺、防護罩等 ) ，以及系統(tǒng)操控的復(fù)雜性，所以在這種環(huán)境中，不宜采用變焦 ( 倍 ) 鏡頭。
在開闊的被監(jiān)視環(huán)境中，首先應(yīng)根據(jù)被監(jiān)視環(huán)境的開闊程度，用戶要求在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景畫面的清晰程度，以及被監(jiān)視場景的中心點到攝像機鏡頭之間的直線距離為參考依據(jù)，在直線距離一定且滿足覆蓋整個被監(jiān)視場景畫面的前提下，應(yīng)盡量考慮選用長焦距鏡頭，這樣可以在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上獲得一幅具有較清晰細(xì)節(jié)的被監(jiān)視場景畫面。在這種環(huán)境中也可考慮選用變焦 ( 倍 ) 鏡頭 ( 電動三可變鏡頭 ) ，這可根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求以及系統(tǒng)的性能價格比決定，在選用時也應(yīng)考慮兩點： (1) 在調(diào)節(jié)至最短焦距時 ( 看全景 ) 應(yīng)能滿足覆蓋主要被監(jiān)視場景畫面的要求； (2) 在調(diào)節(jié)至最長焦距時 ( 看細(xì)節(jié) ) 應(yīng)能滿足觀察被監(jiān)視場景畫面細(xì)節(jié)的要求。通常情況下，在室內(nèi)的倉庫、車間、廠房等環(huán)境中一般選用 6 倍或者 10 倍鏡頭即可滿足要求，而在室外的庫區(qū)、碼頭、廣場、車站等環(huán)境中，可根據(jù)實際要求選用 10 倍、 16 倍或 20 倍鏡頭即可 ( 一般情況下，鏡頭倍數(shù)越大，價格越高，可在綜合考慮系統(tǒng)造價允許的前提下，適當(dāng)選用高倍數(shù)變焦鏡頭 ) 。
3 、正確選用鏡頭焦距的理論計算
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規(guī)格大小而變化 ( 其變化關(guān)系如前所述 ) ，覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計算：
(1)f=u·d/u
(2)f=h·d/h
f ：鏡頭焦距、 u ：景物實際高度、 h ：景物實際寬度、 d ：鏡頭至景物實測距離、 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= 4.8mm ， h= 6.4mm 。鏡頭至景物距離 d= 3500mm ，景物的實際高度為 u= 2500mm ( 景物的實際寬度可由下式算出 h=1.333·u ，這種關(guān)系由攝像機取景器 ccd 片決定 ) 。
將以上參數(shù)代入公式 (1) 中，可得 f=4.8·3500/2500= 6.72mm ，故選用 6mm 定焦鏡頭即可
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