【文章內容簡介】 滿足要求的場合。但這種鏡頭卻受到工程人員的青睞，因為在施工調試過程中使用這種鏡頭，通過在一定范圍的焦距調節(jié)，一般總可以找到一個可使用戶滿意的觀測范圍（不用反復更換不同焦距的鏡頭），這一點在外地施工中尤 為顯得方便。 E、自動光圈電動變焦鏡頭 此種鏡頭與前述的自動光圈定焦鏡頭相比另外增加了兩個微型電動機，其中一個電動機與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，當其受控而轉動時可改變鏡頭的焦距（ Zoom）；另一個電動機與鏡頭的對焦環(huán)嚙合，當其受控而轉動時可完成鏡頭的對焦（ Focus）。由于該鏡頭增加了兩個可遙控調整的功能，因而此種鏡頭也稱作電動兩可變鏡頭。 自動光圈電動變焦鏡頭一般引出兩組多芯線，其中一組為自動光圈控制線，其原理和接法與前述的自動光圈定焦鏡頭的控制線完全相同；另一組為控制鏡頭變焦及對焦的控制線，一般與云臺鏡頭控制器 及解碼器相連。當操作遠程控制室內云臺鏡頭控制器及解碼器的變焦或對焦按鈕時，將會在此變焦或對焦的控制線上施加一個或正或負的直流電壓，該電壓加在相應的微型電動機上，使鏡頭完成變焦及對焦調整功能。 、距離與焦距的關系 設被攝物體的高度和寬度分別為 H、 W，被攝物體與鏡頭間的距離為 D，鏡頭的焦距為 f。靶面成像的高度和寬度分別為 h、 w，則計算公式如下： f=hD/H f=wD/W 根據(jù)上述公式，也可以很容易地計算出視場角，下表為靶面尺寸和成像大小對照表 靶面規(guī)格 1 2/3 1/2 1/3 h w 為了控制通過鏡頭的光通量的大小，在鏡頭的后部均設置了光圈。假定光圈的有效孔徑為 d，由于光線折射的關系，鏡頭實際的有效孔徑為 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平方成正比，一般習慣上用 F=f/D，即相對光徑的倒數(shù)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。 1) 定焦距：焦距固定不變，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(jié)。根據(jù)環(huán)境光照的變化，應相應調節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過手動或自動調節(jié)。人為手工調節(jié)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(jù)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、十倍變焦。 三可變鏡頭：可調焦距、調 聚焦、調光圈。 二可變鏡頭：可調焦距、調聚焦、自動光圈。 為了獲得預期的攝像效果，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(jié)尺寸 C) 物距 D) 焦距 E) CCD 攝像機靶面的尺寸 F) 鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率 注釋： 變焦鏡頭 焦平面的位置固定，而焦路可連續(xù)調節(jié)的光學系統(tǒng)。變焦是通過移動鏡頭內部的鏡片，改變它們之間的相對位置而實現(xiàn)的。這樣就可以在一定范圍內改變鏡頭的焦距長度和視角。 焦距 透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點處的距離。單位 一般為毫米或英寸。 光圈 位于攝像機鏡頭內部分的、可以調節(jié)的光學機械性闌也，可用來控制通過鏡頭的光線的多少。 自動光圈 鏡頭內的隔膜裝置，可根據(jù)電視攝像機傳來的視頻信號自行調節(jié)，以適應光照強度的變化。光圈隔膜通過打開或關閉光圈來控制通過鏡頭傳送的光線。典型的補償范圍是 100001 到 3000001。 一、公式計算法： 視場和焦距的計算 視場系指被攝取物體的大小，視場的大小是以鏡頭至被攝取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。 鏡頭的焦距，視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下； f=wL/W f=hL/h f：鏡頭焦距 w：圖象的寬度（被攝物體在 ccd 靶面上成象寬度） W：被攝物體寬度 L：被攝物體至鏡頭的距離 h：圖象高度（被攝物體在 ccd 靶面上成像高度）視場（攝取場景）高度 H：被攝物體的高度 ccd 靶面規(guī)格尺寸： 單位 mm 規(guī)格 W H 1/3 1/2 2/3 1 由于攝像機畫面寬度和高度與電視接收機畫面寬度和高度一樣，其比例均為 4:3,當 L 不變， H 或 W 增大時， f 變小，當 H 或 W 不變， L 增大時， f 增大。 視場角的計算 如果知道了水平或垂直視場角便可按公式計算出現(xiàn)場寬度和高度。 水平視場角 β（水平觀看的角度） β=2tg1= 垂直視場角 q（垂直觀看的角度） q=2tg1= 式中 w、 H、 f 同上 水平視場角與垂直視場角的關系如下： q=或 =q 表 2 中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距 f 時的水平視場角 b 的值，如果知道了水平或垂直場角便可按下 式計算出視場角便可按下式計算出視場高度 H 和視場寬度 W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；攝像機的攝像管為 17mm(2/3in),鏡頭焦距 f 為 12mm，從表 2 中查得水平視場角為 40℃ 而鏡頭與被攝取物體的距離為 2m，試求視場的寬度 w。 W=2Ltg=22tg= 則 H=W== 焦距 f越和長，視場角越小，監(jiān)視的目標也就小。 二、圖解法 如前所示，攝像機鏡頭的視場由寬（ W）。高（ H）和與攝像機的距離（ L）決定，一旦決定了攝像機要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來 3 個因素決定； *.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機與景物的距離 *.攝像機成像器的尺士： 1/ 1/ 2/3或 1。 圖解選擇鏡頭步驟： 所需的視場與鏡頭的焦距有一個簡單的關系。利用這個關系可選擇適當?shù)溺R頭。 估計或實測視場的最大寬度；估計或實測量攝像機與被攝景物間的距離；使用 1/3”鏡頭時使用圖 2，使用 1/2 鏡頭時使用圖 3，使用 2/3”鏡頭時使用圖 4，使用 1 鏡頭時使用圖 5。具體方法：在以 W 和 L 為座標軸的圖示 25 中，查出應選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場之中，應選用座標交點上，面那條線指示的數(shù)值。例如： 視場寬 50m,距離 40m,使用 1/3格式的鏡頭，在座標圖中的交點比代表 4mm鏡頭的線偏上一點。這表明如果使用 4mm鏡頭就不能覆蓋 50m的視場。而用 的鏡頭則可以完全覆蓋視場。 f=vD/V f=hD/H 其中， f 代表焦距， v 代表 CCD 靶面垂直高度， V 代表被觀測物體高度， h 代表 CCD 靶面水平寬度，H 代表被觀測物體寬度。 舉例：假設用 1/2”CCD 攝像頭觀測，被測物體寬 440 毫米，高 330 毫米，鏡頭焦點距物體 2500 毫米。由公式可以算出： 焦距 f=≈36毫米 或 焦距 f=≈36毫米 當焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應焦距的鏡頭是很正常的，這時可以根據(jù)產品目錄選擇相近的型號，一般選擇比計算值小的，這樣視角還會大一些。 鏡頭光圈分手動和自動兩種。以往由于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。在目前的監(jiān)控工程中，由于智能建筑大量使用 CCTV 系統(tǒng)，室內監(jiān)控點占較高的比例。而許多工程商在做工程設備報價時，也同樣喜歡采用自動光圈鏡頭。雖然自動光圈鏡頭對監(jiān)控點的光線變化適應性較強，但其價格也明顯高于相同焦距 的手動定焦鏡頭。而現(xiàn)在大多數(shù)的攝像機都有電子快門，室內的光源也較為穩(wěn)定，因此，智能建筑項目中大量采用自動光圈鏡頭沒有太大的必要；另一方面，現(xiàn)在市場上用的自動光圈鏡頭分為二大類： ； 。電源驅動自動光圈鏡頭是通過四根線控制鏡頭的，其中兩根為 DC12V 或 DC24V 電源來驅動鏡頭中的馬達，另兩根控制線通過鏡頭內的光感應點感應外部光源的照度來控制光圈的大??；視頻驅動自動光圈鏡頭則是通過三根線來控制鏡頭的，其中一根為視頻觸發(fā)信號來起動光圈，并控制光圈大小，另二根為 DC12V 或 DC24V 電源線驅動電機馬達。目前市場上大多黑白或彩色攝像機雖然有自動光圈鏡頭接口，但除了少數(shù)可以兼容二種鏡頭以外，大多數(shù)攝像機不能兼容，只能使用電源驅動自動光圈鏡頭或視頻驅動自動光圈鏡頭。如果在使用中當一些攝像機損壞時，新購入的攝像機就有與原來的自動光圈鏡頭是否兼容的問題。但當工程中的監(jiān)控點在室外時，采用帶自動光圈的鏡頭是必要的，因為室外的光線的動態(tài)范圍變化較大，夏日陽光下環(huán)境照度達50000Lx－ 100000Lx；夜間路燈時僅為 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么寬的照度范圍，也就無法達到控制圖像效果的作用。 攝像機 攝像機 是視頻監(jiān)控中的核心設備，對于視頻監(jiān)控工程其他設備可以不使用，但攝像機是必須的， 監(jiān)控 攝像機 從外形可以分為槍機、半球攝像機、智能球型攝像機，從功能上分可以分為紅外攝像機、一體化攝像機、紅外一體機、高速球、中速球、恒速球、普通攝像機，其他的還有低照度，寬動態(tài)等劃分方式。目前監(jiān)控攝像機主要還是使用 sony 和 sharp 芯片的攝像機。監(jiān)控攝像機正向高清晰度發(fā)展，目前的主流還是 420 電視線的攝像機，不過 480 線及以上機型也越來越得到廣大工程商的青睞。 隨著 監(jiān)控系統(tǒng) 在社會上應用越來越廣泛，可供攝像機的種類（品牌、型式和型號）日益繁多。作為 監(jiān)控工程 設計安裝工程商，如此眾多種類的攝像機，對其系統(tǒng)設計師和采購經理，是一個考驗。如何才能正確選用 攝像機 ，確保系統(tǒng)的效果最佳、系統(tǒng)的成本最低呢？這幾個問題困擾著不少設計工程師和采購經理。 或許，這篇文章， 對于面臨難題的工程師們有所幫助和啟發(fā)。為了很好地闡述這個問題，讓我們先從 CCD攝像機一些基本知識談起吧： 一、 CCD 攝像機分類 依成像色彩劃分 彩色攝像機 ：適用于景物細部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。 黑白攝像機 ：適用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動時，可選用黑白攝像機。 依分辨率靈敏度等劃分 影像像素在 38 萬以下的為一般型，其中尤以 25 萬像素（ 512*492）、分辨率為 400 線的產品最普遍。 影像像素在 38 萬以上的高分辨率型。 按攝像機形狀 劃分 攝像機按外形劃分主要有：槍式攝像機、針孔型攝像機、 半球型攝像機 。 按 CCD 靶面大小劃分 1 英寸 ——靶面尺寸為寬 *高 ，對角線 16mm。 2/3 英寸 ——靶面尺寸為寬 *高 ，對角線 11mm。 1/2 英寸 ——靶面尺寸為寬 *高 ，對角線 8mm。 1/3 英寸 ——靶面尺寸為寬 *高 ，對角線 6mm。 1/4 英寸 ——靶面尺寸為寬 *高 ，對角線 4mm。 按掃描制式劃分 PAL 制。 NTSC 制。 依供電電源劃分 220VAC， PAL 系統(tǒng)。 24VAC。 12VDC，國內攝像機多屬此類。 按同步方式劃分 內同步：用攝像機內同步信號發(fā)生電路產生的同步信號來完成操作。 外同步：使用一個外同步信號發(fā)生器，將同步信號送入攝像機的外同步輸入端。