了解高清監控攝像機參數正確選購有保障
安防網訊 高清鏡頭搭配高清攝像已是近兩年來明顯的產品應用趨勢監控應用市場對鏡頭的功能要求及應用能力也越來越高加上攝像機在高清的發展上一直領先鏡頭的發展使得高清與百萬像素鏡頭仍有很大向上發展的空間
高清監控攝像機鏡頭是視頻監視系統的關鍵設備它相當于我們眼睛中的晶狀體結構負責把外面的景象影射到一個平面上如果沒有晶狀體人眼看不到任何物體如果沒有鏡頭那么監控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與近視眼或遠視眼同理監控攝像頭與鏡頭的配合也有類似現象當鏡頭的成像平面不能正好位于攝像頭的CCD芯片上時圖像就會變得不清楚
由此可見鏡頭在閉路監控系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
一高清監控攝像機鏡頭的分類
視頻監控系統高清晰監控攝像機鏡頭品種繁多從焦距上可分為短焦鏡頭中焦鏡頭長焦鏡頭從視場大小分有廣角標準遠攝鏡頭結構上分有固定光圈定焦鏡頭手動光圈定焦鏡頭自動光圈定焦鏡頭手動變焦鏡頭自動變焦鏡頭自動光圈電動變焦鏡頭電動三可變(光圈焦距聚焦均可變)鏡頭等
二高清監控攝像機鏡頭的主要參數
1.焦距
我們知道平行光纖通過凸透鏡會匯聚于一個焦點這個焦點離透鏡中心位置的長度就是焦距現有鏡頭一般都可以看成凸透鏡組對于焦距固定的鏡頭即定焦鏡頭焦距可以調節變化的鏡頭就是變焦鏡頭
焦距的大小決定著視場角的大小焦距數值小視場角大所觀察的范圍也大但距離遠的物體分辨不很清楚焦距數值大視場角小觀察范圍小只要焦距選擇合適即便距離很遠的物體也可以看得清清楚楚由于焦距和視場角是一一對應的一個確定的焦距就意味著一個確定的視場角所以在選擇鏡頭焦距時應該充分考慮是觀測細節重要還是有一個大的觀測范圍重要如果要看細節就選擇長焦距鏡頭如果看近距離大場面就選擇小焦距的廣角鏡頭
焦距的大小不但決定著視場角的大小也在一定程度上影響著圖像的景深對景深的理解我們可以從對焦說起在調節高清晰監控攝像機時我們通過調節相機鏡頭使距離高清晰監控攝像機一定距離的景物清晰成像的過程叫做對焦那個景物所在的點稱為對焦點
景深就是保證對焦點前后景物成像清晰的范圍的總和就叫做景深意思是只要在這個范圍之內的景物都能清楚地拍攝到景深的大小首先與鏡頭焦距有關焦距長的鏡頭景深小焦距短的鏡頭景深大其次景深與光圈有關光圈越小景深就越大光圈越大景深就越大一般來說前景深小于后后景深也就是說精確對焦之后對焦點前面只有很短一點距離內的景物能清晰成像而對焦點后面很長一段距離內的景物都是清晰的
基于焦距的分類及應用依據鏡頭的焦距是否可變支持哪種變化方式我們可以將高清晰控攝像機鏡頭分為定焦鏡頭手動變焦鏡頭和電動變焦鏡頭定焦和變焦鏡頭的選用一般取決于監視景物的特點和經濟性對于監視比較固定的地點比如文物展臺收費窗口使用定焦鏡頭具有一定的經濟性畢竟定焦鏡頭比變焦鏡頭便宜
我們無法確定具體哪個位置為最佳的對焦點時比如一些狹長的通道或區域采用變焦鏡頭有更大的靈活性可以依據現場情況來確定定位于何種焦距是最合適的至于變焦的范圍則可以根據監視范圍的長度來確定常用的規格有2.8~13mm3.5~8mm幾種電動變焦鏡頭用于監控很大的場面時通常要配合電動鏡頭和云臺使用電動鏡頭的好處是變焦范圍大既可以看大范圍的情況也可以聚焦某個細節再加上云臺可以上下左右的轉動可視范圍就非常大了
電動鏡頭有6倍10倍15倍20倍等多種倍率如果再知道基準焦距就可以確定鏡頭焦距的可變范圍例如一個6倍電動鏡頭基準焦距為8.5毫米那么其變焦范圍就是8.5到51毫米連續可調視場角為31.3到5.5度電動鏡頭的控制電壓一般是直流8V~16V最大電流為30毫安所以在選控制器時要充分考慮傳輸線纜長度如果距離太遠線路產生的電壓下降會導致鏡頭無法控制必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機配合JMQ控制
高清晰監控攝像機鏡頭焦距的長短與其視場角是密切相關的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依據高清晰監控攝像機鏡頭水平視場角的大小可以將高清晰監控攝像機鏡頭分為標準鏡頭(或稱中焦鏡頭)廣角鏡頭(或稱短焦鏡頭)遠攝鏡頭
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高清晰監控攝像機中標準鏡頭焦距定為8mm一般用于走道及小區周界等場所
廣角鏡頭視角90度以上焦距可小于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范圍變小
2.光闌系數
光闌系數即光圈指數用F表示以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量每個鏡頭上都標有最大F值例如6mm/P1.4代表最大孔徑為4.29毫米光通量與F值的平方成反比關系F值越小光通量越大鏡頭上光圈指數序列的標值為1.422.845.68111622等其規律是前一個標值時的曝光量正好是后一個標值對應曝光量的2倍也就是說鏡頭的通光孔徑分別是1/1.41/21/2.81/41/5.61/81/111/161/22前一數值是后一數值的根號2倍因此光圈指數越小則通光孔徑越大成像靶面上的照度也就越大
視頻監控系統的高清晰監控攝像機鏡頭光圈有手動(MANUALIRIS)和自動光圈(AUTOIRIS)之分手動光圈適合亮度變化不大的場合它的進光量通過鏡頭上的光圈環調節一次性調整合適為止自動光圈鏡頭會隨著光線的變化而自動調整通光孔徑保證進入高清晰監控攝像機的亮度相對穩定用于室外人口等光線變化大且頻繁的場合
自動光圈鏡頭目前分為兩類一類稱為視頻(VIDEO)驅動型鏡頭本身包含放大器電路用以將攝像頭傳來的視頻幅度信號轉換成對光圈馬達的控制
|另一類稱為直流(DC)驅動型利用攝像頭上的直流電壓來直接控制光圈這種鏡頭只包含電流計式光圈馬達要求攝像頭內有放大器電路對于各類自動光圈鏡頭通常還有兩項可調整旋鈕一是ALC調節測光調節有以峰值測光和根據目標發光條件平均測光兩種選擇一般取平均測光檔另一個是LEVEL調節(靈敏度)可將輸出圖像變得明亮或者暗淡
自動光圈鏡頭上的ALC(自動鏡頭控制)調整用于設定測光系統可以整個畫面的平均亮度也可以畫面中最亮部分(峰值)來設定基準信號強度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于拍攝景物中包含有一個亮度極高的目標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來變換畫面
(1)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/畫幅格式的高度由于高清晰監控攝像機CCD靶面大小已經標準化如1/2英寸高清晰監控攝像機其靶面為寬6.4mm*高4.8mm1/3英寸攝象機為寬4.8mm×高3.6mm因此對1/2英寸格式的CCD靶面鏡頭的最低分辨率應為38對線/mm對1/3英寸格式高清晰監控攝像機鏡頭的分辨率應大于50對線高清晰監控攝像機的靶面越小對鏡頭的分辨率越高
(2)紅外感應能力
由于玻璃對不同波長光線的折射率不同故聚焦點的位置會有所差別目前市面上的普通鏡頭可以做到把相差250nm左右波長的光線聚集到同一平面上即430~650nm或者650~900nm范圍內的光可以聚焦成功呈現出清晰的圖像這就是為什么普通鏡頭白天調清晰了夜視模糊或者夜視調清晰了白天模糊的原因
專業感紅外的鏡頭采用特殊的鏡片(超低色散)能做到把430~900nm甚至更長波段范圍的光線都聚集到同一平面上所以不管白天還是夜視都是清晰的
專業感紅外的鏡頭由于鏡片材料特殊所以造價是很高的為了降低價格有些廠商采用鍍膜的方式利用特種材料對光線進行修正也能部分達到紅外感應鏡頭的效果但是不好的鍍膜技術很容易脫落和蒸發的反而會影響鏡頭原本成像的清晰度