安防網(wǎng)訊 高清鏡頭搭配高清攝像已是近兩年來(lái)明顯的產(chǎn)品應(yīng)用趨勢(shì)監(jiān)控應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)鏡頭的功能要求及應(yīng)用能力也越來(lái)越高加上攝像機(jī)在高清的發(fā)展上一直領(lǐng)先鏡頭的發(fā)展使得高清與百萬(wàn)像素鏡頭仍有很大向上發(fā)展的空間

高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備它相當(dāng)于我們眼睛中的晶狀體結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)把外面的景象影射到一個(gè)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(jiān)控?cái)z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(yuǎn)視眼同理監(jiān)控?cái)z像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象當(dāng)鏡頭的成像平面不能正好位于攝像頭的CCD芯片上時(shí)圖像就會(huì)變得不清楚

由此可見鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距成像大小計(jì)算鏡頭焦距施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)

一高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭的分類

視頻監(jiān)控系統(tǒng)高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭品種繁多從焦距上可分為短焦鏡頭中焦鏡頭長(zhǎng)焦鏡頭從視場(chǎng)大小分有廣角標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)攝鏡頭結(jié)構(gòu)上分有固定光圈定焦鏡頭手動(dòng)光圈定焦鏡頭自動(dòng)光圈定焦鏡頭手動(dòng)變焦鏡頭自動(dòng)變焦鏡頭自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭電動(dòng)三可變（光圈焦距聚焦均可變）鏡頭等

二高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭的主要參數(shù)

1.焦距

我們知道平行光纖通過凸透鏡會(huì)匯聚于一個(gè)焦點(diǎn)這個(gè)焦點(diǎn)離透鏡中心位置的長(zhǎng)度就是焦距現(xiàn)有鏡頭一般都可以看成凸透鏡組對(duì)于焦距固定的鏡頭即定焦鏡頭焦距可以調(diào)節(jié)變化的鏡頭就是變焦鏡頭

焦距的大小決定著視場(chǎng)角的大小焦距數(shù)值小視場(chǎng)角大所觀察的范圍也大但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大視場(chǎng)角小觀察范圍小只要焦距選擇合適即便距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚由于焦距和視場(chǎng)角是一一對(duì)應(yīng)的一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場(chǎng)角所以在選擇鏡頭焦距時(shí)應(yīng)該充分考慮是觀測(cè)細(xì)節(jié)重要還是有一個(gè)大的觀測(cè)范圍重要如果要看細(xì)節(jié)就選擇長(zhǎng)焦距鏡頭如果看近距離大場(chǎng)面就選擇小焦距的廣角鏡頭

焦距的大小不但決定著視場(chǎng)角的大小也在一定程度上影響著圖像的景深對(duì)景深的理解我們可以從對(duì)焦說(shuō)起在調(diào)節(jié)高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)時(shí)我們通過調(diào)節(jié)相機(jī)鏡頭使距離高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)一定距離的景物清晰成像的過程叫做對(duì)焦那個(gè)景物所在的點(diǎn)稱為對(duì)焦點(diǎn)

景深就是保證對(duì)焦點(diǎn)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(gè)范圍之內(nèi)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(guān)焦距長(zhǎng)的鏡頭景深小焦距短的鏡頭景深大其次景深與光圈有關(guān)光圈越小景深就越大;光圈越大景深就越大一般來(lái)說(shuō)前景深小于后后景深也就是說(shuō)精確對(duì)焦之后對(duì)焦點(diǎn)前面只有很短一點(diǎn)距離內(nèi)的景物能清晰成像而對(duì)焦點(diǎn)后面很長(zhǎng)一段距離內(nèi)的景物都是清晰的 ｜

基于焦距的分類及應(yīng)用依據(jù)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?cái)z像機(jī)鏡頭分為定焦鏡頭手動(dòng)變焦鏡頭和電動(dòng)變焦鏡頭定焦和變焦鏡頭的選用一般取決于監(jiān)視景物的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性對(duì)于監(jiān)視比較固定的地點(diǎn)比如文物展臺(tái)收費(fèi)窗口使用定焦鏡頭具有一定的經(jīng)濟(jì)性畢竟定焦鏡頭比變焦鏡頭便宜

我們無(wú)法確定具體哪個(gè)位置為最佳的對(duì)焦點(diǎn)時(shí)比如一些狹長(zhǎng)的通道或區(qū)域采用變焦鏡頭有更大的靈活性可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)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(jù)監(jiān)視范圍的長(zhǎng)度來(lái)確定常用的規(guī)格有2.8～13mm3.5～8mm幾種電動(dòng)變焦鏡頭用于監(jiān)控很大的場(chǎng)面時(shí)通常要配合電動(dòng)鏡頭和云臺(tái)使用電動(dòng)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(gè)細(xì)節(jié)再加上云臺(tái)可以上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng)可視范圍就非常大了

電動(dòng)鏡頭有6倍10倍15倍20倍等多種倍率如果再知道基準(zhǔn)焦距就可以確定鏡頭焦距的可變范圍例如一個(gè)6倍電動(dòng)鏡頭基準(zhǔn)焦距為8.5毫米那么其變焦范圍就是8.5到51毫米連續(xù)可調(diào)視場(chǎng)角為31.3到5.5度電動(dòng)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(shí)要充分考慮傳輸線纜長(zhǎng)度如果距離太遠(yuǎn)線路產(chǎn)生的電壓下降會(huì)導(dǎo)致鏡頭無(wú)法控制必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合JMQ控制

高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭焦距的長(zhǎng)短與其視場(chǎng)角是密切相關(guān)的鏡頭視場(chǎng)角可分為圖像水平視場(chǎng)角以及圖像垂直視場(chǎng)角且圖像水平視場(chǎng)角大于圖像垂直視場(chǎng)角通常我們所講的視場(chǎng)角一般是指鏡頭的圖像水平視場(chǎng)角依據(jù)高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭水平視場(chǎng)角的大小可以將高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（或稱中焦鏡頭）廣角鏡頭（或稱短焦鏡頭）遠(yuǎn)攝鏡頭

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭視角30度左右在1/2英寸CCD攝象機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm在1/3英寸CCD高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為8mm一般用于走道及小區(qū)周界等場(chǎng)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(yuǎn)攝鏡頭視角20度以內(nèi)焦距可達(dá)幾米甚至幾十米此鏡頭可在遠(yuǎn)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(shù)

光闌系數(shù)即光圈指數(shù)用F表示以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來(lái)衡量每個(gè)鏡頭上都標(biāo)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(guān)系F值越小光通量越大鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為1.422.845.68111622等其規(guī)律是前一個(gè)標(biāo)值時(shí)的曝光量正好是后一個(gè)標(biāo)值對(duì)應(yīng)曝光量的2倍也就是說(shuō)鏡頭的通光孔徑分別是1/1.41/21/2.81/41/5.61/81/111/161/22前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號(hào)2倍因此光圈指數(shù)越小則通光孔徑越大成像靶面上的照度也就越大

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭光圈有手動(dòng)（MANUALIRIS）和自動(dòng)光圈（AUTOIRIS）之分手動(dòng)光圈適合亮度變化不大的場(chǎng)合它的進(jìn)光量通過鏡頭上的光圈環(huán)調(diào)節(jié)一次性調(diào)整合適為止自動(dòng)光圈鏡頭會(huì)隨著光線的變化而自動(dòng)調(diào)整通光孔徑保證進(jìn)入高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)的亮度相對(duì)穩(wěn)定用于室外人口等光線變化大且頻繁的場(chǎng)合

自動(dòng)光圈鏡頭目前分為兩類一類稱為視頻（VIDEO）驅(qū)動(dòng)型鏡頭本身包含放大器電路用以將攝像頭傳來(lái)的視頻幅度信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制另一類稱為直流（DC）驅(qū)動(dòng)型利用攝像頭上的直流電壓來(lái)直接控制光圈這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá)要求攝像頭內(nèi)有放大器電路對(duì)于各類自動(dòng)光圈鏡頭通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕一是ALC調(diào)節(jié)測(cè)光調(diào)節(jié)有以峰值測(cè)光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇一般取平均測(cè)光檔;另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)（靈敏度）可將輸出圖像變得明亮或者暗淡

自動(dòng)光圈鏡頭上的ALC（自動(dòng)鏡頭控制）調(diào)整用于設(shè)定測(cè)光系統(tǒng)可以整個(gè)畫面的平均亮度也可以畫面中最亮部分（峰值）來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度供給自動(dòng)光圈調(diào)整使用一般而言ALC已在出廠時(shí)經(jīng)過設(shè)定可不作調(diào)整但是對(duì)于拍攝景物中包含有一個(gè)亮度極高的目標(biāo)時(shí)明亮目標(biāo)物之影像可能會(huì)造成白電平削波現(xiàn)象而使得全部屏幕變成白色此時(shí)可以調(diào)節(jié)ALC來(lái)變換畫面

（1）鏡頭的分辨率

描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變但對(duì)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(shù)為計(jì)量單位計(jì)算公式為鏡頭分辨率N=180/畫幅格式的高度由于高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)CCD靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化如1/2英寸高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)其靶面為寬6.4mm*高4.8mm1/3英寸攝象機(jī)為寬4.8mm×高3.6mm因此對(duì)1/2英寸格式的CCD靶面鏡頭的最低分辨率應(yīng)為38對(duì)線/mm對(duì)1/3英寸格式高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭的分辨率應(yīng)大于50對(duì)線高清晰監(jiān)控?cái)z像機(jī)的靶面越小對(duì)鏡頭的分辨率越高

（2）紅外感應(yīng)能力

由于玻璃對(duì)不同波長(zhǎng)光線的折射率不同故聚焦點(diǎn)的位置會(huì)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(zhǎng)的光線聚集到同一平面上即430～650nm或者650～900nm范圍內(nèi)的光可以聚焦成功呈現(xiàn)出清晰的圖像這就是為什么普通鏡頭白天調(diào)清晰了夜視模糊或者夜視調(diào)清晰了白天模糊的原因

專業(yè)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(zhǎng)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(yè)感紅外的鏡頭由于鏡片材料特殊所以造價(jià)是很高的為了降低價(jià)格有些廠商采用鍍膜的方式利用特種材料對(duì)光線進(jìn)行修正也能部分達(dá)到紅外感應(yīng)鏡頭的效果但是不好的鍍膜技術(shù)很容易脫落和蒸發(fā)的反而會(huì)影響鏡頭原本成像的清晰度