CCD摄像机功能指标的正确理解（二）

CCD摄象机的选择参考
市场上大部门摄像头采用的是曰本***、SHARP、松下、LG等公司出产的芯片，现在韩国也有能力出产，但质量就要稍差一点点。 由于芯片出产时产生不平等级，各厂家获得途径不平等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监督器，封闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片***简朴直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，假如是彩色摄像头，***好摄取***彩鲜艳的物体，查看监督器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清楚天然；而残次品的图像就会有偏色现象，即使面临一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCD因为出产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，假如用于此类工作，一定要仔细挑选。

镜头的选择和主要参数

摄像机镜头是视频监督系统的***枢纽设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。 　　　
镜头相称于人眼的晶状体，假如没有晶状体，人眼看不到任何物体；假如没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清楚的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的***，面前的景物就变得恍惚不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清晰时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的间隔（相称于调整人眼晶状体的位置），可以将恍惚的图像变得清楚。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用长短常重要的。工程设计职员和施工职员都要常常与镜头打交道：设计职员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工职员常常进行现场调试，其中一部门就是把镜头调整到***佳状态。
１、 镜头的分类
按形状功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类型分 按焦距长矩分
球面镜头 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜头
非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 尺度镜头
***镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 广角镜头
鱼眼镜头 2/3” 17mm 　 　 　
（１）以镜头安装分类: 所有的摄象机镜头均是螺纹口的，ＣＣＤ摄象机的镜头安装有两种产业尺度，即Ｃ安装座和ＣＳ安装座。两者螺纹部门相同，但两者从镜头到感光表面的间隔不同。 Ｃ安装座：从镜头安装基准面到焦点的间隔是17.526mm。 ＣＳ安装座：特种Ｃ安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的间隔是12.5mm。假如要将一个Ｃ安装座镜头安装到一个ＣＳ安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。
（２）以摄象机镜头规格分类: 摄象机镜头规格应视摄象机的ＣＣＤ尺寸而定，两者应相对应。即 摄象机的ＣＣＤ靶面大小为１／２英寸时，镜头应选１／２英寸。 摄象机的ＣＣＤ靶面大小为１／３英寸时，镜头应选１／３英寸。 摄象机的ＣＣＤ靶面大小为１／４英寸时，镜头应选１／４英寸。 假如镜头尺寸与摄象机ＣＣＤ靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等题目。
（３）以镜头光圈分类: 镜头有手动光圈（manual iris）和自动光圈（auto iris）之分，配合摄象机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故合用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈，称为ＤＣ输入型。 自动光圈镜头上的ＡＬＣ（自动镜头控制）调整用于设定测光系统，可以整个画面的均匀亮度，也可以画面中***亮部门（峰值）来设定基准信号强度，供应自动光圈调整使用。一般而言，ＡＬＣ已在出厂时经由设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像可能会造成"白电平削波"现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节ＡＬＣ来变换画面。 另外，自动光圈镜头装有光圈环，滚动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用Ｆ表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即：Ｆ＝f（焦距）／Ｄ（镜头实际有效口径），Ｆ值越小，则光圈越大。 采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是： 在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。 要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。 要求在亮光上因光信号导致的恍惚***小时，应使用自动光圈镜头。
（４）以镜头的视场大小分类 :尺度镜头：视角３０度左右，在１／２英寸ＣＣＤ摄象机中，尺度镜头焦距定为１２mm，在１／３英寸ＣＣＤ摄象机中，尺度镜头焦距定为８mm。 广角镜头：视角９０度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽阔的视景。 远摄镜头：视角２０度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远间隔情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。 变倍镜头（zoom lens）：也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。 可变焦点镜头（vari-focus lens）：它介于尺度镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远间隔物体放大，同时又可提供一个宽阔视景，使监督范围增加。变焦镜头可通过设置自动聚焦于***小焦距和***大焦距两个位置，但是从***小焦距到***大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。 ***镜头：镜头直径几毫米，可隐蔽安装。
（５）从镜头焦距上分 短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个较宽阔的视野。 中焦距镜头：尺度镜头，焦距的长度视ＣＣＤ的尺寸而定。 长焦距镜头：因入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，合用于长间隔监督。 变焦距镜头：通常为电动式，可作广角、尺度或眺望等镜头使用。

1)　定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。
· 有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈；镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。
· 无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。
2)　变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。
　　 常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。
　　 三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。
　　 二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。
注释：
　　变焦镜头--焦平面的位置固定，而焦路可连续调节的光学系统。变焦是通过移动镜头内部的镜片，改变它们之间的相对位置而实现的。这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距长度和视角。
　　焦距--透镜***或其第二主平面到图像会萃点处的间隔。单位一般为毫米或英寸。
　　光圈--位于摄像机镜头内部门的、可以调节的光学机械性阑也，可用来控制通过镜头的光线的多少。
　　自动光圈--镜头内的隔膜装置，可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节，以适应光照强度的变化。光圈隔膜通过打开或封闭光圈来控制通过镜头传送的光线。典型的补偿范围是10000-1到300000-1。
２、选择镜头的技术依据
（１）镜头的成像尺寸 应与摄象机ＣＣＤ靶面尺寸相一致，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英寸等规格。
（２）镜头的分辨率 描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑***纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率Ｎ＝１８０／画幅格局的高度。因为摄象机ＣＣＤ靶面大小已经尺度化，如１／２英寸摄象机，其靶面为宽6.4mm＊高4.8mm，１／３英寸摄象机为宽4.8mm＊高3.6mm。因此对１／２英寸格局的ＣＣＤ靶面，镜头的***低分辨率应为３８对线／mm，对１／３英寸格局摄象机，镜头的分辨率应大于５０对线，摄象机的靶面越小，对镜头的分辨率越高。
（３）镜头焦距与视野角度 首先根据摄象机到被监控目标的间隔，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后，则由摄象机靶面决定了视野。
（４）光圈或通光量 镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以Ｆ为标记，每个镜头上均标有其***大的Ｆ值，通光量与Ｆ值的平方成反比关系，Ｆ值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部门的光线变化程度来选择用手动光圈仍是用自动光圈镜头。

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