攝像機(jī)的定焦和變焦鏡頭
來源:深圳市凱茉銳電子科技有限公司2020-05-08
鏡頭是攝像機(jī)的眼睛,正確選擇鏡頭以及良好的安裝與調(diào)整是清晰成像的第一步。當(dāng)前,1/3”鏡頭是應(yīng)用的主流,自動(dòng)光圈鏡頭銷售量很多,變焦鏡頭是應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)。
1) 應(yīng)依據(jù)攝像機(jī)到被監(jiān)視目標(biāo)的距離,來選擇定焦鏡頭(Fixed Focal Lens)的焦距。
從焦距上區(qū)分有短焦距廣角鏡頭、中焦距標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦距遠(yuǎn)鏡頭。鏡頭焦距通常用值來表示,鏡頭光圈一般用F表示,F(xiàn)取值以鏡頭的焦距/和通光孔徑d的比值來衡量,F(xiàn)=f/d,每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其標(biāo)記大的F值。
2) 攝像機(jī)的鏡頭規(guī)格應(yīng)與攝像機(jī)CCD靶面尺寸(1/2"為6.4hX4.8υ、1/3"為4.8hX3.6υ、1/4"為3.2hX2.4υ)相對(duì)應(yīng)。如果鏡頭尺寸與攝像機(jī)CCD靶面尺寸不一致時(shí),觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求,或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。
3) 攝像機(jī)的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與攝像機(jī)CCD靶面尺寸hXυ及鏡頭焦距f之間有如下關(guān)系:水平視覺度數(shù)=2arctan (h/2f);垂直視覺度數(shù)=2arctan (υ/2f)。
4) 鏡頭有自動(dòng)光圈(auto iris)和手動(dòng)光圈(manual iris)之分。自動(dòng)光圈用于被照物光線變化較多場(chǎng)合,手動(dòng)光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。
自動(dòng)光圈鏡頭有二種驅(qū)動(dòng)方式:一類為視頻輸入型Video driver(with Amp),它將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝像機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈,這種視頻輸入型鏡頭內(nèi)包含有放大器電路,用以將攝像機(jī)傳來的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制,另一類稱為DC輸入型(DC driverno Amp),它利用攝像機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈,這種鏡頭內(nèi)只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá),攝像機(jī)內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)品不具可互換性,但現(xiàn)已有通用型自動(dòng)光圈鏡頭推出。
5) 鏡頭安裝有C型和CS型兩種,C型安裝的鏡頭在CCD攝像機(jī)與鏡頭間多了5mm 調(diào)整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機(jī)可用CS型鏡頭,但CS安裝的攝像機(jī)不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向?qū)?,保證鏡頭與攝像機(jī)的完全兼容,這使得在任何環(huán)境下都可得到很好的圖像。
6) 變焦鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化,因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小。典型的光學(xué)放大規(guī)格有諸如6~20倍等不同檔次,并以電動(dòng)縮放鏡頭(Zoom Lens)應(yīng)用很普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項(xiàng)目劃分有:
· 三可變鏡頭——光圈、聚焦、焦距均需人為調(diào)節(jié)。
· 二可變鏡頭——通常是自動(dòng)光圈鏡頭,而聚焦和焦距需人為調(diào)節(jié)。
· 單可變鏡頭——一般是自動(dòng)光圈和自動(dòng)聚焦的鏡頭,而焦距需人為調(diào)節(jié)。
7) 縮放/變焦鏡頭(Vari Focal Lens)是變焦鏡頭配合縮放鏡頭功能,焦距連續(xù)可變,可將遠(yuǎn)距離物體放大,又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視寬度增加。日本Kowa公司提供從1.6~3.4mm的寬角度鏡頭到15.0—300mm的遠(yuǎn)距鏡頭。
8) 除傳統(tǒng)的球面鏡頭外,新一代的是非球面鏡頭(Aspherical Lens),鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線,并且在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了鏡頭的相差、色差、球差等校正因素,通常一片非球面鏡片就能達(dá)到多個(gè)球面鏡片矯正像差的效果,因此可以減少鏡片的數(shù)量,使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準(zhǔn)確、鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低,鏡頭體積也相應(yīng)縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點(diǎn)。變倍高可以簡化鏡頭的種類,物距短可以應(yīng)用在近距離攝像的場(chǎng)合,光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場(chǎng)所,因此應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。日本AVENIA的非球面鏡頭產(chǎn)品SSV0770,近攝距離可到30cm,光圈值也可到F1.6,變焦范圍可從7.0~70mm,變倍率高達(dá)十倍,可用于電視監(jiān)控等領(lǐng)域。
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