、镜头培训知识镜头11. 镜头的种类( 根据应用场合分类)•广角镜头：视角90度以上，观察范围较大，近处图像有变形。

•标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。

•长焦镜头：视角20 度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。

•变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长成像越大。

•针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。

2. 被摄物体的大小、距离与焦距的关系设被摄物体的高度和宽度分别为H、W被摄物体与镜头间的距离为D,镜头的焦距为f。

靶面成像的高度和宽度分别为h、w,则计算公式如下：f=h x D/H f=w x D/W根据上述公式，也可以很容易地计算出视场角，下表为靶面尺寸和成像大小对照表靶面规格1" 2/3" 1/2" 1/3" h9.6mm 6.6mm 4.8mm 3.6mm w 12.8mm 8.8mm 6.4mm 4.8mm3. 相对孔径为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。

假定光圈的有效孔径为d,由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为D,比d大，D与焦距f之比定义为相对孔径A,即A=D/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的平方成正比，一般习惯上用F=f/D ，即相对光径的倒数来表示镜头光圈的大小。

F 值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大。

所以在焦距f相同的情况下，F值越小，表示镜头越好。

4. 镜头的焦距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。

5. 选配镜头原则为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素：A) 被摄物体的大小B) 被摄物体的细节尺寸C) 物距D) 焦距E) CCD摄像机靶面的尺寸F) 镜头及摄像系统的分辨率注释：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-- 透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。

单位一般为毫米或英寸。

光圈-- 位于摄像机镜头内部分的、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关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 。

二、镜头培训知识 ---- 镜头2镜头是摄像机的眼睛，正确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰成像的第一步。

当前，1／3" 镜头是应用的主流，自动光圈镜头销售量最多，变焦镜头是应用发展的趋势。

1) 应依据摄像机到被监视目标的距离，来选择定焦镜头(Fixed Focal Lens) 的焦距。

从焦距上区分有短焦距广角镜头、中焦距标准镜头、长焦距远镜头。

镜头焦距通常用值来表示，镜头光圈一般用 F 表示，F 取值以镜头的焦距/和通光孔径d的比值来衡量，F=f/d，每个镜头上均标有其最大的F值。

2) 摄像机的镜头规格应与摄像机CCD靶面尺寸(1 /2"为6.4hX4.8 u、1 / 3"为4.8hX3.6 u、1/4"为3.2hX2.4 u )相对应。

如果镜头尺寸与摄像机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问题。

3) 摄像机的水平视觉度数及垂直视觉度数与摄像机CCD靶面尺寸hX u及镜头焦距f之间有如下关系：水平视觉度数=2arctan (h / 2f) ；垂直视觉度数=2arctan ( u /2f) 。

4) 镜头有自动光圈(auto iris) 和手动光圈(manual iris) 之分。

自动光圈用于被照物光线变化较多场合，手动光圈用于被照物光线稳定之处。

自动光圈镜头有二种驱动方式：一类为视频输入型Video driver(with Amp) ，它将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制，另一类称为DC输入型(DC driver no Amp)，它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，这种镜头内只包含电流计式光圈马达，摄像机内没有放大器电路。

二种驱动方式产品不具可互换性，但现已有通用型自动光圈镜头推出。

5) 镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD摄像机与镜头间多了5mm调整光圈值的环。

C型安装的摄像机可用CS型镜头，但CS安装的摄像机不能使用C型镜头。

Philips 公司推岀革命性的Wizard镜头安装向导，保证镜头与摄像机的完全兼容，这使得在任何环境下都可得到最优图像。

6) 变焦镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小。

典型的光学放大规格有诸如6〜20倍等不同档次，并以电动缩放镜头(Zoom Lens)应用最普遍。

按变焦镜头参数可调整的项目划分有：•三可变镜头一一光圈、聚焦、焦距均需人为调节。

•二可变镜头一一通常是自动光圈镜头，而聚焦和焦距需人为调节。

•单可变镜头一一一般是自动光圈和自动聚焦的镜头，而焦距需人为调节。

7) 缩放/ 变焦镜头(Vari Focal Lens) 是变焦镜头配合缩放镜头功能，焦距连续可变，可将远距离物体放大，又可提供一个宽广视景，使监视宽度增加。

日本Kowa公司提供从1.6〜3.4mm的宽角度镜头到15.0 —300mm的远距镜头。

8) 除传统的球面镜头外，新一代的是非球面镜头(Aspherical Lens) ，镜片研磨的形状为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线，并且在设计时就考虑到了镜头的相差、色差、球差等校正因素，通常一片非球面镜片就能达到多个球面镜片矫正像差的效果，因此可以减少镜片的数量，使得镜头的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确、镜头内的光线反射得以降低，镜头体积也相应缩小。

非球面镜头具有变倍高、物距短、光圈大的特点。

变倍高可以简化镜头的种类，物距短可以应用在近距离摄像的场合，光圈大则可以适应光线较暗的场所，因此应用领域日渐宽广。

日本AVENIA的非球面镜头产品SSV0770,近摄距离可到30cm，光圈值也可到F1.6，变焦范围可从7.0〜70mm变倍率高达十倍，可用于电视监控等领域。

、镜头培训知识----- 什么是变焦镜头？变焦镜头也是镜头的一种类型,它可以在不更换镜头的情况下改变焦距. 变焦镜头具有可以变化的焦距.比如, 一只80-200mm的变焦镜头，通常只需转动镜头筒就可以获得80-200mm之间的任意焦距.由于产生这种多功能性所必需的复杂光学系统, 给变焦镜头带来了以下三个基本问题:1. 价格昂贵;2. 体积大;3. 在任何确定的焦距下, 其成像往往都不如最好的定焦镜头成像清晰.姑且不谈这些与生俱来的缺陷,当今的光学工业运用计算机进行镜头设计,已经制造出了很多非常优秀的变焦镜头.不少变焦镜头的成像已经非常清晰, 而且体积也已相当小巧, 只是价格仍然很贵.使用变焦镜头进行聚焦时,最好考虑首先将影像调至最大处进行聚焦;也就是说,使用镜头的最长焦距端聚焦. 然后,再把焦距变小到拍摄时所期望的焦距上. 在此过程中, 所有焦距上的影像始终保持清晰. 运用这种技术, 由于是在尽可能最大的影像下聚焦, 所以能够更容易地观察到影像细节是否清晰, 因此也是最为精确的聚焦方法.注意, 有些变焦镜头需要转动两个单独的控制环, 一个环控制聚焦, 另一个环控制焦距. 这种结构布局的优点是一旦完成了聚焦, 不会因调整焦距而意外地改变了焦点.其他的变焦镜头只需要移动一个控制环, 转动它进行聚焦, 前后滑动它即可改变焦距. 这种单环变焦镜头对于操作来讲往往更快捷和更方便, 但通常也更贵一些. 需要注意, 改变焦距时, 不要失去清晰的焦点.怎么会失去了焦点呢?当你的推拉控制环以改变焦距时, 往往会无意中转动了控制环.因此,对于单环变焦镜头,在影像最大处完成聚焦以后,推拉控制环改变焦距时一定要格外小心,使其保持前后直线运动. 否则,就会失去清晰的焦点、镜头培训知识---- 变焦镜头变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。

伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。

典型的光学放大规格有6倍( 6.0〜36mm,F1.2 )、8倍(4.5〜36mm,F1.6 )、10倍(8.0〜80mm,F1.2 )、12 倍(6.0~72mm,F1.2 )、20 倍(10~200mm,F1.2 )等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。

为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。

在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。

其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。

在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。

另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。

、镜头培训知识---- 镜头的分类(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工业标准，即C安装座和CS安装座。

两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。

C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是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距离是12.5mm<如果要将一个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。

如果镜头尺寸与摄象机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问题。