攝像機(jī)焦距的基本知識(shí)

/5攝像機(jī)焦距的基本知識(shí)計(jì)算焦距的軟件有多少？好的就更少了，畢竟太專業(yè)或是說(shuō)冷門，所以我作了一個(gè)小工具，目前為止應(yīng)該算是最好的，希望能對(duì)朋友們有幫助，我為人人，人人為我！不要你先回貼才可見內(nèi)容，不要你留郵件，不要你的金錢，完全綠色免費(fèi)軟件，行業(yè)特供，極為稀有，一頂之功，你幫了大家?guī)土宋?，自己還留下了大名，舉手之勞，何樂而不為？在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常聽到有用戶提出諸如某攝像機(jī)能夠“看多遠(yuǎn)”之類的問題，比如100m、500m甚至1km遠(yuǎn)外的物體還能否在監(jiān)視器上清晰地顯示出來(lái)。有了前面關(guān)于鏡頭的成像尺寸、焦距及視場(chǎng)角等概念后，這個(gè)問題就不難解釋了，即“看多遠(yuǎn)”問題與許多因素有關(guān)。比如說(shuō)，用某定焦鏡頭可以看清100m遠(yuǎn)處的鈔票的面值。一般來(lái)說(shuō)，鏡頭焦距越長(zhǎng)，“看”得就越遠(yuǎn)，但同時(shí)視場(chǎng)角卻變小，結(jié)果觀看的范圍變窄了。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，若用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭剛好看清遠(yuǎn)處某人的基本特征（是男或是女），則換用長(zhǎng)焦距鏡頭則可能看清其面部特征（是否有痣或疤），但卻無(wú)法看見該人穿的是什么褲子和鞋（這部分已經(jīng)“漲”出了畫面），而換用廣角鏡頭則只可能看到畫面中有人（連男女都分辨不出），但卻可看清該人在整個(gè)監(jiān)視場(chǎng)景中的所處的位置，周圍還有什么別的人物或參照物。因此，關(guān)于“看多遠(yuǎn)”的較為科學(xué)的說(shuō)法應(yīng)該是“在屏幕上成的像大小可對(duì)應(yīng)于實(shí)際觀測(cè)距離處多高或多寬的景物〃。例如，用8mm鏡頭觀測(cè)10m遠(yuǎn)處的景物，如果該處有10個(gè)人站成一排則剛好可橫向充滿整個(gè)監(jiān)視器屏幕。一般情況下，為了能夠較為清楚的探測(cè)到監(jiān)視范圍內(nèi)的目標(biāo)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤，一般要求在CCD靶面上的目標(biāo)至少占有三行電視線。若要能分辨出人物，則一般應(yīng)要求人物的面部成像在356mm（14in）監(jiān)視器上占到12.7mm（0.5in）以上。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)有用戶提出該攝像機(jī)能看清楚多么遠(yuǎn)的物體或該攝像機(jī)能看清楚多寬的場(chǎng)景等問題，這實(shí)際上要由所選用的鏡頭的焦距來(lái)決定，另外還與所選擇的攝像機(jī)的分辨率及監(jiān)視器的分辨率有關(guān)。光學(xué)系統(tǒng)的焦距是指光組主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離。而鏡頭的焦距實(shí)際上就是構(gòu)成鏡頭的組合光組的焦距，它決定了攝取圖象的大小，用不同焦距的鏡頭對(duì)同一位置的物體攝像時(shí)，配長(zhǎng)焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就大，反之，配短焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就小。理論上，任何一種鏡頭均可拍攝很遠(yuǎn)處的物體，并在攝像機(jī)的成像靶面上成一個(gè)很小的像，但受象素的限制，當(dāng)成像小到小于圖像傳感器的一個(gè)象素大小時(shí)，便不再能形成被攝物體的像，即便成像有幾個(gè)象素大小，該像也難以辨別為何物。當(dāng)已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭的距離，則可根據(jù)下面的兩式估算所選配鏡頭的焦距：f=h*D/Hf=v*D/Vf一一鏡頭的焦距h、v——CCD感光靶面的水平尺寸和垂直尺寸D一一鏡頭中心到被攝物體的距離H、V――被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸基本知識(shí)2.2.I、接口鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。圖2-4畫出了這兩種鏡頭的接口部位示意圖。其中上半部為CS型鏡頭，下半部為C型鏡頭。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中常用的鏡頭是C型安裝鏡頭(in32牙螺紋座)，這是一種國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。這種鏡頭安裝部位的口徑是25.4mm(in)，從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm。大多數(shù)攝像機(jī)的鏡頭接口則做成CS型，因此將C型鏡頭安裝到CS接口的攝像機(jī)時(shí)需增配一個(gè)5mm厚的接圈，而將CS鏡頭安裝到CS接口的攝像機(jī)時(shí)就不需接圈。在實(shí)際應(yīng)用中，如果誤對(duì)CS型鏡頭加裝接圈后安裝到CS接口攝像機(jī)上，會(huì)因?yàn)殓R頭的成像面不能落到攝像機(jī)的CCD靶面上而不能得到清晰的圖像，而如果對(duì)C型鏡頭不加接圈就直接接到CS接口攝像機(jī)上，則可能使鏡頭的后鏡面碰到CCD的靶面的保護(hù)玻璃，造成CCD攝像機(jī)的損壞，這一點(diǎn)在實(shí)用中需特別注意。2.2.2鏡頭的種類鏡頭的種類有許多種，每一種鏡頭都有其特點(diǎn)。根據(jù)功能與結(jié)構(gòu)的不同，這些鏡頭的價(jià)格相差非常大，如電動(dòng)變焦鏡頭要比普通定焦鏡頭的價(jià)格高約10倍，因此，只有正確了解各種鏡頭的特性，才能更加靈活地選擇鏡頭。A、固定光圈定焦鏡頭固定光圈定焦鏡頭是相對(duì)較為簡(jiǎn)單的一種鏡頭，該鏡頭上只有一個(gè)可手動(dòng)調(diào)整的對(duì)焦調(diào)整環(huán)（環(huán)上標(biāo)有若干距離參考值），左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使成在CCD靶面上的像最為清晰，此時(shí)在監(jiān)視器屏幕上得到圖像也最為清晰。由于是固定光圈鏡頭，因此在鏡頭上沒有光圈調(diào)整環(huán)，也就是說(shuō)該鏡頭的光圈是不可調(diào)整的，因而進(jìn)入鏡頭的光通量是不能通過簡(jiǎn)單地改變鏡頭因素而改變，而只能通過改變被攝現(xiàn)場(chǎng)的光照度來(lái)調(diào)整，如增減被攝現(xiàn)場(chǎng)的照明燈光等。這種鏡頭一般應(yīng)用于光照度比較均勻的場(chǎng)合，如室內(nèi)全天以燈光照明為主的場(chǎng)合，在其他場(chǎng)合則需與帶有自動(dòng)電子快門功能的CCD攝像機(jī)合用（當(dāng)然，目前市面上絕大多數(shù)的CCD攝像機(jī)均帶有自動(dòng)電子快門功能），通過電子快門的調(diào)整來(lái)模擬光通量的改變。B、手動(dòng)光圈定焦鏡頭手動(dòng)光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調(diào)整環(huán)，其光圈調(diào)整范圍一般可從F1.2或F1.4到全關(guān)閉，能很方便地適應(yīng)被攝現(xiàn)場(chǎng)的光照度，然而由于光圈的調(diào)整是通過手動(dòng)人為地進(jìn)行的，一旦攝像機(jī)安裝完畢，位置固定下來(lái)，再頻繁地調(diào)整光圈就不那么容易了，因此，這種鏡頭一般也是應(yīng)用于光照度比較均勻的場(chǎng)合，而在其他場(chǎng)合則也需與帶有自動(dòng)電子快門功能的CCD攝像機(jī)合用，如早晚與中午、晴天與陰天等光照度變化比較大的場(chǎng)合，通過電子快門的調(diào)整來(lái)模擬光通量的改變。C、自動(dòng)光圈定焦鏡頭自動(dòng)光圈定焦鏡頭在結(jié)構(gòu)上有了比較大的改變，它相當(dāng)于在手動(dòng)光圈定焦鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個(gè)由齒輪嚙合傳動(dòng)的微型電動(dòng)機(jī)，并從其驅(qū)動(dòng)電路上引出3芯或4芯線傳送給自動(dòng)光圈鏡頭，至使鏡頭內(nèi)的微型電動(dòng)機(jī)相應(yīng)做正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而高速光圈的大小。自動(dòng)光圈鏡頭又分為含放大器（視頻驅(qū)動(dòng)型）與不含放大器（直流驅(qū)動(dòng)型）兩種規(guī)格。D、手動(dòng)變焦鏡頭顧名思義，手動(dòng)變焦鏡頭的焦距是可變的，它有一個(gè)焦距調(diào)整環(huán)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整鏡頭的焦距，其變比一般為2~3倍，焦距一般在3.6~8mm。在實(shí)際工程應(yīng)用中，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭的變焦環(huán)，可以方便地選擇監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的視場(chǎng)角，如：可選擇對(duì)整個(gè)房間的監(jiān)視或是選擇對(duì)房間內(nèi)某個(gè)局部區(qū)域的監(jiān)視。當(dāng)對(duì)于監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況不十分了解時(shí)，采用這種鏡頭顯然是非常重要的了。對(duì)于大多數(shù)電視監(jiān)控系統(tǒng)工程來(lái)說(shuō)，當(dāng)攝像機(jī)安裝位置固定下來(lái)后，再頻繁地手動(dòng)變焦是很不方便的，因此，工程完工后，手動(dòng)變焦鏡頭的焦距一般很少再去調(diào)整，而僅僅起到定焦鏡頭的作用。因而手動(dòng)變焦鏡頭一般用在要求較為嚴(yán)格而用定焦鏡頭又不易滿足要求的場(chǎng)合。但這種鏡頭卻受到工程人員的青睞，因?yàn)樵谑┕ふ{(diào)試過程中使用這種鏡頭，通過在一定范圍的焦距調(diào)節(jié)，一般總可以找到一個(gè)可使用戶滿意的觀測(cè)范圍（不用反復(fù)更換不同焦距的鏡頭），這一點(diǎn)在外地施工中尤為顯得方便。E、自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭此種鏡頭與前述的自動(dòng)光圈定焦鏡頭相比另外增加了兩個(gè)微型電動(dòng)機(jī)，其中一個(gè)電動(dòng)機(jī)與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可改變鏡頭的焦距(Zoom)；另一個(gè)電動(dòng)機(jī)與鏡頭的對(duì)焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可完成鏡頭的對(duì)焦(Focus)。由于該鏡頭增加了兩個(gè)可遙控調(diào)整的功能，因而此種鏡頭也稱作電動(dòng)兩可變鏡頭。自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭一般引出兩組多芯線，其中一組為自動(dòng)光