攝像機的定焦與變焦鏡頭

鏡頭是攝像機的眼睛，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，自動光圈鏡頭銷售量最多，變焦鏡頭是應(yīng)用發(fā)展的趨勢。

1)應(yīng)依據(jù)攝像機到被監(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，每個鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值。

2)攝像機的鏡頭規(guī)格應(yīng)與攝像機CCD靶面尺寸(1／2"為6.4hX4.8υ、1／3"為4.8hX3.6υ、1／4"為3.2hX2.4υ)相對應(yīng)。如果鏡頭尺寸與攝像機CCD靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設(shè)計要求，或者發(fā)生畫面在焦點以外等問題。

3)攝像機的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與攝像機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)鏡頭有自動光圈(auto iris)和手動光圈(manual iris)之分。自動光圈用于被照物光線變化較多場合，手動光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。
自動光圈鏡頭有二種驅(qū)動方式：一類為視頻輸入型Video driver(with Amp)，它將一個視頻信號及電源從攝像機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，用以將攝像機傳來的視頻信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達的控制，另一類稱為DC輸入型(DC driverno Amp)，它利用攝像機上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭內(nèi)只包含電流計式光圈馬達，攝像機內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動方式產(chǎn)品不具可互換性，但現(xiàn)已有通用型自動光圈鏡頭推出。

5)鏡頭安裝有C型和CS型兩種，C型安裝的鏡頭在CCD攝像機與鏡頭間多了5mm 調(diào)整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機可用CS型鏡頭，但CS安裝的攝像機不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向?qū)?，保證鏡頭與攝像機的完全兼容，這使得在任何環(huán)境下都可得到最優(yōu)圖像。

6)變焦鏡頭由于在一個鏡頭內(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，并以電動縮放鏡頭(Zoom Lens)應(yīng)用最普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項目劃分有：
?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——一般是自動光圈和自動聚焦的鏡頭，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)計時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到多個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。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合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場所，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，變倍率高達十倍，可用于電視監(jiān)控等領(lǐng)域。