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    高清视频会议摄像机的镜头
    时间:2013-10-22

        (一)高清视频会议摄像机镜头的分类

        1.按高清视频会议摄像机镜头规格分:

        有英寸等规格,镜头规格应与CCD靶面尺寸相对应,即高清视频会议摄像机靶面大小为{英寸时,镜头同样应选吉英寸的。

      2.按镜头安装分:

      C安装座和CS安装(特种C安装)座。两者之螺纹相同,但两者到感光表面的距离不同。前者从镜头安装基准面到焦点的距离为17. 526mm,后者为12. 5mm

      3.按镜头光圈分

      手动光圈和自动光圈。自动光圈镜头有二类:

      ①视频输入型——将视频信号及电源从高清视频会议摄像机输送到镜头来控制光圈;

      DC输入型——利用高清视频会议摄像机上的直流电压直接控制光圈。

      4.按镜头的现场大小分:

      (1)标准镜头:视角300左右,在丢英寸CCD高清视频会议摄像机中,标准镜头焦距定为12mm;在吉寸CCD高清视频会议摄像机中标准镜头焦距定为8mm

        (2)广角镜头:视角在90。以上,可提供较宽广的视景。1/21/3英寸CCD高清视频会议摄像机的广角镜头标准焦距分别为6mm4mm

        (3)远摄镜头:视角在20。以内,此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影像放大,但使观察范围变小。1/2英寸和1/3英寸CCD高清视频会议摄像机远摄镜头焦距分别为大于12mm和大于8mm

        (4)变焦镜头:(zoom lens)也称为伸缩镜头,有手动变焦镜头( manual  zoom Iens)和电动变焦镜头( motorized zoom lens)两类。其输入电压多为直流816V,最大电流为30mA

        (5)手动可变焦点镜头:( vari-focus  lens)它介于标准镜头与广角镜头之间,焦距连续可变,既可将远距离物体放大,同时又可提供一个宽广视景,使监视宽度增加。这种变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置,但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦,则必须通过手动聚焦实现。

        (6)针孔镜头:镜头端头直径几毫米,可隐蔽安装。

        5.按镜头焦距分:

        (1)短焦距镜头:因入射角较宽,故可提供较宽广的视景。

        (2)中焦距镜头:标准镜头,焦距长度视CCD足寸而定。

        (3)长焦距镜头:因入射角较窄,故仅能提供狭窄视景,适用于长距离监视。

    (4)变焦距镜头:通常为电动式,可作广角、标准或远望镜头用。

    对于镜头焦距的选择,相同的成像尺寸,不同焦距长度的镜头的视场角也不同。焦距越短'视场角越大,所以短焦距镜头又称广角镜头。根据视场角的大小可以划分为以下五种焦距的镜头:长焦镜头视场角小于450;标准镜头视场角为45。~50。;广角镜头视场角在500以上;超广角镜头视场角可接近1800;大于180。的镜头称为鱼眼镜头。在CCTV系统中常用的是广角镜头、标准镜头、长焦镜头。表3-2列出了长焦镜头与广角镜头各项性能之对比'供选择镜头焦距时参考。标准镜头的各项性能是广角镜头与长焦镜头的折中效果。  

    (二)镜头特性参数

      镜头的特性参数很多,主要有焦距、光罔、视场角、镜头安装接口、景深等。

      所有的镜头都是按照焦距和光圈来确定的,这两项参数不仅决定了镜头的聚光能力和放大倍数,而且决定了它的外形尺寸。

        焦距一般用毫米表示,它是从镜头中心到主焦点的距离。光圈即是光圈指数F’它被定为镜头的焦距(f)和镜头有效直径(D)的比值,即F=f(3-1) D

        也即光圈F是相对孔径D/f的倒数,在使用时可以通过调整光阑口径的大小来改变相对孔径。

        光圈值决定了镜头的聚光质量,镜头的光通量与光圈的平方值成反比(l/Fz)o具有自动可变光圈的镜头可依据景物的亮度来自动调节光圈。光圈F值越大,相对孑L径越小。不过,在选择镜头时要结合工程的实际需要,一般不应选用相对孔径过大的镜头,因为相对孔径越大,由边缘光量选成的像差就大,如要去校正像差,就得加大镜头的重量和体积,成本也相应增加。

        视场是指被摄物体的大小。视场的大小应根据镜头至被摄物体的距离、镜头焦距及所

    要求的成像大小来确定,

      可见,焦距,越长,视场角越小,监视的目标也小。

      作为例子,对于银行柜员所使用的监控高清视频会议摄像机,其覆盖的景物范围有着严格的要求,因此景物视场的高度(或垂直尺寸)H和宽度(或水平尺寸)W是能确定的。例如摄取一张办公桌及部分周边范围,假定H1500mmW=2000mm,并设定高清视频会议摄像机的安装位置至景物的距离L4000mm。现选用1/3英寸CCD高清视频会议摄像机,故选用焦距为9. 6mm的镜头,便可在高清视频会议摄像机上摄取最佳的、范围一定的景物l纠像。

        以上是指定焦距镜头的选择方法,可知长焦距镜头可以得到较大的目标图像,适合于展现近景和特写i画面,而短焦距镜头适合于展现全景和远景画面。在CCTV系统中,有时需要先找寻被摄目标,此时需要短焦距镜头,而当找寻到被摄目标后又需看清目标的一部分细节。例如防盗监视系统,首先要监视防盗现场,此时要把视野放大而用短焦距镜头; 景深是指焦距范嗣内的景物的最近和最远点之间的距离。改变景深有三种方法:

      ①使用长焦距镜头5

      ②增大高清视频会议摄像机和被摄物体的实际距离;

      ③缩小镜头的焦距。第③种是最常用的改变景深的方法。

      (2)镜头的选择

      合适镜头的选择由下列因素决定:

      ①再现景物的图像尺寸,

      ②处于焦距内的高清视频会议摄像机与被摄体之间的距离l

      ③景物的亮度。

      因素①和②决定了所用镜头的规格,而③对于高清视频会议摄像机的选择有一定影响。在一定的意义上,②和③具有相互依赖的关系,景深在很大程度上决定于镜头最大的光明值.它也决定于光通量的获得。