镜头的选择和主要参数

安星数字

     摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整
机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。

    镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那
么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照
相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近
视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚

时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体
的位置），可以将模糊的图像变得清晰。

１、镜头的分类
按外形功能分 球面镜头                  非球面镜头          针孔镜头           鱼眼镜头

按尺寸大小分 1”25mm                1/2” 3mm       1/3” 8.5mm  2/3” 17mm

按光圈分              自动光圈               手动光圈              固定光圈

按变焦类型分            电动变焦               手动变焦              固定焦距

按焦距长矩分            长焦距镜头              标准镜头              广角镜头

    （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。

    （３）以镜头光圈分类
    镜头有手动光圈（manual iris）和自动光圈（auto iris）之分，配合摄象机使用，手

动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，
故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送
到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控

制光圈，称为ＤＣ输入型。
    自动光圈镜头上的ＡＬＣ（自动镜头控制）调整用于设定测光系统，可以整个画面的平
均亮度，也可以画面中最亮部分（峰值）来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。一

般而言，ＡＬＣ已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极
高的目标时，明亮目标物之影像可能会造成“白电平削波”现象，而使得全部屏幕变成白色，
此时可以调节ＡＬＣ来变换画面。

    另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通
量即光圈，一般用Ｆ表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，
    即：Ｆ＝f（焦距）／Ｄ（镜头实际有效口径），Ｆ值越小，则光圈越大。

    采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：
    在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。
    要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。

要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。

    （４）以镜头的视场大小分类
    标准镜头：视角３０度左右，在１／２英寸ＣＣＤ摄象机中，标准镜头焦距定为１２mm，

在１／３英寸ＣＣＤ摄象机中，标准镜头焦距定为８mm。
    广角镜头：视角９０度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。
    远摄镜头：视角２０度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍

摄的物体影响放大，但使观察范围变小。
    变倍镜头（zoom lens）：也称为伸缩镜头，
    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。
    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。

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