光学镜头的选择及主要参数.pdf

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摄像头镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像头的整
机指标，因此，摄像头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，这与我们家用摄像头和照
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。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常
重要的。

工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算
镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。

1、镜头的分类
按外形功能分

按尺寸大小分

按光圈分

按变焦类型分

按焦距长矩分

球面镜头

1”25mm

自动光圈

电动变焦

长焦距镜头

非球面镜头
手动变焦标准镜头

针孔镜头固定光圈固定焦距广角镜头

鱼眼镜头2/3”17mm

(1)以镜头安装分类
所有的摄像头镜头均是螺纹口的，CCD摄像头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，此时应将摄像头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安装座摄像头上时，
则需要使用镜头转换器。

(2)以摄像头镜头规格分类
摄像头镜头规格应视摄像头的CCD尺寸而定，两者应相对应。即摄像头的CCD靶面大小
为1/2英寸时，镜头应选1/2英寸。摄像头的CCD靶面大小为1/3英寸时，镜头应选1/3英
寸。摄像头的CCD靶面大小为1/4英寸时，镜头应选1/4英寸。如果镜头尺寸与摄像头

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(manual2$)和自动光圈(autoiris)之分，配合摄像头使用，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像头输送到透镜来控制镜头上
的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄像头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
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摄像头中，标准镜头焦距定为12mm,在1/3
英寸CCD摄像头中，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(zoomlens)：也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。
可变焦点镜头(vari-focuslens)：它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可
将远距离物体放大,同时又可提供一个宽广视景,使监视范围增加。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,则需通过手
动聚焦实现。
针孔镜头：镜头直径几毫米,可隐蔽安装。

(5)从镜头焦距上分
短焦距镜头：因入射角较宽,可提供一个较宽广的视野。
中焦距镜头：标准镜头，焦距的长度视CCD的尺寸而定。
长焦距镜头：因入射角较狭窄,