安防监控CCD靶面尺寸视角、距离、焦距-录像数据量.doc

CCD靶面尺寸划分摄像机摄像器件（CCD）的尺寸分为1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中以1/3英寸和1/2英寸最为常见。CCD尺寸水平（mm）垂直（mm）对角线（mm）1英寸12.79.6162/3英寸8.86.6111/2英寸6.44.881/3英寸4.83.661/4英寸3.62.44
镜头焦距的确定
在选择镜头时，有以下五个因素确定镜头标准：

（1）监控现场的大小；

（2）被摄物体的大小；

（3）物距；

（4）焦距；

（5）CCD靶面尺寸。

前4点可由现场测量并通过计算来确定镜头的焦距标准，其计算方法如下：

u1/3″CCDF=4.8×L/W或F=3.6×L/H
（焦距F＝CCD水平宽度*物距/物宽）或（焦距F＝CCD垂直高度*物距/物高）

u1/2″CCDF=6.4×L/W或F=4.8×L/H

其中，W为被摄物体的宽度；H为被摄物体的高度；L为镜头到被摄物体间的距离；F为镜头焦距。

那么为何在镜头的选用中考虑CCD靶面的尺寸呢?

为了从1/3″与1/2″CCD摄像机中获取同样的视角，1/3″CCD摄像机镜头焦距必须缩短；相反如果在1/3″CCD与1/2″CCD摄像机中采用相同焦距的镜头，情况又如何呢?1/3″CCD摄像机视角将比1/2″CCD摄像机明显地减小，同时1/3″CCD摄像机的图像在监视器上将比1/2″CCD的图像放大，产生了使用长焦距镜头的效果。

另外我们在选择镜头时还要注意这样一个原则：即小尺寸靶面的CCD可使用大尺寸靶面CCD摄像机的镜头，反之则不行。原因是：如1/2″CCD摄像机采用1/3″镜头，则进光量会变小，色彩会变差，甚至图像也会缺损；反之，则进光量会变大，色彩会变好，图像效果肯定会变好。当然，综合各种因素，摄像机最好还是选择与其相匹配的镜头。
3、正确选用镜头焦距的理论计算

摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算：

(1)f=u•D/U

(2)f=h•D/H

f：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、u：图像高度、h：图像宽度

举例说明：

当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333•U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。

将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.8•3500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。

摄像部分一般安装在现场,它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。
一、像机分为彩色和黑白两种，一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高，比较适合用于光线不足的地方，如果使用的目的只是监视景物的位置和移动，可采用黑白摄像机；如果要分辨被摄像物体的细节，比如分辨衣服和景物的颜色，则采用彩色的比较好。
摄像机的规格可分为1/3〃、1/2〃和2/3〃等，安装方式有固定和带云台二种。
二、镜头
常用的镜头种类包括：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。
定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下：
手动光圈镜头：所需监视的环境照度变化不大，如室内。
自动光圈镜头：所需监视的环境照度变化大，如室外。
广角镜头：监视的角度较宽，距离较近。
标准镜头：监视的角度和距离适中。
变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头，另一种分法是：手动变焦和电动变焦（电动光圈和自动光圈）两种。
变焦镜头在规则上可以划分为：1/3〃、1/2〃和1〃等。
选择变焦镜头的原则是：镜头的规格不应小于摄像机的规格，也就是说1/2〃的镜头可以与1/3〃的摄像机一起使用，但是1/3〃的镜头就不能够在1/2〃的摄像机上使用。

镜头参数㈠相对孔径光圈的主要作用是通过控制镜头光量的大小满足成像所需的合适照度。光圈越大，靶面成像照度越大，摄像机输出信号强度越大，信噪比越高。若光圈的实际孔径为ψ，由于光线通过透镜后的折射使镜头的有效孔径D比实际孔径大，光圈的相对孔径等于有效孔径与镜头焦距之比，即：A=D/f，f为镜头的焦距。㈡光圈系数通常将表征镜头光圈大小的参数定义成光圈系数，用F表示。光圈系数为镜头光圈相对孔径的倒数。F值的规律是后一个值正好是前一个数值的√2倍，这是由于成像面中心亮度与（1/F）2成正比。F值越小相应灵敏度越大。常用值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等几个等级。㈢视场角我们常用视场角来表征观察景物的范围。所谓视场角是指在视场角内的景物可全部落入成像尺寸内，而视场角以外的景物将不被摄取。因此，镜头的视场角