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民用监控:如何合理选择镜头的焦距

发布时间: 2013-8-18 16:12:03
发布者: 管理员

通常在民用购买监控系统情况下,当决定了摄像机的数量后,一定要对摄像机的镜头有大致的了解。我们经常碰到这样的情况:用户已经购买了多个监控摄像机,安装也正常了,就是出现有的摄像机看的太远了,近处的看不到了;有的摄像机看的方位太大了,该看的看不清了等此类情况。这是因为没有注意摄像机镜头焦距的合理选择。

    选择监控摄像机为什么还要注意镜头的焦距?实际上焦距就是视角问题,焦距不同视角也不同。另外用户自己要明确,我购买镜头的主要目的是什么?

    监控摄像机镜头的分类你知道么?

    按结构上分:

    固定光圈定焦镜头:简单。镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环,左右旋转该环可使成像在CCD靶面上的图像最清晰。没有光圈调整环,光圈不能调整,进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变,只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单,价格便宜。

    手动光圈定焦镜头:手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环,光圈范围一般从F1.2或F1.4到全关闭,能方便地适应被被摄现场地光照度,光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀,价格较便宜。

    自动光圈定焦镜头:在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机,并从驱动电路引出3或4芯屏蔽线,接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时,摄像机CCD靶面产生的电荷发生相应的变化,从而使视频信号电平发生变化,产生一个控制信号,传给自动光圈镜头,从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动,完成调整大小的任务。

    手动光圈定焦镜头:焦距可变的,有一个焦距调整环,可以在一定范围内调整镜头的焦距,其可变比一般为2~3倍,焦距一般为3.6~8mm。实际应用中,可通过手动调节镜头的变焦环,可以方便地选择被监视地市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后,在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此,工程完工后,手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。

    自动光圈电动变焦镜头:与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机,其中一个电机与镜头的变焦环合,当其转动时可以控制镜头的焦距;另一电机与镜头的对焦环合,当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是,由于增加了两个电机且镜片组数增多,镜头的体积也相应增大。6电动三可变镜头与自动光圈电动变焦镜头相比,只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。

    2、场合上分:

    按视场大小分为:小视场镜头,普通镜头(约50度左右),广角镜头和特广角镜头(100-120度)

    标准镜头:视角约50度,也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角,所以又称为标准镜头。5mm相机的标准镜头的焦距多为40mm,50mm或55mm。120相机的标准镜头焦距多为80mm或75mm。CCD芯片越大则标准镜头的焦距越长。

    广角镜头:视角90度以上,适用於拍摄距离近且范围大的景物,又能刻意夸大前景表现强烈远近感即透视。35mm相机的典型广角镜头是焦距28mm,视角为72度。120相机的50,40mm的镜头便相当于35mm相机的35,28mm的镜头.

    长焦距镜头:适于拍摄距离远的景物,景深小容易使背景模糊主体突出,但体积笨重且对动态主体对焦不易。35mm相机长焦距镜头通常分为三级,135mm以下称中焦距,135-500mm称长焦距,500mm

    以上称超长焦距。120相机的150mm的镜头相当于35mm相机的105mm镜头。由於长焦距的镜头过于笨重,所以有望远镜头的设计,即在镜头后面加一负透镜,把镜头的主平面前移,便可用较短的镜体获得镜体获得长焦距的效果。

    反射式望远镜头:是另一种超望远镜头的设计,利用反射镜面来构成影像,但因设计的关系无法装设光圈,仅能以快门来调整曝光,和长焦镜头一样,在民用领域几乎很少看到。

    微距镜头:除作极近距离的微距摄影外,也可远摄。

$pagers$    3、接口类型来分

    C型镜头:法兰焦距是安装法兰到入射镜头的平行光的汇聚点之间的距离。法兰焦距为17.526mm或0.690in。安装罗纹为:直径1in,32牙.in。镜头可以用在长度为0.512in(13mm)以内的线阵传感器。但是,由于几何变形和市场角特性,必须鉴别短焦镜头是否合用。如焦距为12.6mm的镜头不应该用长度大于6.5mm的线阵。如果利用法兰焦距尺寸确定了镜头到列阵的距离,则对于物方放大倍数小于20倍时需增加镜头接圈。接圈加在镜头后面,以增加镜头到像的距离,以为多数镜头的聚焦范围位5-10%。镜头接长距离为焦距/物方放大倍数。

    CS型镜头:大多数摄像机的镜头接口则做成CS型,C型接口此距离为17.5mm.,CS型接口此距离为12.5mm.。C型镜头与C型摄像机,CS型镜头与CS型摄像机可以配合使用。C型镜头与CS型摄像机之间增加一个5mm的C/CS转接环可以配合使用,CS型镜头与C型摄像机无法配合使用。

    U型镜头:一种可变焦距的镜头,其法兰焦距为47.526mm或1.7913in,安装罗纹为M42×1。主要设计作35mm照片应用(如国产和进口的各种135相机镜头),可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵。建议不要用短焦距镜头。442mm镜头3L型镜头固定焦距宽视场镜头,最初设计作照相放大作用(如国产各种放大机镜头),且在2.25in(63.5mm)视场内具有良好的特性。法兰焦距是具体镜头的函数。安装螺纹为M39×1.0。可用于长度为1.25in(35.1)以内的列阵,且不受限制。

    在民用视频监控选择中,我们经常会碰到这个难题:出现有的摄像机看的太远了,近处的看不到了;有的摄像机看的方位太大了,该看的看不清了等此类情况,应该选择使用怎么变焦镜头?选择使用多少倍变焦机?焦距多少才相比较合适?

    根据镜头透射原理知识:f/d=h/h

    其中:f-镜头焦距单位:mm     d-镜头及被拍摄物体的间距离单位:m     h-镜头高度单位:mm     h-监控现场高度摄像机摄取画面实际高度单位:m     我们来举例:以一款1/4ccdw*h=3.6*2.7mm的摄像机为例,18倍光学变焦,f4.1mm~73.8mm。

    1,假定甲方想要看清楚一个人清晰大头像,那么这个距离是多少呢?

    首先我们先要弄清楚一个理念有过相机拍照经验人相比较轻松理解:想看清大头像,那么人脸部大约占画面1/2,人脸约0.25m,因此监控现场高度d=0.25*2=0.5m。

    代入公式计算:d1=4.1*0.5/2.7=0.76m

    d2=73.8*0.5/2.7=13.67m

    因此该款摄像机想看清楚人大头像,那么0.76m≤d≤13.67m。

    2,如果甲方条件不那么高,比如仅仅是需能看到整个人体为止,按人均身高1.65计算,人体应占画面1/2,因此监控现场高度d=2*1.65=3.3米。

    代入公式计算:d1=4.1*3.3/2.7=5.01m

    d2=73.8*3.3/2.7=90.2m

    这时候,5.01m≤d≤90.2m。

    3,假定未选好摄像机,但甲方说要拍摄到清晰150米外人体,我们也能算下假定还是用1/4ccd:

f=150*2.7/3.3=122.73mm,也就是要达到这种效果,选择使用摄像机最长焦距应该达到122.73mm,如果最短焦距是4mm,那么就是31倍变焦。

    从上述几个实例来研究,要使镜头能看更远,更清晰,那么镜头选大比如1/2ccd,焦距选长。但这也不是毫无限制,如果用50倍对上变焦来分辨更远处物体,实际上并没有多大意义,主要是因为风,水汽等环境因素。

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