CCD靶面尺寸劃分

1、    攝像機(jī)攝像器件（CCD）的尺寸分為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英寸最為常見。 CCD尺寸      水平（mm）      垂直（mm）      對(duì)角線（mm） 1英寸           

2、0;                                 16 2/3英寸              

3、60;                              11 1/2英寸                 &#

4、160;                            8 1/3英寸                   &#

5、160;                          6 1/4英寸                     &#

6、160;                        4 鏡頭焦距的確定    在選擇鏡頭時(shí)，有以下五個(gè)因素確定鏡頭標(biāo)準(zhǔn)：      （1） 監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的大??；      

7、0;（2） 被攝物體的大?。?#160;     （3） 物距；      （4） 焦距；      （5） CCD靶面尺寸 。      前4點(diǎn)可由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量并通過計(jì)算來確定鏡頭的焦距標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方法如下：    u 1/3CCD ××L/

8、H   （焦距FCCD水平寬度*物距/物寬）或（焦距FCCD垂直高度*物距/物高）    u 1/2CCD ××L/H         其中，W為被攝物體的寬度；H為被攝物體的高度；L為鏡頭到被攝物體間的距離；F為鏡頭焦距。       那么為何在鏡頭的選用中考慮CCD靶面的尺寸呢?    

9、;  為了從1/3與1/2 CCD攝像機(jī)中獲取同樣的視角，1/3 CCD攝像機(jī)鏡頭焦距必須縮短；相反如果在1/3 CCD與1/2 CCD攝像機(jī)中采用相同焦距的鏡頭，情況又如何呢?1/3 CCD攝像機(jī)視角將比1/2 CCD攝像機(jī)明顯地減小，同時(shí)1/3 CCD攝像機(jī)的圖像在監(jiān)視器上將比1/2 CCD的圖像放大，產(chǎn)生了使用長(zhǎng)焦距鏡頭的效果。         另外我們?cè)谶x擇鏡頭時(shí)還要注意這樣一個(gè)原則：即小尺寸靶面的

10、CCD可使用大尺寸靶面CCD攝像機(jī)的鏡頭，反之則不行。原因是：如1/2 CCD攝像機(jī)采用1/3鏡頭，則進(jìn)光量會(huì)變小，色彩會(huì)變差，甚至圖像也會(huì)缺損；反之，則進(jìn)光量會(huì)變大，色彩會(huì)變好，圖像效果肯定會(huì)變好。當(dāng)然，綜合各種因素，攝像機(jī)最好還是選擇與其相匹配的鏡頭。3、正確選用鏡頭焦距的理論計(jì)算      攝取景物的鏡頭視場(chǎng)角是極為重要的參數(shù)，鏡頭視場(chǎng)角隨鏡頭焦距及攝像機(jī)規(guī)格大小而變化(其變化關(guān)系如前所述)，覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計(jì)算：      (1)f=uD/U&

11、#160;     (2)f=hD/H      f：鏡頭焦距、U：景物實(shí)際高度、H：景物實(shí)際寬度、D：鏡頭至景物實(shí)測(cè)距離、u：圖像高度、h：圖像寬度      舉例說明：      當(dāng)選用1/2鏡頭時(shí)，圖像尺寸為u=，h=。鏡頭至景物距離D=3500mm，景物的實(shí)際高度為U=2500mmU，這種關(guān)系由攝像機(jī)取景器CCD片決定)。   &

12、#160;  3500/2500=，故選用6mm定焦鏡頭即可。     攝像部分一般安裝在現(xiàn)場(chǎng),它包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和電動(dòng)云臺(tái)。它的作用是對(duì)監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。       一、像機(jī)分為彩色和黑白兩種，一般黑白攝像機(jī)要比彩色的靈敏度高，比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動(dòng)，可采用黑白攝像機(jī)；如果要分辨被攝像物體的細(xì)節(jié)，比如分辨衣服和景物的顏色，則采用彩色的比較好。   

13、   攝像機(jī)的規(guī)格可分為1/3、1/2和2/3等，安裝方式有固定和帶云臺(tái)二種。      二、鏡頭       常用的鏡頭種類包括：手動(dòng)/自動(dòng)光圈定焦鏡頭和自動(dòng)光圈變焦鏡頭兩種。       定焦鏡頭分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭和廣角鏡頭兩種。定焦鏡頭的適用范圍如下：      手動(dòng)光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化不大，如室

14、內(nèi)。      自動(dòng)光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化大，如室外。      廣角鏡頭：監(jiān)視的角度較寬，距離較近。      標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：監(jiān)視的角度和距離適中。      變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭，另一種分法是：手動(dòng)變焦和電動(dòng)變焦（電動(dòng)光圈和自動(dòng)光圈）兩種。      變焦鏡頭在規(guī)則上可以

15、劃分為：1/3、1/2和1等。  選擇變焦鏡頭的原則是：鏡頭的規(guī)格不應(yīng)小于攝像機(jī)的規(guī)格，也就是說1/2的鏡頭可以與1/3的攝像機(jī)一起使用，但是1/3的鏡頭就不能夠在1/2的攝像機(jī)上使用。鏡頭參數(shù) 相對(duì)孔徑     光圈的主要作用是通過控制鏡頭光量的大小滿足成像所需的合適照度。光圈越大，靶面成像照度越大，攝像機(jī)輸出信號(hào)強(qiáng)度越大，信噪比越高。 若光圈的實(shí)際孔徑為，由于光線通過透鏡后的折射使鏡頭的有效孔徑D 比實(shí)際孔徑大，光圈的相對(duì)孔徑等于有效孔徑與鏡頭焦距之比，即：A=D/f，f 為鏡頭的

16、焦距。 光圈系數(shù)     通常將表征鏡頭光圈大小的參數(shù)定義成光圈系數(shù)，用F 表示。 光圈系數(shù)為鏡頭光圈相對(duì)孔徑的倒數(shù)。F值的規(guī)律是后一個(gè)值正好是前一個(gè)數(shù)值的2 倍，這是由于成像面中心亮度與（1/F）2成正比。F值越小相應(yīng)靈敏度越大。常用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個(gè)等級(jí)。 視場(chǎng)角     我們常用視場(chǎng)角來表征觀察景物的范圍。所謂視場(chǎng)角是指在視場(chǎng)角內(nèi)的景物可全部落入成像尺寸內(nèi)，而視場(chǎng)角以外的景物將不被攝取。因此，鏡頭

17、的視場(chǎng)角與攝像機(jī)的靶面及鏡頭的焦距有關(guān)。     根據(jù)幾何原理可以得到視場(chǎng)角的計(jì)算公式如下：     H2tg-1（h/2f）            V2tg-1（v/2f）     式中H為水平視場(chǎng)角，V為垂直視場(chǎng)角，f 為鏡頭的焦距，h為攝像機(jī)靶面的水平寬度，v為攝像機(jī)靶面的垂直高度。具體數(shù)值可參閱攝像機(jī)一節(jié)。&#

18、160;    當(dāng)成像尺寸確定后，焦距越短，視場(chǎng)角越大。因此可將鏡頭分為長(zhǎng)角鏡頭（視場(chǎng)角小于45°）、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（視場(chǎng)角為45°50°）、廣角鏡頭（視場(chǎng)角大于50°）、超廣角鏡頭（視場(chǎng)角接近180°）、魚眼鏡頭（視場(chǎng)角大于180° ）等。     另外，我們還可以得到如下公式以計(jì)算其中任一未知項(xiàng)數(shù)據(jù)。      f/vD/V    

19、0;            f/hD/H 其中：       f鏡頭焦距；   D鏡頭至景物距離；     h靶面寬度；   H靶面高度。 三、鏡頭接口     鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。C型安裝接口指從鏡頭安裝基

20、準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為，而CS型接口的鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)距離為。因此將C型鏡頭安裝到CS接口攝像機(jī)時(shí)需要加裝一個(gè)5mm厚的接圈。 四、鏡頭的發(fā)展     鏡頭是影響圖像品質(zhì)的重要關(guān)鍵，如果鏡頭品質(zhì)不佳，自然難拍攝出清晰的畫面，傳統(tǒng)的攝像機(jī)鏡頭所采用的鏡片，可以通稱為球面鏡頭，這是以鏡頭內(nèi)鏡片的表面曲線為球面形狀來命名的。顧名思義，非球面鏡頭就是采用了不同于球面曲線的技術(shù)，也就是鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，這將依據(jù)設(shè)計(jì)功能上的不同而會(huì)有不同形狀的曲線，因此統(tǒng)稱為非球面鏡頭。   &#

21、160; 傳統(tǒng)球面鏡頭為了校正相差、色差、球差、彗差、畸變、相散等問題，必須采用多片鏡片來校正，這使得鏡頭的體積變的較大，由于每個(gè)鏡片多少會(huì)有精度上的誤差，因此要達(dá)到理想值并不容易，非球面鏡頭由于在設(shè)計(jì)時(shí)便已經(jīng)考量到校正的因素，因此可以減少鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準(zhǔn)確，鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也可以縮小。     以往非球面鏡頭多應(yīng)用在儀器、機(jī)械加工設(shè)備上，但隨著加工技術(shù)的提升，使得品質(zhì)、效能提升，因此應(yīng)用越來越廣。目前非球面鏡頭除了具備高清晰度，錄制的圖像能夠當(dāng)作法律證據(jù)外，新推出的非球面鏡

22、頭還具備變倍高、物距短、光圈大的特性，變倍高可以簡(jiǎn)化鏡頭的種類，物距短可以應(yīng)用在近距離攝像的場(chǎng)合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場(chǎng)所，使得應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。而在CCTV應(yīng)用領(lǐng)域中也推出了非球面鏡頭，可以使用于一些如銀行這類對(duì)于攝像品質(zhì)要求較高的場(chǎng)所。視場(chǎng)角的計(jì)算   如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。 水平視場(chǎng)角（水平觀看的角度） =2tg-1= 垂直視場(chǎng)角q（垂直觀看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上 水平視場(chǎng)角與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下： q=或=q 表

23、2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距f時(shí)的水平視場(chǎng)角b的值，如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H和視場(chǎng)寬度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；攝像機(jī)的攝像管為17mm(2/3in),鏡頭焦距f為12mm，從表2中查得水平視場(chǎng)角為40而鏡頭與被攝取物體的距離為2m，試求視場(chǎng)的寬度w。 W=2Ltg=2×2tg= 則H=W=×1.46= 焦距f越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。  圖解法 如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（W）。高（H）和與攝像機(jī)的距離（L）決

24、定，一旦決定了攝像機(jī)要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來3個(gè)因素決定； *.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機(jī)與景物的距離 *.攝像機(jī)成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。   圖解選擇鏡頭步驟： 所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。 估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用1/3”鏡頭時(shí)使用圖2，使用1/2鏡頭時(shí)使用圖3，使用2/3”鏡頭時(shí)使用圖4，使用1鏡頭時(shí)使用圖5。具體方法：在以W和L為座標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上，面那條線指示的數(shù)值。例如： 視場(chǎng)寬50m,距離40m,使用1/3&q