選擇合適的鏡頭

當(dāng)您挑選好網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)后，下一步就需要挑選合適的鏡頭以及系統(tǒng)中需要使用的其他相關(guān)部件。

有兩種主要的鏡頭安裝標(biāo)準(zhǔn)，分別是C-mount 和 CS-mount。他們都有一個(gè)1英寸長的螺紋并且看起來很相似。他們的不同在于鏡頭安裝到攝像機(jī)后，鏡頭到傳感器之間的距離：

• CS-mount。 圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為12.5 mm
• C-mount。圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為17.5 mm。一個(gè)5 mm的墊圈(C/CS 連接環(huán)) 可用于將C-mount 鏡頭轉(zhuǎn)換為CS-mount 鏡頭

C-mount是最初的標(biāo)準(zhǔn)，而CS-mount是對其的升級，該升級可降低制造成本并減小傳感器尺寸?，F(xiàn)在市場上銷售的絕大多數(shù)攝像機(jī)和鏡頭都使用CS-mount標(biāo)準(zhǔn)?？梢酝ㄟ^使用C/CS連接環(huán)將一個(gè)老的C-mount鏡頭安裝到帶有CS-mount接口的攝像機(jī)上。如果攝像機(jī)無法聚焦，則可能是因?yàn)槭褂昧隋e(cuò)誤的鏡頭類型。

傳感器尺寸

圖像傳感器有許多不同的尺寸，例如2/3", 1/2", 1/3" 和 1/4"，鏡頭則是按照這些尺寸來制造的。選擇一個(gè)合適的鏡頭對于攝像機(jī)來說是十分關(guān)鍵的。一個(gè)適用于1/2"傳感器的鏡頭可用于 1/2"、1/3" 和1/4" 傳感器，但不適用于 2/3" 傳感器。

如果一個(gè)適用于較小傳感器的的鏡頭使用在一個(gè)較大傳感器的攝像機(jī)上，圖像的角落處會(huì)呈現(xiàn)黑色。如果一個(gè)適用于較大傳感器的鏡頭使用在一個(gè)較小傳感器的攝像機(jī)上，攝像機(jī)所能獲得的視角將會(huì)比鏡頭默認(rèn)的視角要小 – 因?yàn)橐徊糠中畔⒂捎谠谛酒獾貌坏教幚矶鴣G失(參看下圖)。

焦距

焦距決定了特定距離所能看到的水平區(qū)域大小 – 焦距越長，所能看到的區(qū)域越狹窄。

焦距需求示例中需要實(shí)現(xiàn)大約30°的水平視角區(qū)域。
 

大多數(shù)廠商都提供了簡易的計(jì)算工具，用于計(jì)算各場景環(huán)境應(yīng)該使用的鏡頭焦距大小。

要發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在畫面中的人物，則人的高度至少要占畫面高度的10%。如要對人進(jìn)行精確識(shí)別的話，則人的高度必須占到畫面高度的30%及以上。

因此，在設(shè)備實(shí)際投入使用前，檢查所使用攝像機(jī)的性能、在屏幕上實(shí)際查看顯示效果都非常重要。

計(jì)算 - 英尺
當(dāng)使用1/4" CCD傳感器和一個(gè)4 mm鏡頭時(shí)，所能看到的一個(gè)10英尺處的物體的寬度。 H = D x h / f = 10 x 3.6 / 4 = 9 英尺

計(jì)算 - 米
當(dāng)使用1/4" CCD傳感器和一個(gè)4 mm鏡頭時(shí)，所能看到的一個(gè)3米處物體的寬度。
H = D x h / f = 3 x 3.6 / 4 = 2.7 米

鏡頭類型

• 定焦鏡頭: 焦距是固定的，例如 4 mm
• 手動(dòng)變焦鏡頭: 此類鏡頭可手動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭焦距。當(dāng)焦距改變以后，需要對鏡頭進(jìn)行重新對焦。最常用的類型是 3.5-8 mm
• 自動(dòng)變焦鏡頭：焦距可以在一個(gè)范圍內(nèi)(例如6 到 48 mm)內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且無需重新對焦，此類鏡頭可以是手動(dòng)的或電動(dòng)的(可通過遠(yuǎn)程進(jìn)行控制)。

手動(dòng)變焦鏡頭

定焦鏡頭

光圈

通常網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過光圈或曝光時(shí)間來控制光通量。在傳統(tǒng)攝像機(jī)中，曝光時(shí)間是固定的。光圈的的作用是用來調(diào)節(jié)和控制通過鏡頭的光的總量。有以下幾種不同的鏡頭光圈類型：

手動(dòng)光圈
手動(dòng)光圈鏡頭上的光圈通常在攝像機(jī)安裝時(shí)進(jìn)行設(shè)置，以適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境中主要的光線條件。此類鏡頭的光圈無法根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境照度的變化而隨之變化，因此光圈通常被設(shè)置為“平均”值。

自動(dòng)光圈
對于室外或照度會(huì)經(jīng)常改變的場景來說，非常適合使用帶有自動(dòng)光圈 調(diào)節(jié)功能的鏡頭。光圈孔徑通過攝像機(jī)來進(jìn)行控制，它會(huì)被經(jīng)常改變以保證圖像傳感器始終能接收到最佳級別的光線。

• 電動(dòng)控制光圈: 連接到攝像機(jī)的輸出，通過攝像機(jī)的處理器控制光圈。
• 視頻控制光圈: 通過視頻信號控制光圈。

自動(dòng)光圈鏡頭適合于室外應(yīng)用。光圈自動(dòng)調(diào)節(jié)到達(dá)攝像機(jī)光通量使圖像達(dá)到最佳的效果，并較好的保護(hù)圖像傳感器。小光圈減少光通量，可獲得更好的景深(聚焦到極遠(yuǎn)的距離)。 大光圈可在低照度環(huán)境下獲得較好的圖像質(zhì)量。光圈通過F值來定義。

F值 = 焦距 / 光圈直徑
鏡頭的F值取決于焦距與光圈直徑的比。直接影響傳感器實(shí)際接收到的光的總量，并對最終的圖像效果有著重要的影響。

F值越大，到達(dá)傳感器的光就越少。 F值越小，到達(dá)傳感器的光就越多，而在低照度環(huán)境下可獲得較好的圖像質(zhì)量。下表顯示了在各不同F(xiàn)值情況下到達(dá)圖像傳感器的光通量。

在照度有限的場景中，可在鏡頭前加裝中灰密度濾光鏡(neutral density filter)，降低鏡頭的光通量，使所有可見光均勻的進(jìn)入鏡頭，迫使光圈充分打開以獲得更好的圖像質(zhì)量?，F(xiàn)在許多網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供了自動(dòng)光圈控制，以確保不同時(shí)間段內(nèi)不停變化光線下獲取的圖像始終能保持清晰。

請參考：

• 鏡頭計(jì)算器 為了捕捉指定場景中特定距離的圖像，鏡頭計(jì)算器用于計(jì)算所需使用的鏡頭的焦距。