工業(yè)鏡頭的基本參數(shù)

工業(yè)鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，如果沒(méi)有晶狀體，人眼看不到任何物體；如果沒(méi)有鏡頭，那么攝像頭所輸出的圖像；就是白茫茫的一片，沒(méi)有清晰的圖像輸出，這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)的原理是一致的。

當(dāng)人眼的肌肉無(wú)法將晶狀體拉伸至正常位置時(shí)，也就是人們常說(shuō)的近視眼，眼前的景物就變得模糊不清；攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象，當(dāng)圖像變得不清楚時(shí)，可以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn)，改變CCD芯片與工業(yè)鏡頭基準(zhǔn)面的距離(相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置)，可以將模糊的圖像變得清晰。

由此可見(jiàn)，鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道:設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距，施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。

一．工業(yè)鏡頭的安裝尺寸，接口

所有的攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的，CCD攝象機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即C安裝座和CS安裝座。兩者螺紋部分相同，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。

C安裝座:從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17．526mm。

CS安裝座:特種C安裝，此時(shí)應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是12．5mm。如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)C S安裝座攝象機(jī)上時(shí)，則需要加裝一個(gè)5mm厚的接圈。

二．鏡頭的尺寸

以攝象機(jī)鏡頭尺寸分鏡頭可以分為1英寸、2／3英寸、1／2英寸、1／3英寸、1／4英寸、1／5英寸等規(guī)格，下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的芯片尺寸規(guī)格表:

攝像機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的CCD尺寸而定，兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)。大概:

★ 攝像機(jī)的CCD靶面大小為1／2英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1／2英寸。
★ 攝像機(jī)的C CD靶面大小為1／3英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1／3英寸。
★ 攝像機(jī)的CCD靶面大小為1／4英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1／4英寸。

如果鏡頭尺寸比攝像機(jī)CCD靶面尺寸大時(shí)，將使圖像視野比鏡頭視野小，即不能很好地利用鏡頭的視野；如果鏡頭尺寸比攝像機(jī)CCD靶面尺寸小時(shí)，將發(fā)生“隧道效應(yīng)”，即圖像有圓形的黑框，像在隧道里拍的一樣。

監(jiān)控相機(jī)一般都比較小，甚至小于1/3英寸；工業(yè)相機(jī)稍微大一些，一般1/2英寸到1英寸不等；傳統(tǒng)的135相機(jī)底片比當(dāng)前的一般感光芯片都大，36mm×24mm(1.4英寸×0.9英寸)，畫(huà)面對(duì)角線長(zhǎng)度為43mm(1.7英寸)，即是1.7英寸的，120中幅相機(jī)，其感光面尺寸有三種:45×60mm、60×60mm和90×60mm，可見(jiàn)畫(huà)幅更大。

三．鏡頭的光圈，F(xiàn)值

光圈的主要作用是通過(guò)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。

可以理解，通光孔徑越大，通過(guò)的光量越大；但我們關(guān)心的是到達(dá)芯片的光量，而焦距越長(zhǎng)，意味著芯片離鏡頭中心越遠(yuǎn)，相應(yīng)的光就越弱，所以，標(biāo)準(zhǔn)光圈大小的參數(shù)應(yīng)該與兩個(gè)變量有關(guān)，孔徑，焦距。

光圈系數(shù)，即F值即是用來(lái)來(lái)表征光圈的大小的參數(shù)。它等于鏡頭焦距f和通光孔徑D之比。光通量與F值的平方成反比關(guān)系，F(xiàn)值越小，光通量越大。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，所以，光圈調(diào)大一擋，光量減少2倍。常用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個(gè)等級(jí)。

一般光圈都可以調(diào)節(jié)，從而有手動(dòng)光圈(manual iris)和自動(dòng)光圈(autoiris)之分。

手動(dòng)光圈工業(yè)鏡頭是的最簡(jiǎn)單的工業(yè)鏡頭，適用于光照條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下，手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的—個(gè)環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來(lái)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)，應(yīng)采用自動(dòng)光圈工業(yè)鏡頭，比如在戶外或人工照明經(jīng)常開(kāi)關(guān)的地方，自動(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。

自動(dòng)光圈工業(yè)鏡頭又有兩類:一類是將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝像機(jī)輸送到透鏡來(lái)控制鏡頭上的光圈，鏡頭本身包含放大器電路，用以將攝像頭傳來(lái)的視頻幅度信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制，這稱為視頻(VIDEO)驅(qū)動(dòng)型；另一類則利用攝像機(jī)上的直流電壓來(lái)直接控制光圈，稱為直流(DC)驅(qū)動(dòng)型，這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá)，要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。

對(duì)于各類自動(dòng)光圈工業(yè)鏡頭，通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕，一是ALC調(diào)節(jié) (測(cè)光調(diào)節(jié))，有以峰值測(cè)光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇， 一般取平均測(cè)光檔；另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)(靈敏度)，可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。