監控安防基礎知識：視頻監控系統的鏡頭詳解

　　一、鏡頭

　　1.焦距

　　焦距，指平行光從透鏡的光心到光聚集之焦點(diǎn)的距離。

　　焦距與鏡頭的視角成反比，一般來(lái)說(shuō)鏡頭的焦距越短，視場(chǎng)角度就越大，但視場(chǎng)距離也越近，鏡頭的焦距越長(cháng)，視場(chǎng)角就越小，但視場(chǎng)距離也隨之變遠。

　　通常鏡頭有定焦鏡頭和邊角鏡頭兩種，定焦鏡頭指鏡頭的焦距是固定的，變焦鏡頭的焦距是可以手動(dòng)或機械調焦的。

　　對于我們通常說(shuō)的變焦，這里需要注意一點(diǎn)，通常說(shuō)的變焦方式有兩種，光學(xué)變焦和電子變焦，光學(xué)變焦是物理鏡頭焦距的變化，而電子變焦只是對視頻圖像畫(huà)面的放大。

　　2.視場(chǎng)角

　　鏡頭的視場(chǎng)角，是指以鏡頭的焦點(diǎn)為頂點(diǎn)，以被測目標的物象可通過(guò)鏡頭的最大范圍的兩條邊緣構成的夾角。視場(chǎng)角越大，視野就越大。

　　焦距與視場(chǎng)角成反比，即焦距越大，視場(chǎng)角越小，反之視場(chǎng)角越大。

　　3.光圈

　　光圈是控制鏡頭進(jìn)光量的裝置，光圈越大，進(jìn)光量就越充足，攝像機就可以更好的成像。

　　對于光圈，我們通常通過(guò)F值來(lái)衡量。光圈系數(F)=光圈直徑/焦距

　　以光圈1.0為初始值有如下的關(guān)系：

　　F1.0、F1.4、F2.0、F2.8、F4.0、F5.6、F8.0、F11、F16、F22、F32、F44、F64等相鄰之間的進(jìn)光量是成倍數關(guān)系。

　　我們平時(shí)接觸的夜視全彩攝像機，成像效果好的，鏡頭一般都是F1.0的，配合高靈敏度感光元件，才會(huì )呈現出優(yōu)質(zhì)的夜視全彩圖像。這也是為什么有的夜視全彩攝像機(不用F1.0鏡頭)，盡管看起來(lái)補光燈很多，但夜視全彩效果仍然不理想的一個(gè)主要原因。

　　4.景深

　　景深，是指從景物到鏡頭之間，在一個(gè)較大的范圍內均可以對焦。景深較淺可以清晰對焦范圍就小。

　　光圈、鏡頭、及鏡頭到拍攝物的距離是影響景深的重要因素。光圈、鏡頭、及拍攝物的距離是影響景深的重要因素：

　　(1)光圈越大(光圈值f越小)景深越淺，光圈越小(光圈值f越大)景深越深。

　　(2)鏡頭焦距越長(cháng)景深越淺、反之景深越深。

　　(3)主體越近，景深越淺，主體越遠，景深越深。

　　二、感光元件

　　感光元件，是攝像機的核心傳感器件。感光元件在攝像機中將光信號轉換為圖像電信號，有互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器與電耦合器件(CCD)兩種。

　　1.CCD和CMOS

　　CCD稱(chēng)為電荷耦合器件，是一種把信息轉化為電荷包形式，并進(jìn)行存儲、轉移的器件。CMOS傳感器是利用硅和鍺兩種元素做成的半導體，通過(guò)CMOS上帶正電和負電的晶體管來(lái)實(shí)現基本功能。這兩個(gè)互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。

　　2.二者比較

　　CMOS和CCD兩者間的差異主要體現在靈敏度、成本、分辨率、功耗等幾個(gè)方面。

　　(1)在像素尺寸相同的情況下，CMOS傳感器的靈敏度要低于CCD傳感器。

　　(2)CCD傳感器的成本比CMOS傳感器高。

　　(3)相同尺寸的CCD傳感器分辨通常優(yōu)于CMOS傳感器。

　　(4)與CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪聲更大，在低照度環(huán)境和信噪處理方面存在不足。

　　(5)CCD的功耗遠高于CMOS。

　　當前流行的夜視全彩攝像機，大都選用靈敏度高的CCD傳感器。