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監(jiān)控安防基礎(chǔ)知識(shí):視頻監(jiān)控系統(tǒng)的鏡頭詳解

來(lái)源:智能化安防弱電知識(shí)學(xué)習(xí)        編輯:小月亮    2020-12-18 19:51:58     加入收藏

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(zhǎng),視場(chǎng)角就越小,但視場(chǎng)距離也隨之變遠(yuǎn)。

  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(zhǎng),視場(chǎng)角就越小,但視場(chǎng)距離也隨之變遠(yuǎn)。

  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(jī)械調(diào)焦的。

  對(duì)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(duì)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(cè)目標(biāo)的物象可通過(guò)鏡頭的最大范圍的兩條邊緣構(gòu)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(jī)就可以更好的成像。

  對(duì)于光圈,我們通常通過(guò)F值來(lái)衡量。光圈系數(shù)(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(shù)關(guān)系。

  我們平時(shí)接觸的夜視全彩攝像機(jī),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(xiàn)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(jī)(不用F1.0鏡頭),盡管看起來(lái)補(bǔ)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(nèi)均可以對(duì)焦。景深較淺可以清晰對(duì)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(zhǎng)景深越淺、反之景深越深。

  (3)主體越近,景深越淺,主體越遠(yuǎn),景深越深。

  二、感光元件

  感光元件,是攝像機(jī)的核心傳感器件。感光元件在攝像機(jī)中將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像電信號(hào),有互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器與電耦合器件(CCD)兩種。

  1.CCD和CMOS

  CCD稱為電荷耦合器件,是一種把信息轉(zhuǎn)化為電荷包形式,并進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移的器件。CMOS傳感器是利用硅和鍺兩種元素做成的半導(dǎo)體,通過(guò)CMOS上帶正電和負(fù)電的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)基本功能。這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)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(xiàn)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(yuǎn)高于CMOS。

 

  當(dāng)前流行的夜視全彩攝像機(jī),大都選用靈敏度高的CCD傳感器。

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