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安防知識(shí)：監(jiān)控鏡頭基礎(chǔ)知識(shí)

        攝像機(jī)鏡頭的作用是把被觀察目標(biāo)的光像呈現(xiàn)在攝像機(jī)的靶面上，也稱光學(xué)成像。將各種不同形狀、不同介質(zhì)（塑料、玻璃或晶體）的光學(xué)零件（反射鏡、透射鏡、棱鏡）按一定方式組合起來(lái)，使得光線經(jīng)過(guò)這些光學(xué)零件的透射或反射以后，按照人們的需要改變光線的傳輸方向而被接收器件接收，即完成了物體的光學(xué)成像過(guò)程。
        光學(xué)鏡頭應(yīng)滿足成像清晰、透光率強(qiáng)、像面照度分布均勻、圖像畸變小、光圈可調(diào)等要求。一般來(lái)說(shuō)每個(gè)鏡頭都由多組不同曲面曲率的透鏡按不同間距組合而成。間距和鏡片曲率、透光系數(shù)等指標(biāo)的選擇決定了該鏡頭的焦距。
        一、鏡頭分類
        攝像機(jī)鏡頭按其功能和操作方法分為常用鏡頭和特殊鏡頭兩大類。
        常用鏡頭又分為定焦鏡頭（自動(dòng)和手動(dòng)光圈）和變焦鏡頭（自動(dòng)和手動(dòng)光圈）。
        特殊鏡頭是根據(jù)特殊工作環(huán)境而專門設(shè)計(jì)的，一般有廣角鏡頭、針孔鏡頭等。
        二、鏡頭參數(shù)
        a、相對(duì)孔徑
        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。
        若光圈的實(shí)際孔徑為ψ，由于光線通過(guò)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 為鏡頭的焦距。
        b、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)。
        c、視場(chǎng)角
        我們常用視場(chǎng)角來(lái)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：
        ωH＝2tg-1（h/2f）            ωV＝2tg-1（v/2f）
        式中ωH為水平視場(chǎng)角，ωV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)。
        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/v＝D/V                 f/h＝D/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準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.526mm，而CS型接口的鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)距離為12.5mm。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。