监控系统中如何选择摄像机镜头？
镜头的种类
镜头的种类有许多种，每一种镜头都有其特点。根据功能与结构的不同，这些镜头的价格相差非常大，如电动变焦镜头要比普通定焦镜头的价格高约10倍，因此，只有正确了解各种镜头的特性，才能更加灵活地选择镜头。
A、固定光圈定焦镜头
固定光圈定焦镜头是相对较为简单的一种镜头，该镜头上只有一个可手动调整的对焦调整环（环上标有若干距离参考值），左右旋转该环可使成在 CCD靶面上的像最为清晰，此时在监视器屏幕上得到图像也最为清晰。
由于是固定光圈镜头，因此在镜头上没有光圈调整环，也就是说该镜头的光圈是不可调整的，因而进入镜头的光通量是不能通过简单地改变镜头因素而改变，而只能通过改变被摄现场的光照度来调整，如增减被摄现场的照明灯光等。这种镜头一般应用于光照度比较均匀的场合，如室内全天以灯光照明为主的场合，在其他场合则需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用（当然，目前市面上绝大多数的CCD摄像机均带有自动电子快门功能），通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。
B、手动光圈定焦镜头
手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，其光圈调整范围一般可从F1. 2或F1. 4到全关闭，能很方便地适应被摄现场的光照度，然而由于光圈的调整是通过手动人为地进行的，一旦摄像机安装完毕，位置固定下来，再频繁地调整光圈就不那么容易了，因此，这种镜头一般也是应用于光照度比较均匀的场合，而在其他场合则也需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用，如早晚与中午、晴天与阴天等光照度变化比较大的场合，通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。
C、自动光圈定焦镜头
自动光圈定焦镜头在结构上有了比较大的改变，它相当于在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机，并从其驱动电路上引出3芯或4芯线传送给自动光圈镜头，至使镜头内的微型电动机相应做正向或反向转动，从而高速光圈的大小。自动光圈镜头又分为含放大器（视频驱动型）与不含放大器（直流驱动型）两种规格。
D、手动变焦镜头
顾名思义，手动变焦镜头的焦距是可变的，它有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其变比一般为2~3倍，焦距一般在3. 6~8 mm。在实际工程应用中，通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择监视现场的视场角，如：可选择对整个房间的监视或是选择对房间内某个局部区域的监视。当对于监视现
场的环境情况不十分了解时，采用这种镜头显然是非常重要的了。
对于大多数电视监控系统工程来说，当摄像机安装位置固定下来后，再频繁地手动变焦是很不方便的，因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少再去调整，而仅仅起到定焦镜头的作用。因而手动变焦镜头一般用在要求较为严格而用定焦镜头又不易满足要求的场合。但这种镜头却受到工程人员的青睐，因为在施工调试过程中使用这种镜头，通过在一定范围的焦距调节，一般总可以找到一个可使用户满意的观测范围（不用反复更换不同焦距的镜头），这一点在外地施工中尤为显得方便。
E、自动光圈电动变焦镜头
此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机，其中一个电动机与镜头的变焦环啮合，当其受控而转动时可改变镜头的焦距（Zoom）；另一个电动机与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时可完成镜头的对焦（Focus）。由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能，因而此种镜头也称作电动两可变镜头。
自动光圈电动变焦镜头一般引出两组多芯线，其中一组为自动光圈控制线，其原理和接法与前述的自动光圈定焦镜头的控制线完全相同；另一组为控制镜头变焦及对焦的控制线，一般与云台镜头控制器及解码器相连。当操作远程控制室内云台镜头控制器及解码器的变焦或对焦按钮时，将会在此变焦或对焦的控制线上施加一个或正或负的直流电压，该电压加在相应的微型电动机上，使镜头完成变焦及对焦调整功能。
镜头的选择和主要参数
摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优势直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。
镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像；就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。
当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，可以将模糊的图像变得清晰。
由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。
一、镜头的分类
按外形功能分、按尺寸大小分、按光圈分、按变焦类型分、按焦距长矩分：
*球面镜头1”25mm自动光圈电动变焦、长焦距镜头女非球面镜头1／2”3mm手动光圈手动变焦标准镜头
*针孔镜头1／3” 8．5mm固定光圈固定焦距广角镜头
*鱼眼镜头2／3”17mm
(1)以镜头安装分类
所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准，即C 安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。
C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17．526mm。
C S安装座：特种C安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12．5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个C S 安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。
(2)以摄象机镜头规格分类
摄像机镜头规格应视摄象机的C C D尺寸而定，两者应相对应。
即：
*摄像机的C C D靶面大小为1／2英寸时，镜头应选1／2英寸。
*摄像机的C CD靶面大小为1／3英寸时，镜头应选1／3英寸。
*摄像机的C C D靶面大小为1／4英寸时，镜头应选1／4英寸。
如果镜头尺寸与摄像机C C D靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。
(3)以镜头光圈分类
镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(autoiris)之分，配合摄像机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，称为D C输入型。
自动光圈镜头上的A L C(自动镜头控制)调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。一般而言，A L C已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像可能会造成“白电平削波”现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节A L C来变换画面。
另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即： F=f(焦距)／D(镜头实际有效口径)， F值越小，则光圈越大。
采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。
要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。
要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。
(4)以镜头的视场大小分类
标准镜头：视角3 0度左右，在1／2英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定
为1 2 mm，在1／3英寸C CD摄像机中，标准镜头焦距定为8 mm。
广角镜头：视角9 0度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。
远摄镜头：视角2 0度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。
变倍镜头(zoom lens)：也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。
可变焦点镜头(vari—focus lens)：它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可通过设置
自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置，但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。
针孔镜头：镜头直径几毫米，可隐蔽安装。
(5)从镜头焦距上分
短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。
中焦距镜头：标准镜头，焦距的长度视C C D的尺寸而定。
长焦距镜头：因入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，适用于长距离监视。
变焦距镜头：通常为电动式，可作广角、标准或远望等镜头使用。
二、选择镜头的技术依据
(1)镜头的成像尺寸
应与摄像机C C D靶面尺寸相一致，如前所述，有1英寸、2／3英寸、1／2英寸、1／3英寸、1／4英寸、1／5英寸等规格。
(2)镜头的分辨率
描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N二1 8 0／画幅格式的高度。由于摄像机CCD 靶面大小已经标准化，如1／2英寸摄像机，其靶面为宽6.4mm*高4.8mln，1／3英寸摄象机为宽4.8mm×高3．6mm。因此对1／2英寸格式的C C D靶面，镜头的最低分辨率应为3 8对线／mm，对1／3英寸格式摄像机，镜头的分辨率应大于5 0对线，摄像机的靶面越小，对镜头的分辨率越高。
(3)镜头焦距与视野角度
首先根据摄像机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后，则由摄像机靶面决定了视野。
(4)光圈或通光量
镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。
三、变焦镜头(zoom lens)
变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有6倍(6.0-36mm，F1.2)、8倍(4．5-36mm，F1．6)、1 0倍(8．0-80mm，F1．2)、12倍(6.0-72mm，F1．2)、2 0倍(10-200mm，F1.2)等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。
在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止
位，这样可以免除成像必须逐次调整的过
程，可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。
另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。
四、镜头与摄像机CCD
尺寸的关系
1／2”镜头既可用于1／2”摄像机，也可用于1／3”摄像机，但视角会减少25％左右。
1／3”镜头不能用于1／2”摄像机，只能用于1／3”摄像机。
五、不同种类镜头的应用范围
手动、自动光圈镜头的应用范围
手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的—个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。
在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。
手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。
定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用。
定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头；焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头，短焦距镜头主要用于环境照明条件差，监视范围要求宽的场合，焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头，长焦距镜头又称望远镜头，这类镜头的焦距一般在150mm以上，主要用于监视较远处的景物。
手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。
自动光圈镜头，(EF)可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。
电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。
六、镜头的主要性能指标有以下几个：
1、焦距：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
2、光阑系数：即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如6mm／P1．4代表最大孔径为4．29毫米。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，1 1，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1／2，1／2.8，1／4，1／5.6，1／8，1／11，1／16，1／22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动(MANUAL IRIS)和自动光圈(AUTO IRIS)之分。配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量
通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、人口等光线变化大且频繁的场合。
3、自动光圈镜头：自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频(VIDEO)驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节 (测光调节)，有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档；另一个是LEVEL调节(灵敏度)，可将输出图像变得明亮或者暗淡。
4、变倍镜头：变倍镜头分为手动(MANUAL ZOOM LENS)和电动(AUTO ZOOM LENS)两种，手动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头，基准焦距为8．5毫米，那么其变焦范围就是8．5到51毫米连续可调，视场角为31．3到5．5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V～16V，最大电流为30毫安。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。
七、焦距的计算：
1、公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。
(1)镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下：
f＝wL／W
(2 )f＝hL／h
f：镜头焦距
w：图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度)
W：被摄物体宽度
L：被摄物体至镜头的距离
h：图象高度(被摄物体在ccd靶面上成像高度)视场(摄取场景)高度
H：被摄物体的高度
ccd靶面规格尺寸：单位mm
规格1／3”1／2”，2／3”1”
W4．8 6．4 8．8 12．7
H 3．64．8 6．6 9．6
由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4：3，当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，I增大时，f增大。
2、视场角的计算：如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角B(水平观看的角度) B=2tg-1＝
垂直视场角q(垂直观看的角度)q：2tg-1＝式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：
q＝或＝q
表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H
和视场宽度W．
H=2Ltg、W=2Ltg
例如：摄像机的摄像管为17mm(2／3h)，镜头焦距f为12mm，从表2中查得水
平视场角为40q2而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。
W=2Ltg-2 X 2tg=1．46m则H＝W＝X 1．46＝1．059m焦距f越和长，视场角
越小，监视的目标也就小。
图解法
如前所示，摄像机镜头的视场由宽(W)。高(H)和与摄像机的距离(L)决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；
*欲监视景物的尺寸*．摄像机与景物的距离*．摄像机成像器的尺士：1／3”、1／2”、2／3”或1”。图解选择镜头步骤：
所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。
估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1／3”镜头时使用图2，使用1／2镜头时使用图3，使用2／3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2—5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如：
视场宽50m,距离40m,使用1／3”格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用2．8mm 的镜头则可以完全覆盖视场。
f=vD／V或f=hD／H
其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h 代表CCD靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。
举例：假设用1／2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。
由公式可以算出：
焦距f=6．4X2500／440c 36毫米或
焦距f=4．8X2500／330c 36毫米
当焦距数值算出后，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，这时可以根据产品目录选择相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。
监控摄像头焦距与距离一、监控摄像头镜头可视角度表 二、监控摄像头镜头可视距离表
1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=w*D/W f=h*D/h f：镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 D：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸： 单位mm 规格 W H 1/3" 4.8 3.6 1/2" 6.4 4.8 2/3" 8.8 6.6 1" 12.7 9.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3, 当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 镜头参数 3.6/4MM6MM8MM12MM16MM25MM60MM 镜头角度75.7/69.650.0度38.5度26.2度19.8度10.6度 5.3度最佳距离10米内20米内30米内40米内50米内60米内80米内镜头大小的主要区别是:镜头越小看的越近,但是视觉范围越宽;镜头越大看的越远, 但是视觉范围越窄.
选择镜头要点: 1、镜头大小可以自由选择. 根据摄像头监控的实际距离,参照上表选择相对合适的镜头毫米数.同系列产品镜头大小不影响价格。例如:宝贝名称为10米摄像机,而您的实际距离是25米.那么您可以选择8MM的镜头,产品价格不变，同样,宝贝名称为50米摄像机,而您的实际距离是35米,那么您可以选择12MM的镜头,产品价格不变。 2、镜头毫米数所对应的最佳距离,指的是发现距离.有客户问3.6MM的镜头,能看清10米内的人吗?回答是肯定的.这里说的"看清",是说的看清人的大致面貌和活动.如果要求看清楚人脸的话,选择更大的镜头.如图: 图中3个人的大致面貌和活动可以清楚的看到,如果是您熟悉的人,您一眼就可以认出来.如果是陌生人,您就没办法清楚的辨认五官。这个镜头是3.6MM的,看的距离是在10米左右。如果您换成16MM的镜头,就可以清楚的看出。但是视觉范围就很窄。上图右边的部分就看不到了。这也就是大镜头与小镜头的根本区别。如所需监控的范围较小,建议对照表格选择大一个规格的镜头。这样在清晰度(芯片线数)相同的情况下,目标物体看起来放的更大,细节看的更清楚,视觉效果更好;如您所需监控的范围较广,建议您对照表格选择规格相对大的镜头。在清晰度(芯片线数)相同的情况下,这样您会感官上觉得目标物体更清晰。
监控摄像机镜头焦距计算方法 发布时间: 2008-9-27 14:26:45 一、公式计算法： 视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W f=hL/h f：镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格 W H 1/3" 4.8 3.6 1/2" 6.4 4.8 2/3" 8.8 6.6 1" 12.7 9.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L 不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2、视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水
平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg=1.46m则H=W=×1.46=1.059m焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 二、图解法 如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如：视场宽50m,距离40m,使用1/3"格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用2.8mm 的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD 靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。 举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦
镜头选配参考标准
在实际应用中，经常听到有用户提出诸如某摄像机能够“看多远”之类的问题，比如100m 500m甚至1km远外的物体还能否在监视器上清晰地显示出来。有了前面关于镜头的成像尺寸、焦距及视场角等概念后，这个问题就不难解释了，即“看多远”问题与许多因素有关。比如说，用某定焦镜头可以看清100 m远处的钞票的面值。一般来说，镜头焦距越长，“看”得就越远，但同时视场角却变小，结果观看的范围变窄了。举个简单的例子，若用标准镜头刚好看清远处某人的基本特征（是男或是女），则换用长焦距镜头则可能看清其面部特征（是否有痣或疤），但却无法看见该人穿的是什么裤子和鞋（这部分已经“涨”出了画面），而换用广角镜头则只可能看到画面中有人（连男女都分辨不出），但却可看清该人在整个监视场景中的所处的位置，周围还有什么别的人物或参照物。因此，关于“看多远”的较为科学的说法应该是“在屏幕上成的像大小可对应于实际观测距离处多高或多宽的景物”。例如，用8mn镜头观测10m远处的景物，如果该处有10个人站成一排则刚好可横向充满整个监视器屏幕。 一般情况下，为了能够较为清楚的探测到监视范围内的目标并实现自动跟踪，一般要求在CCD靶面上的目标至少占有三行电视线。若要能分 辨出人物，则一般应要求人物的面部成像在356m（14in ）监视器上占到12.7mm（0.5in）以上。 在实际应用中，经常会有用户提出该摄像机能看清楚多么远的物体或该摄像机能看清楚多宽的场景等问题，这实际上要由所选用的镜头的焦距来决定，另外还与所选择的摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。 光学系统的焦距是指光组主点到焦点的距离。而镜头的焦距实际上就是构成镜头的组合光组的焦距，它决定了摄取图像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。 理论上，任何一种镜头均可拍摄很远处的物体，并在摄像机的成像靶面上成一个很小的像，但受象素的限制，当成像小到小于图像传感器的一个象素大小时，便不再能形成被摄物体的像，即便成像有几个象素大小，该像也难以辨别为何物。那么如何选好镜头和照射距离请看一下参数和数据，从而让你在今后的摄像机选择中如鱼得水。 监控镜头角度、距离的比例
监控摄像机镜头角度和距 离计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
监控摄像机镜头角度和距离计算 选用镜头焦距的理论计算： 摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算： (1)f=u·D/U (2) f=h·D/H f：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、u：图像高度、h：图像宽度 举例说明：当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=，h=。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=·U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。将以上参数代入公式(1)中，可得f=·3500/2500=，故选用6mm定焦镜头即可。 摄像机拍摄的视角与镜头的毫米数、CCD的尺寸大小密不可分，下表为镜头毫米数与搭配的CCD拍摄视角的对应关系仅供参考。 镜头毫米数与搭配的CCD拍摄视角的对应关系 1/3″CCD搭配镜头拍摄范围的尺寸如下表所示： 备注:同样毫米数的镜头搭配1/4″的CCD芯片拍摄的范围和角度稍微窄一点,但是拍摄画面中的物体看起来要大一点.表中的数据为水平方向的视场角度,如果摄像机装在高处往低处监看时,视场角和拍摄范围要稍微大一些,但拍摄画面中的物体要稍微小一点。
1/3" CCD 搭配镜头拍摄范围的尺寸 摄像机镜头与观察角度，观察距离关系图监控摄像机镜头的选用
监控摄像机镜头选配 焦距，指平行光入射时从透镜光心到光聚集焦点的距离。也就是相机中，从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。简单的说焦距就是焦点到面镜的中心点之间的距离。如下图： 镜头焦距与拍摄范围关系表：
焦距规格角度 2.1 mm小镜头1/3 150° 2.5mm小镜头1/3 130° 2.8mm小镜头1/3 115° 2.8mm固定光圈1/3 115° 2.8mm 1/3 96° 4mm 1/3 78° 6mm 1/3 53° 8mm 1/3 40° 12 mm 1/3 23° 16 mm 1/3 17° 3.5-8mm 1/3 96°- 45° 6-15mm 1/3 54°- 23° 6-36mm电动变倍镜头1/3 51°- 9°8.5-51mm电动变倍镜头1/3 57°- 10°6-60mm电动变倍镜头1/3 52°- 6°计算公式如下： 公式一：f=wL/W 公式二：f=HL/h
其中，f是镜头焦距，w是图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度），h 是图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度，W是被摄物体宽度，L是被摄物体至镜头的距离，H是被摄物体的高度。 CCD靶面规格尺寸单位：mm 例如：用1/3”CCD的摄像机查看一个10米远的30cm宽的车牌(要求车牌显示占监视器画面宽度的1/2即可)，需要配多大焦距的镜头? 由公式：f=wL/W 所以：焦距f=4.8mm×10×1000×1/2/300M=80mm 具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳聚集光的能力,但当焦距数值算出后，经常会出现没有对应焦距的镜头，不要担心，较常见的有：8mm，15mm，24mm，28mm，35mm，50mm，85mm，105mm，135mm，200mm，400mm，600mm，1200mm等，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，可以根据产品目录选择最为相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。
监控摄像头的选择与基本参数 2010-02-22 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。 镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 １、镜头的分类 按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头 1 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头 2/3” 17mm （１）以镜头安装分类：所有的摄像机镜头均是螺纹口的，CCD摄像机的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。CS安装座：特种C安装，此时应将摄像机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄像机上
监控摄像头镜头可视距 离和角度表 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
监控摄像头镜头可视距离和角度表 来稿单位：网络中心?发布日期：2011/04/14[字体显示：] [] [] [] 监控摄像头镜头可视角度表 镜头焦距搭配1/3"CCD搭配1/4"CCD二者差的异性 2.8mm89.9°75.6°14.3° 3.6mm75.7°62.2°13.5° 4mm69.9°57.0°12.9°6mm50.0°39.8°10.2°8mm38.5°30.4°8.1°12mm26.2°20.5° 5.7°16mm19.8°15.4° 4.4°25mm10.6°8.3° 2.3°60mm 5.3° 4.1° 1.2° 监控摄像头镜头可视距离表 镜头焦 距 (毫米数)距离5米 (宽×高) 距离10米 (宽×高) 距离15米 (宽×高) 距离20米 (宽×高) 距离30米 (宽×高) 2.8mm13×9.8米26×19.5米39×29.3米52×39米78×58.5米 3.6mm8.5×6.4米17×12.8米25.5×19米34×25.5米51×38.3米4mm8×6米16×12米24×18米32×24米48×36米6mm 5.5× 4.1米11×8.3米16.5×12.4米22×16.5米33×24.8米8mm 3.5×2.6米7× 5.3米10.5×7.9米14×10.5米21×15.8米12mm2×1.5米4×3米6×4.5米8×6米12×9米16mm 1.5×1.1米3×2.3米 4.5×3.4米6×4.5米9× 6.8米25mm 1.3×1米 2.5×1.9米 3.8×2.9米5×3.8米 7.5×5.6米60mm0.5×0.4米1×0.75米 1.5×1.1米2×1.5米3×2.3米
摄像机选择 一、摄像机种类 1、从摄像机成像尺寸（即摄像机CCD靶面尺寸）分 1/3英寸1/英寸2/3英寸1英寸 2、从摄像机焦距（摄像机镜头与CCD间的距离）分 2.8mm 3.6mm 6mm 8mm 12mm 16mm 25mm和自动调焦 一般2.8-3.6的叫广角镜头（拍摄的画面会有明显的球面现象）自动调焦的带云台功能3、从摄像机外观分 球机枪机半球飞碟 4、从使用环境分 室内室外防雨 5、从拍摄图像分 黑白彩色红外 6、从使用电源分 交流220V 交流48V 直流12V 二、摄像机镜头焦距与距离的关系 1、CCD靶面尺寸 摄像机镜头尺寸应与CCD靶面尺寸一致，即 1/3英寸的CCD配1/3英寸的镜头 2、摄像机镜头焦距与距离的换算 h 或w 为被摄像机拍摄物体在摄像机CCD靶面成像的大小 F 为镜头摄像机CCD靶面间的焦距 D 为被拍摄物体与镜头间的距离
他们之间的关系为 F=wD/W F=hD/H 三、摄像机各焦距与拍摄的角度间的关系 1、常见焦距与拍摄角度
2、常见焦距与距离 四、摄像机其他参数 1、CCD与COMS的区别 CCD的感光度是CMOS的3到10倍，因此CCD芯片可以接受到更多的光信号，转换为电信号后，经视频处理电路滤波、放大形成视频信号输出。接受到的光信号越强，视频信号的幅值就越大。 2、照度 照度是测量摄像机感光度的单位，用勒克司（Lux）表示，也就是摄像机能在多暗的光照条件下拍摄到图像。勒克司（Lux）的值越低，表明摄像机能在光照条件更低的情况下拍摄到清晰的图像。我们知道摄像机产生的视频信号标称值为1v，标准值为700mv，比如采
如何把握摄像角度 我们对拍摄角度的选择，实际上就是对作品中画面的选择和确定。拍摄角度的不同，直接决定了画面中主体的形象和画面的轮廓，决定了画面的光影结构、位置关系和感情倾向。可以说，我们在拍摄角度的选择中不但要溶入对画面形式的创造和想象，而且要溶入对画面形象的情感和立意。简单的说拍摄角度可以从两个方面来理解：一种是指摄像机与被摄主体所构成的几何角度；一种是摄像机与被摄主体所构成的心理角度。 一、从几何角度上来看 我们可以把拍摄角度大致分为三种：平摄(水平方向拍摄)、仰摄(由下往上拍摄)、俯摄(由上往下拍摄)。 1、平摄(水平方向拍摄) 为了符合人们的视觉习惯，大多数画面应该在摄像机保持水平方向时拍摄，这样画面效果显得比较平和稳定，视觉过渡比较自然。也就是说：如果我们所要拍摄的物体，其高度和我们的身高相当（一般我的摄像高度是这样的：让摄像机的镜头和被摄者的眼睛等高。），就可以达到预期的效果。如果所要拍摄的物体高于或低于这个高度，那么，我们就应该根据所拍物体的高度随时调整摄像机高度和身体姿势。譬如拍摄坐在沙发上的人物或在地板上玩耍的小孩时，就应该采用跪姿甚至趴在地上拍摄，使摄像机与被摄体始终处于同一水平线上。 存在问题： 为了符合人们的视觉习惯，大多数画面应该在摄像机保持水平方向时拍摄，这样画面效果显得比较平和稳定，视觉过渡比较自然。也就是说：如果我们所要拍摄的物体，其高度和我们的身高相当（一般我的摄像高度是这样的：让摄像机的镜头和被摄者的眼睛等高。），就可以达到预期的效果。如果所要拍摄的物体高于或低于这个高度，那么，我们就应该根据所拍物体的高度随时调整摄像机高度和身体姿势。譬如拍摄坐在沙发上的人物或在地板上玩耍的小孩时，就应该采用跪姿甚至趴在地上拍摄，使摄像机与被摄体始终处于同一水平线上。 存在问题： 如果一味的运用平摄，就会使观看的人感到平淡乏味。所以我们在拍摄时偶尔也需要变换一下拍摄的角度，使影片增添几分色彩，给观众多几分新鲜的感觉。接下来我们就来谈一谈仰摄和俯摄。 2、仰摄(由下往上拍摄) 拍摄人物的近距离特写画面时，拍摄角度的不同，可以给这些人物的神情带来重大的变化。如果用低方位向上拍摄，可以提高此人威武、高大的形象。会使主角的地位更好地突现出来。如果把摄像机架得够低，镜头更为朝上，会使此人更具威慑力，甚至主角人物说的话
什么是监控摄像机定焦和变焦镜头 镜头是监控摄像机的眼睛，正确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰成像的第一步。当前，1/3"镜头是应用的主流，自动光圈镜头销售量最多，变焦镜头是应用发展的趋势。 1)应依据监控摄像机到被监视目标的距离，来选择定焦镜头(Fixed Focal Lens)的焦距。 从焦距上区分有短焦距广角镜头、中焦距标准镜头、长焦距远镜头。镜头焦距通常用值来表示，镜头光圈一般用F表示，F取值以镜头的焦距/和通光孔径d的比值来衡量，F=f/d， 每个镜头上均标有其最大的F值。 2)监控摄像机的镜头规格应与监控摄像机CCD靶面尺寸(1/2"为6.4hX4.8υ、1/3"为4.8hX3.6υ、1/4"为3.2hX2.4υ)相对应。如果镜头尺寸与监控摄像机CCD靶面尺寸不一致 时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。 3)监控摄像机的水平视觉度数及垂直视觉度数与监控摄像机CCD靶面尺寸hXυ及镜头 焦距f之间有如下关系：水平视觉度数=2arctan (h/2f); 垂直视觉度数=2arctan (υ/2f)。 4)镜头有自动光圈(auto iris)和手动光圈(manual iris)之分。自动光圈用于被照物光 线变化较多场合，手动光圈用于被照物光线稳定之处。 自动光圈镜头有二种驱动方式：一类为视频输入型Video driver(with Amp)，它将一个视频信号及电源从监控摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制，另一类称为DC 输入型(DC driverno Amp)，它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，这种镜头内只包含电流计式光圈马达，摄像机内没有放大器电路。二种驱动方式产品不具可互换性，但现已 有通用型自动光圈镜头推出。 5)监控摄像机镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD监控摄像机与镜头间多了5mm 调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型镜头，但CS安装的监控摄像机不能使用C型镜头。Philips公司推出革命性的Wizard镜头安装向导，保证镜头与摄像机的完全兼容，这使得在任何环境下都可得到最优图像。 6)变焦镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的
视频监控镜头选择规 视频监控镜头负责现场视频信号的采集，是整个视频图像管理系统的原始信号源，视频监控镜头的选择是否科学、合理将对系统的建设和应用具有深远的影响，视频监控镜头清理复核工作应逐一做好镜头的选择工作。 （一）视频监控镜头选择原则 新建视频监控镜头选择的基本原则要以满足实际业务应用为目标，结合监控现场和目标围的具体情况，科学合理地选择摄像机种类。 1、案件高发地点、公共复杂场所、易发生群体性事件的重点敏感区域、主要路段、人流密集区和重要警卫目标等应采用高清摄像机。 2、在重点部位、重点单位周边、公园、广场、景点区域和交通路段等监控点，如果既需要监控大围区域和整体场景，又需要通过镜头变倍和云台控制辨识人员面部特征、车辆车牌和局部现场情况，应采用高速快球摄像机或云台摄像机。 3、在背街小巷、偏离路段、治安盲区等区域，人员车辆经过少、同时需要监控的部位多、角度多，应采用智能快球摄像机。 4、对夜间环境照明条件比较差，又不适合采用白炽灯补光的监控点，应采用红外摄像机，其红外补光有效距离应大于监控点与监控目标的距离。 （二）视频监控镜头分类和基本特点 视频监控镜头种类繁多，分类方式也多种多样，根据视频监控镜头选用原则和视频监控领域先进产品和技术，围绕社会公共安全场所和区域监控的具体应用，可按图像清晰度（高清、标清）和应用模式（网络、模拟、红外）进行分类，可分为五大类十三小类。 第一类：高清网络摄像机 1、高清网络智能快球摄像机
2、高清网络枪式摄像机 3、高清网络半球摄像机 该类摄像机基本特点：支持高清视频图像采集，摄像机完成视频图像编码压缩，图像分辨率达到720P（1280*720）、1080P（1920*1080）、1200P（1600*1200）。主要应用于需要高品质图像的重点监控部位和人员复杂场所等。 第二类：标清网络摄像机 1、标清网络智能快球摄像机 2、标清网络枪式摄像机 3、标清网络半球摄像机 该类摄像机基本特点：支持标清视频图像采集，摄像机完成视频图像编码压缩，视频图像分辨率4CIF（704*576）。主要应用于对图像分辨率要求不高的监控场所。 第三类：模拟摄像机 1、智能快球摄像机 2、彩转黑枪式摄像机 3、彩色半球摄像机 该类摄像机基本特点：摄像机输出模拟视频信号，模拟视频图像延时小，实时响应好，需要配置视频编码设备进行视频压缩编码，图像分辨率一般为4CIF（704*576），主要应用于需要实时性好的监控场所或经济性要求高的监控场所。 第四类红外摄像机 1、红外快球摄像机 2、红外枪式摄像机 3、红外半球摄像机 该类摄像机基本特点：摄像机具备红外补光功能，适用于夜间光照条件差的场所。感应红外的枪式摄像机也可配置分体式的红外补光灯，实现昼夜监控。 第五类智能卡口抓拍机 1、智能卡口抓拍摄像机 该类摄像机基本特点：智能卡口抓拍摄像机是集成车牌识别、车身颜色识别、视频触发和闪光灯同步等功能的嵌入式一体化智能摄像
专用的镜头角度计算方法 镜头焦距的计算 1公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W 2、f=hL/h f；镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格 W H 1/3" 1/2" 2/3" 1" 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg= 则H=W=×= 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如：视场宽50m,距离40m,使用 1/3"格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V 或 f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。 举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出： 焦距f=440≈36毫米或 焦距f=330≈36毫米
监控摄像头镜头选择教程 当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。景深分为前景深和后景深，后景深大于前景深。景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物就模糊1/3" CCD镜头最远能看清多少米？ 3.6MM、6MM、8MM、12MM、16MM、25MM乘上2.4就是最远多少米距离了 标准镜头：视角30度左右，在1/2英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为12mm，在1/3英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为８mm。 广角镜头：视角90度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。 远摄镜头：视角20 度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。 镜头的种类
镜头的种类有许多种，每一种镜头都有其特点。根据功能与结构的不同，这些镜头的价格相差非常大，如电动变焦镜 头要比普通定焦镜头的价格高约10倍，因此，只有正确了解各种镜头的特性，才能更加灵活地选择镜头。 A、固定光圈定焦镜头 固定光圈定焦镜头是相对较为简单的一种镜头，该镜头上只有一个可手动调整的对焦调整环（环上标有若干距离参考值），左右旋转该环可使成在 CCD靶面上的像最为清晰，此时在监视器屏幕上得到图像也最为清晰。 由于是固定光圈镜头，因此在镜头上没有光圈调整环，也就是说该镜头的光圈是不可调整的，因而进入镜头的光通量是不能通过简单地改变镜头因素而改变，而只能通过改变被摄现场的光照度来调整，如增减被摄现场的照明灯光等。这种镜头一般应用于光照度比较均匀的场合，如室内全天以灯光照明为主的场合，在其他场合则需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用（当然，目前市面上绝大多数的CCD摄像机均带有自动电子快门功能），通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。 B、手动光圈定焦镜头 手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，其光圈调整范围一般可从F1. 2或F1. 4到全关闭，能很方便地适应被摄现场的光照度，然而由于光圈的调整是通过手动人为地进行的，一旦摄像机安装完毕，位置固定下来，再频繁地调整光圈就不那么容易了，因此，这种镜头一般也是应用于光照度比较均匀的场合，而在其他场合则也需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用，如早晚与中午、晴天与阴天等光照度变化比较大的场合，通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。 C、自动光圈定焦镜头 自动光圈定焦镜头在结构上有了比较大的改变，它相当于在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机，并从其驱动电路上引出3芯或4芯线传送给自动光圈镜头，至使镜头内的微型电动机相应做正向或反向转动，从而高速光圈的大小。自动光圈镜头又分为含放大器（视频驱动型）与不含放大器（直流驱动型）两种规格。 D、手动变焦镜头 顾名思义，手动变焦镜头的焦距是可变的，它有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其变比一般为2~3倍，焦距一般在3. 6~8 mm。在实际工程应用中，通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择监视现场的视场角，如：可选择对整个房间的监视或是选择对房间内某个局部区域的监视。当对于监视现场的环境情况不十分了解时，采用这种镜头显然是非常重要的了。 对于大多数电视监控系统工程来说，当摄像机安装位置固定下来后，再频繁地手动变焦是很不方便的，因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少再去调整，而仅仅起到定焦镜头的作用。因而手动变焦镜头一般用在要求较为严格而用定焦镜头又不易满足要求的场合。但这种镜头却受到工程人员的青睐，因为在施工调试过程中使用这种镜头，通过在一定范围的焦距调节，一般总可以找到一个可使用户满意的观测范围（不用反复更换不同焦距的镜头），这一点在外地施工中尤为显得方便。 E、自动光圈电动变焦镜头 此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机，其中一个电动机与镜头的变焦环啮合，当其受控而转动时可改变镜头的焦距（Zoom）；另一个电动机与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时可完成镜头的对焦（Focus）。由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能，因而此种镜头也称作电动两可变镜头。 自动光圈电动变焦镜头一般引出两组多芯线，其中一组为自动光圈控制线，其原理和接法与前述的自动光圈定焦镜头的控制线完全相同；另一组为控制镜头变焦及对焦的控制线，一般与云台镜头控制器及解码器相连。当操作远程控制室内云台镜头控制器及解码器的变焦或对焦按钮时，将会在此变焦或对焦的控制线上施加一个或正或负的直流电压，该电压加在相应的微型电动机上，使镜头完成变焦及对焦调整功能。 镜头的选择和主要参数 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优势直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。 镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像；就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，可以将模糊的图像变得清晰。 由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 一、镜头的分类 所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。 C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17．526mm。 C S安装座：特种C安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12．5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个C S安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。 (2)以摄象机镜头规格分类 摄像机镜头规格应视摄象机的C C D尺寸而定，两者应相对应。即： *摄像机的C C D靶面大小为1／2英寸时，镜头应选1／2英寸。 *摄像机的C CD靶面大小为1／3英寸时，镜头应选1／3英寸。 *摄像机的C C D靶面大小为1／4英寸时，镜头应选1／4英寸。 如果镜头尺寸与摄像机C C D靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。 (3)以镜头光圈分类 镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(autoiris)之分，配合摄像机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，称为D C输入型。 自动光圈镜头上的A L C(自动镜头控制)调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。一般而言，A L C已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像可能会造成“白电平削波”现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节A L C来变换画面。 另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即： F=f(焦距)／D(镜头实际有效口径)， F值越小，则光圈越大。 采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。 要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。 要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。 (4)以镜头的视场大小分类 标准镜头：视角3 0度左右，在1／2英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定为1 2 mm，在1／3英寸C CD摄像机中，标准镜头焦距定为8 mm。 广角镜头：视角9 0度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。 远摄镜头：视角2 0度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。 变倍镜头(zoom lens)：也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。 可变焦点镜头(vari—focus lens)：它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可通过设置 自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置，但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。 针孔镜头：镜头直径几毫米，可隐蔽安装。 (5)从镜头焦距上分 短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。 中焦距镜头：标准镜头，焦距的长度视C C D的尺寸而定。 长焦距镜头：因入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，适用于长距离监视。 变焦距镜头：通常为电动式，可作广角、标准或远望等镜头使用。 二、选择镜头的技术依据 (1)镜头的成像尺寸 应与摄像机C C D靶面尺寸相一致，如前所述，有1英寸、2／3英寸、1／2英寸、1／3英寸、1／4英寸、1／5英寸等规格。
监控摄像头镜头焦距计算方法。 转载： 一、公式计算法： 视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W f=hL/h f：镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格W H 1/3" 4.8 3.6 1/2" 6.4 4.8 2/3"8.8 6.6 1"12.79.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L 不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2、视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度）q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 二、图解法
监控摄像机镜头选择 摄像机镜头选择是视频监视系统项目中最关键的要素之一，它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标以及整个工程项目的系统质量，同时也关系到工程造价。由此可见，摄像机镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道。设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 CCTV摄像机镜头主要生产地 全球范围：日本、韩国、德国、中国、中国台湾 中国境内：福建、广东、河南、甘肃、吉林 主要城市：福州、深圳、厦门、长春、南阳、兰州、信阳 目前，CCTV镜头世界一流品牌基本都集中在日本，如精工、Tamron、computar、FUJINON、Tokina、Canon、Avenir台湾亚洲光学等 国内部份镜头厂商主要有：长春东亚光学、南阳卧龙光学、南阳禾立光学、福州鸿发光、福州市正盛光电仪器、厦门力鼎光电、福州飞华光电、世泰鑫锐光电等目前，国内镜头需求大镜头(C/CS接口)与小镜头(M12接口)所占的比例分别为25%和75%。 镜头在摄像机成本构成中的比例为20%左右，是摄像机的重要组成部分。与摄像机从高端到低端完整的产品链相对应，CCTV镜头也形成了从高档到中档到低档的完整的产品链，价格从几十元到几百元，几百元到几千元，一应俱全。利润水平也相差很大，常用的单板机镜头，利润已很低；技术含量越高，功能越先进的镜头，利润也就越大。 镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位臵时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位臵)，可以将模糊的图像变得清晰。 镜头是摄像机的眼睛，为了适应不同的监控环境和要求，需要配臵不同规格的镜头。比如在室内的重点监视，要进行清晰且大视场角度的图像捕捉，得配臵广角镜头；在室外的停车场，既要看到停车场全貌，又要能看到汽车的细部，这时候需要变焦镜头。 摄像机镜头的分类 视频监控系统摄像机镜头品种繁多，从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头、长焦镜头、变焦镜头；从视场大小分有广角、标准、远景镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头等。 按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分 球面镜头1" 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头 非球面镜头1/2" 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头 针孔镜头1/3" 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头
监控摄像机镜头焦距计算方法及参数介绍 一、不可小瞧的镜头 镜头是摄像机的眼睛，为了适应不同的监控环境和要求，需要配置不同规格的镜头。比如在室内的重点监视，要进行清晰且大视场角度的图像捕捉，得配置广角镜头；在室外的停车场，既要看到停车场全貌，又要能看到汽车的细部，这时候需要广角和变焦镜头，在边境线、海防线的监控，需要超远图像拍摄。 1、镜头的主要参数 焦距（f）：焦距是镜头和感光元件之间的距离，通过改变镜头的焦距，可以改变镜头的放大倍数，改变拍摄图像的大小。当物体与镜头的距离很远的时候，我们可用下面公式表达：镜头的放大倍数≈焦距/物距。增加镜头的焦距，放大倍数增大了，可以将远景拉近，画面的范围小了，远景的细节看得更清楚了；如果减少镜头的焦距，放大倍数减少了，画面的范围扩大了，能看到更大的场景。 视场角：在工程实际中，我们常用水平视场角来反映画面的拍摄范围。焦距f越大，视场角越小，在感光元件上形成的画面范围越小；反之，焦距f越小，视场角越大，在感光元件上形成的画面范围越大。 公式计算法： 视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 镜头的焦距 视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下： 公式1：F= w D / W 公式2：F= h D / H F：镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度
D：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸： 单位mm 规格 W H 1/3" 4.8 3.6 1/2" 6.4 4.8 2/3" 8.8 6.6 1" 12.7 9.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3 视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、F同上 水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 光圈：光圈安装在镜头的后部，光圈开得越大，通过镜头的光量就越大，图像的清晰度越高；光圈开得越小，通过镜头的光量就越小，图像的清晰度越低。通常用F（光通量）来表示。F=焦距（f）/通光孔径。在摄像机的技术指标中，我们可以常常看到6mm/F1.4这样的参数，它表示镜头的焦距为6mm，光通量为1.4，这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。在焦距f相同的情况下，F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大，镜头越好。 2、镜头的分类 按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类型分 按焦距长矩分 球面镜头 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜头 非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 标准镜头 针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 广角镜头 鱼眼镜头 2/3” 17mm （１）以镜头安装分类