監(jiān)控鏡頭的分類與選擇

       隨著紅外一體機的被廣泛使用，監(jiān)控工程技術(shù)人員中，對攝像機與鏡頭之間的關(guān)系，對攝像機的鏡頭選擇與配合、安裝調(diào)試等有較深入的了解的，越來越少了。但鏡頭是監(jiān)控前端的重要組成部分，其與攝像機的配合，決定了前端器材的效果，紅外一體機雖說廠家已經(jīng)將鏡頭與攝像機組合在一起后出廠，但現(xiàn)場布點做預(yù)算等時候，對鏡頭有比較清楚的概念的話，依然可以幫助我們更合適的選擇和配搭器材，達(dá)到更好的效果，減少調(diào)換器材的情況。所以鏡頭的分類與選擇，是監(jiān)控工程技術(shù)人員必須了解的一種基本知識。

        一、監(jiān)控攝像機的鏡頭，在不同的應(yīng)用場合，鏡頭的種類大致可分為：

　　(1) 廣角鏡頭：視角在 90 度以上，一般用于電梯轎箱內(nèi)、大廳等大視角場所;

　　(2) 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角在 30 度左右，一般用于走道及小區(qū)周界等場所;

　　(3) 長焦鏡頭：視角在 20 度以內(nèi)，焦距從幾十毫米到上百毫米，用于遠(yuǎn)距離監(jiān)視;

　　(4) 變焦鏡頭：鏡頭焦距范圍可變，可從廣角變到長焦，視角范圍廣區(qū)域;

　　(5) 針孔鏡頭：用于隱蔽監(jiān)控。

       二、鏡頭焦距的確定在選擇鏡頭時，有以下五個因素確定鏡頭標(biāo)準(zhǔn)：

　　(1)監(jiān)控現(xiàn)場的大小

　　(2)被攝物體的大小

　　(3)物距

　　(4)焦距

　　(5)CCD 靶面尺寸 。

　　前 4 點可由現(xiàn)場測量并通過計算來確定鏡頭的焦距標(biāo)準(zhǔn)，其計算方法如下：

　　u 1/3 ″ CCD F=4.8 × L/W 或 F=3.6 × L/H 或者： u 1/2 ″ CCD F=6.4 × L/W 或 F=4.8 × L/H

　　其中， W 為被攝物體的寬度; H 為被攝物體的高度; L 為鏡頭到被攝物體間的距離; F 為鏡頭焦距。

　　CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜，是監(jiān)控攝像機的核心。目前我國尚無能力制造，市場上大部分監(jiān)控攝像機采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜一籌。因為芯片生產(chǎn)時產(chǎn)生不同等級，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在購買時，可以采取如下方法檢測：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視器，關(guān)閉鏡頭光圈，看圖像全黑時是否有亮點，屏幕上雪花大不大，這些是檢測CCD芯片最簡單直接的方法，而且不需要其它專用儀器。然后可以打開光圈，看一個靜物，如果是彩色攝像頭，最好攝取一個色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來清晰自然;而殘次品的圖像就會有偏色現(xiàn)象，即使面對一張白紙，圖像也會顯示藍(lán)色或紅色。個別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵，CCD靶面上會有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會影響圖像，但在弱光或顯微攝像時，細(xì)小的灰塵也會造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細(xì)挑選。

       三、依成像色彩劃分

　　彩色監(jiān)控攝像機：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。

　　黑白監(jiān)控攝像機：適用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動時，可選用黑白監(jiān)控攝像機。

       四、依分辨率靈敏度等劃分

　　影像像素在38萬以下的為一般型，其中尤以25萬像素(512*492)、分辨率為400線的產(chǎn)品最普遍。

　　影像像素在38萬以上的高分辨率型。

       五、按CCD靶面大小劃分

　　我們在選擇鏡頭時要注意這樣一個原則： 即小尺寸靶面的 CCD 可使用大尺寸靶面 CCD 攝像機的鏡頭，反之則不行。原因是：如 1/2 ″ CCD 攝像機采用 1/3 ″鏡頭，則進(jìn)光量會變小，色彩會變差，甚至圖像也會缺損;反之，則進(jìn)光量會變大，色彩會變好，圖像效果肯定會變好。為了從 1/3 ″與 1/2 ″ CCD 攝像機中獲取同樣的視角， 1/3 ″ CCD 攝像機鏡頭焦距必須縮短;相反如果在 1/3 ″ CCD 與 1/2 ″ CCD 攝像機中采用相同焦距的鏡頭，情況又如何呢 ?1/3 ″ CCD 攝像機視角將比 1/2 ″ CCD 攝像機明顯地減小，同時 1/3 ″ CCD 攝像機的圖像在監(jiān)視器上將比 1/2 ″ CCD 的圖像放大，產(chǎn)生了使用長焦距鏡頭的效果。當(dāng)然，綜合各種因素，攝像機最好還是選擇與其相匹配的鏡頭。

　　CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸： 目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。在購買監(jiān)控攝像機時，特別是對攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。

　　1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對角線16mm。

　　2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對角線11mm。

　　1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對角線8mm。

　　1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對角線6mm。

　　1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對角線4mm。

       六、按掃描制式劃分

　　PAL制。 NTSC制。 中國采用隔行掃描(PAL)制式(黑白為CCIR)，標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為NTSC制式，525行，60場(黑白為EIA)。

      七、依供電電源劃分

　　110VAC(NTSC制式多屬此類)， 220VAC， 24VAC。12VDC或9VDC(微型監(jiān)控攝像機多屬此類)。

      八、按同步方式劃分

　　內(nèi)同步：用攝像機內(nèi)同步信號發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號來完成操作。

　　外同步：使用一個外同步信號發(fā)生器，將同步信號送入監(jiān)控攝像機的外同步輸入端。

　　功率同步(線性鎖定，line lock)：用監(jiān)控攝像機AC電源完成垂直推動同步。

　　外VD同步：將監(jiān)控攝像機信號電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。

　　多臺監(jiān)控攝像機外同步：對多臺監(jiān)控攝像機固定外同步，使每一臺監(jiān)控攝像機可以在同樣的條件下作業(yè)，因各監(jiān)控攝像機同步，這樣即使其中一臺監(jiān)控攝像機轉(zhuǎn)換到其他景物，同步監(jiān)控攝像機的畫面亦不會失真。

       九、按照度劃分，CCD監(jiān)控攝像機又分為：

　　普通型：正常工作所需照度1~3LUX

　　月光型：正常工作所需照度0.1LUX左右

　　星光型：正常工作所需照度0.01LUX以下

　　紅外型：采用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像

      十、按照光圈類型監(jiān)控攝像機鏡頭可分為手動光圈及自動光圈

　　手動、自動光圈鏡頭的選用取決于使用環(huán)境的照度是否恒定。對于在環(huán)境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內(nèi)、封閉走廊里、無陽光直射的房間內(nèi)，均可選用手動光圈鏡頭，這樣可在系統(tǒng)初裝調(diào)試中根據(jù)環(huán)境的實際照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。對于環(huán)境照度處于經(jīng)常變化的情況，如隨日照時間而照度變化較大的門廳、窗口及大堂內(nèi)等，均需選用自動光圈鏡頭 ( 必須配以帶有自動光圈鏡頭插座的攝像機 ) ，這樣便可以實現(xiàn)畫面亮度的自動調(diào)節(jié)，獲得良好的較為恒定亮度的監(jiān)視畫面。

　　自動光圈鏡頭，根據(jù)控制信號的區(qū)別，又可分為 DC 及 VIDEO 控制兩種，即直流電壓控制及視頻信號控制。這在自動光圈鏡頭的類型選用上，攝像機自動光圈鏡頭插座的連接方式上，以及選擇自動光圈鏡頭的驅(qū)動方式開關(guān)上，三者注意協(xié)調(diào)配合好即可。

      十一、按照監(jiān)控攝像頭形狀分

　　槍式攝像機、半球攝像機、高清智能球型攝像機、筆筒式攝像機、單板攝像機、飛碟型攝像機、鑰匙型攝像機、手機型攝像機等等。