1. 分辨率（Resolution）：攝像頭每次采集圖像的像素點數（Pixels），對于數字攝像頭一般是直接與光電傳感器的像元數對應的，對于模擬攝像頭則是取決于視頻制式，PAL制為768×576，NTSC制為640×480。

2. 像素深度（Pixel Depth）：即每像素數據的位數，一般常用的是8Bit，對于數字攝像頭一般還會有10Bit、12Bit等。

3. 最大幀率（Frame Rate）/行頻（Line Rate）：攝像頭采集傳輸圖像的速率，對于面陣攝像頭一般為每秒采集的幀數（Frames/Sec.），對于線陣攝像頭為每秒采集的行數（Hz）。

4. 曝光方式（Exposure）和快門速度（Shutter）：對于線陣攝像頭都是逐行曝光的方式，可以選擇固定行頻和外觸發同步的采集方式，曝光時間可以與行周期一致，也可以設定一個固定的時間；面陣攝像頭有幀曝光、場曝光和滾動行曝光等幾種常見方式，數字攝像頭一般都提供外觸發采圖的功能。快門速度一般可到10微秒，高速攝像頭還可以更快。

5. 像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元數（分辨率）共同決定了攝像頭靶面的大小。目前數字攝像頭像元尺寸一般為3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質量也越不容易提高。

6. 光譜響應特性（Spectral Range）：是指該像元傳感器對不同光波的敏感特性，一般響應范圍是350nm－1000nm，一些攝像頭在靶面前加了一個濾鏡，濾除紅外光線，如果系統需要對紅外感光時可去掉該濾鏡。

（４）以鏡頭的視場大小分類

標準鏡頭：視角３０度左右，在１／２英寸ＣＣＤ攝象機中，標準鏡頭焦距定為１２mm，在１／３英寸ＣＣＤ攝象機中，標準鏡頭焦距定為８mm。

廣角鏡頭：視角９０度以上，焦距可小于幾毫米，可提供較寬廣的視景。

遠攝鏡頭：視角２０度以內，焦距可達幾米甚至幾十米，此鏡頭可在遠距離情況下將拍攝的物體影響放大，但使觀察范圍變小。

變倍鏡頭（zoom lens）：也稱為伸縮鏡頭，有手動變倍鏡頭和電動變倍鏡頭兩類。

可變焦點鏡頭（vari-focus lens）：它介于標準鏡頭與廣角鏡頭之間，焦距連續可變，即可將遠距離物體放大，同時又可提供一個寬廣視景，使監視范圍增加。變焦鏡頭可通過設置自動聚焦于最小焦距和最大焦距兩個位置，但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦，則需通過手動聚焦實現。

針孔鏡頭：鏡頭直徑幾毫米，可隱蔽安裝。

（５）從鏡頭焦距上分

短焦距鏡頭：因入射角較寬，可提供一個較寬廣的視野。

中焦距鏡頭：標準鏡頭，焦距的長度視ＣＣＤ的尺寸而定。

長焦距鏡頭：因入射角較狹窄，故僅能提供狹窄視景，適用于長距離監視。

變焦距鏡頭：通常為電動式，可作廣角、標準或遠望等鏡頭使用。

２、選擇鏡頭的技術依據

（１）鏡頭的成像尺寸

應與攝象機ＣＣＤ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英寸等規格。

（２）鏡頭的分辨率

描述鏡頭成像質量的內在指標是鏡頭的光學傳遞函數與畸變，但對擁護而言，需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率，以每毫米能夠分辨的黑白條紋數為計量單位，計算公式為：鏡頭分辨率Ｎ＝１８０／畫幅格式的高度。由于攝象機ＣＣＤ靶面大小已經標準化，如１／２英寸攝象機，其靶面為寬6.4mm＊高4.8mm，１／３英寸攝象機為寬4.8mm＊高3.6mm。因此對１／２英寸格式的ＣＣＤ靶面，鏡頭的最低分辨率應為３８對線／mm，對１／３英寸格式攝象機，鏡頭的分辨率應大于５０對線，攝象機的靶面越小，對鏡頭的分辨率越高。

（３）鏡頭焦距與視野角度

首先根據攝象機到被監控目標的距離，選擇鏡頭的焦距，鏡頭焦距f確定后，則由攝象機靶面決定了視野。

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準：

（1） 監控現場的大小，寬H，高V；

（2） 被攝物體的大小，寬H，高V；

（3） 物距D；

（4） 焦距f；

（5）ccd靶面尺寸，寬h、高v。

前4點可由現場測量并通過計算來確定鏡頭的焦距標準，其計算方法如下：

對于1/3〃ccd f=4.8×D/H或f=3.6×D/V

對于1/2〃ccd f=6.4×D/H或f=4.8×D/V

對于已知的監控區域角度、監控距離，根據三角形角度計算公式可算出需要的焦距。例如知道了角度為ß，f＝h/tgß

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

那么為何在鏡頭的選用中考慮CCD靶面的尺寸呢?

鏡頭焦距     2.8mm  3.5mm  4mm  4.8mm   6mm   8mm

1/3”CCD視角 86.3° 67.4° 62° 52.2° 42.3° 32.6°

物體距離     4.3m   5.4m   6m   7.3m   9m    12m

鏡頭焦距     12mm   16mm  25mm  60mm  73.8mm

1/3” CCD視角 22.1° 17.1° 10.6° 3.5° 2.9°

物體距離      18m    25m    38m   120m   150m

（４）光圈或通光量

鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來衡量，以Ｆ為標記，每個鏡頭上均標有其最大的Ｆ值，通光量與Ｆ值的平方成反比關系，Ｆ值越小，則光圈越大。所以應根據被監控部分的光線變化程度來選擇用手動光圈還是用自動光圈鏡頭。

３、變焦鏡頭（zoom lens）

變焦鏡頭有手動伸縮鏡頭和自動伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由于在一個鏡頭內能夠使鏡頭焦距在一定范圍內變化，因此可以使被監控的目標放大或縮小，所以也常被成為變倍鏡頭。典型的光學放大規格有６倍（6.0~36mm,F1.2）、８倍（4.5~36mm,F1.6）、１０倍（8.0~80mm,F1.2）、１２倍（6.0~72mm,F1.2）、２０倍（10~200mm,F1.2）等檔次，并以電動伸縮鏡頭應用最普遍。為增大放大倍數，除光學放大外還可施以電子數碼放大。在電動伸縮鏡頭中，光圈的調整有三種，即：自動光圈、直流驅動自動光圈、電動調整光圈。其聚焦和變倍的調整，則只有電動調整和預置兩種，電動調整是由鏡頭內的馬達驅動，而預置則是通過鏡頭內的電位計預先設置調整停止位，這樣可以免除成像必須逐次調整的過程，可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統中，大部分采用帶預置位的伸縮鏡頭。

　另一項令用戶感興趣的則是快速聚焦功能，它由測焦系統與電動變焦反饋控制系統構成�！�

4、鏡頭與攝像機CCD尺寸的關系

1/2”鏡頭既可用于1/2”攝像機，也可用于1/3”攝像機，但視角會減少25%左右。

1/3”鏡頭不能用于1/2”攝像機，只能用于1/3”攝像機。

5、不同種類鏡頭的應用范圍

• 手動、自動光圈鏡頭的應用范圍手動光圈鏡頭是的最簡單的鏡頭，適用于光照條件相對穩定的條件下，手動光圈由數片金屬薄片構成。光通量靠鏡頭外徑上的一個環調節。旋轉此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環境中或不是用來監視某個固定目標，應采用自動光圈鏡頭，比如在戶外或人工照明經常開關的地方，自動光圈鏡頭的光圈的動作由馬達驅動，馬達受控于攝像機的視頻信號。 手動光圈鏡頭和自動光圈鏡頭又有定焦距（光圈）鏡頭自動光圈鏡頭和電動變焦距鏡頭之分。

• 定焦距（光圈）鏡頭，一般與電子快門攝像機配套，適用于室內監視某個固定目標的場所作用。定焦距鏡頭一般又分為長焦距鏡頭，中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。中焦距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭；焦距小于成像尺寸的稱為短距鏡頭，短焦距鏡頭又稱廣角鏡頭，該鏡頭的焦距通常是28mm以下的鏡頭，短焦距鏡頭主要用于環境照明條件差，監視范圍要求寬的場合，焦距大于成像尺寸的稱為長焦距鏡頭，長焦距鏡頭又稱望遠鏡頭，這類鏡頭的焦距一般在150mm以上，主要用于監視較遠處的景物。

• 手動光圈鏡頭，可與電子快門攝像機配套，在各種光線下均可使用。

• 自動光圈鏡頭，（EF）可與任何CCD攝像機配套，在各種光線下均可使用，特別用于被監視表面亮度變化大、范圍較大的場所。為了避免引起光暈現象和燒壞靶面，一般都配自動光圈鏡頭。

• 電動變焦距鏡頭，可與任何CCD攝像機配套，在各種光線下均可使用，變焦距鏡頭是通過遙控裝置來進行光對焦，光圈開度，改變焦距大小的。

見圖片，焦點與鏡片邊緣的延長線做包含的角度，就是鏡頭的視角，所以，焦距越短，視角越大。

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攝像機的圖像在監視器上將比1/2〃ccd的圖像放大，產生了使用長焦距鏡頭的效果。

另外我們在選擇鏡頭時還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，則進光量會變小，色彩會變差，甚至圖像也會缺損；反之，則進光量會變大，色彩會變好，圖像效果肯定會變好。當然，綜合各種因素，攝像機最好還是選擇與其相匹配的鏡頭

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2015-0330