培训-摄像机的基础培训
41页1、安防基础知识培训,摄 相 机 篇,摄像机的工作原理 镜头 感光元器件 摄像机的分类 摄像机主要技术参数,主要内容,摄像机的工作原理,摄像机是一种把景物光像转变为电信号的装置,其结构大致可分为三部分: 光学系统:主要指镜头 光电转换系统:主要指摄像管或影像传感器件 电路系统:主要指视频处理电路,摄像机工作原理图,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,IR:红外镜头 1/3 :镜头靶面 8mm:镜头焦距 F1.2:镜头光圈,镜头,镜头的分类 不同种类镜头的应用范围 主要性能指标 焦距的计算,主要内容,镜头的分类,以镜头安装分类 以摄像机镜头规格分类 以镜头光圈分类 以镜头的视场角大小分类 以镜头焦距分类,镜头安装类型有:C型和CS型; 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
2、装到一个C S安装座摄象机上时,则需要使用镜头转换器,以镜头安装分类,以摄像机镜头规格分类,摄象机镜头规格有1”,2/3”,1/2”,1/3”,1/4”;摄像机镜头规格应视摄象机的CCD尺寸而定,两者应相对应。*摄像机的CCD靶面大小为12英寸时,镜头应选12英寸。*摄像机的CCD靶面大小为13英寸时,镜头应选13英寸。*摄像机的CCD靶面大小为14英寸时,镜头应选14英寸。如果镜头尺寸与摄像机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,以镜头光圈分类,镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(auto iris)之分。 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,故适用于亮度变化的场合,以镜头的视场角大小分类,标准镜头:视角3 0度左右,在12英寸CCD摄象机中,标准镜头焦距定为12 mm,在13英寸CCD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
3、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(varifocus 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,以镜头焦距分类,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CCD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,不同种类镜头的应用范围,手动光圈镜头适用于光照条件相对稳定的条件下 自动光圈镜头适用于照明条件变化大的环境中 定焦距(光圈)镜头,一般与电子快门摄像机配套,适用于监视某个固定目标 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 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 电动变焦距镜头
4、,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,主要性能指标,焦距 光圈系数,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,镜头焦距 搭配1/3 CCD 搭配1/4 CCD 3.6mm 85 73 4mm 80 67 6mm 68 56 8mm 45 35 12mm 35 25 16mm 30 20,镜头焦距与搭配的CCD拍摄视场角的对应关系,光圈系数,光圈英文名称为Aperture,用来控制透过镜头进入机身内感光面的光量,是镜头的一个极其重要的指标参数,通常在镜头内。它的大小决定着通过镜头进入感光元件的光线的多少。 光圈系数用F表示,以镜头焦距f和通光孔
5、径D的比值来衡量。即F=f/D。每个镜头上都标有最大F值,例如6mmF14代表最大孔径为429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1/1.4,12,12.8,14,15.6,18,111,116,122,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,光圈的作用,1、控制进光量 由于光圈控制镜头进光量的作用,在暗弱的光线下拍摄,需要使用大光圈镜头,以获得更多的光量;而在明亮的场合,则使用小光圈不至于曝光过度。总之,可以通过光圈的调节,达到准确曝光的目的。 2、控制景深 光圈的作用除了控制进光量外,另外一个很重要的作用是控制拍摄画面的景深。光圈越大景深越小,光圈越小景深越大。 3、控制像质 由于光学原理和制造成本的限制,摄影镜头在全开光圈时的像质并不是最佳的,通常在收缩光圈后,像质有明显的改善。 每个摄影镜头都有一个或者多个最佳光圈,在这些最佳光圈下,画
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