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镜头的选择和计算

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镜头的选择和计算镜头的选择和计算(二)6、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...

镜头的选择和计算
镜头的选择和计算(二)6、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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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/f1.4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1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22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(manualiris)和自动光圈(autoiris)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、入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(manualzoomlens)和电动(autozoomlens)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。7、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/w2、f=hl/hf;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"1w4.86.48.812.7h3.64.86.69.6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3(水平观看的角度)3=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°C而镜头与被摄取物体的距离为2m,试求视场的宽度w。w=2ltg=2x2tg=1.46m贝Uh=w=X1.46=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的镜头贝可以完全覆盖视场。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=6.4x2500/440〜36毫米或焦距f=4.8x2500/330〜36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。
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