辨识监控镜头优劣四部曲之参数篇

 从外观上辨识监控镜头的优劣，主要注意一下几点：一是先看监控镜头外观的细腻度;二是感受监控镜头手感，三是看镀膜，感受监控镜头通光量。这些仅仅是从外观上，对监控镜头的一个基础了解。那么，从镜头参数上，我们应该如何解读监控镜头呢?又如何辨别怎样的监控镜头才是最好的监控镜头呢?

大家都知道，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，施工人员则需要进行现场调试、安装。镜头的接口规格、镜头靶面大小、通光量、最小物距甚至使用环境的温度变化都会对镜头的成像效果有影响。今天笔者与深圳超音速AVENIR ETOKU精工镜头的工程师来一起聊一下如何通过监控镜头的这些参数，了解监控镜头的优劣。

从基本参数了解监控镜头的匹配度

为什么在选择镜头时需要考虑成像尺寸的大小?因为成像尺寸是判别监控镜头是否匹配的重要参数之一。据超音速AVENIRETOKU精工镜头的高级工程师介绍：“监控镜头常用的成像尺寸一般有：1/3”1/2.7”1/2.5”、1/1.8”、1/2”2/3”1”等规格。若选用的监控镜头尺寸小于摄像机靶面大小时，监控画面会出现暗角现象。若监控镜头尺寸大于摄像机靶面时，监控画面的监控角度则会变小。最好的搭配是监控镜头的尺寸与摄像机的靶面大小相匹配。”

监控镜头的标准接口分为C接口和CS接口两种，所有摄像机的接口都是螺纹接口，C接口和CS接口的螺纹部分相同，但两者从镜头的法兰面到CCD/COMS表面的距离不同。CS接口的镜头到摄像机感光表面的距离为12.5mm，C接口的监控镜头到摄像机感光表面的距离为17.526mm，，将C接口的监控镜头安装到CS接口的摄像机上需要加一个5MM转接圈。

通光量大小对监控镜头的实际影响

在视频监控工程应用当中，很多用户、工程商对于如何选择一款优秀的镜头十分迷惑，我们都知道好的镜头产品与好的摄像机搭配，才能显示出优秀的成像效果。就判断监控镜头F值方面也有很多学问。

F值是判断镜头通光量的主要指标。它是镜头焦距与通光孔径的比值，在焦距固定的情况下，通光孔径越大，F值越小，表示监控镜头的通光能力越强。监控镜头F值越小，镜头是不是一定就越好呢?举例来说，在监控镜头焦距固定的情况下，F1.0的镜头和F1.2的镜头相比，不言而喻，F1.0的镜头通光更好。不过真正能够体现出F1.0与F1.2的区别也只是在光线较暗的情况下。在比较暗的环境下，F值小的镜头可能还可以看到一点图像，而F值大的镜头已经看不到图像。但是在实际应用中，施工人员和甲方都发现，F值小的镜头在此时观察到的一点图像并不能达到监控的目的，实际工程中要达到真正的监控还是需要加补光灯来满足要求。在光线比较充足的情况下，两者的区别就不明显了。同时在监控镜头的光学设计过程中，为了让其通光量更好，不可避免导致监控镜头景深变短，可以看清楚的范围比F1.2的监控镜头要小。简单的说，在学校大门、地铁出口等人流量大的地方，需要同时看清楚视野前后左右范围内的人物时，F1.2的监控镜头的效果就比F1.0的效果要好的多。而在成本上来看，F1.0的监控镜头与F1.2的监控镜头的投入并非1：1.2的关系。为了让监控镜头的F值达到F1.0所投入的成本要高F1.2监控镜头的最少一倍。F值是镜头的主要成本投入所在。

同时，由于红外技术的应用，镜头的夜视效果的要求提高，F值越小越好的神话也得以打破。实际监控工程中，要达到真正的监控，添加红外补光灯完全可以补足监控镜头F值稍小带来的问题。所以要提醒大家注意不要盲目选择F值小的镜头，不要盲目认为F值小的镜头就可以满足所有要求。F值小的镜头价格比较贵，千万不要花昂贵的价格买一个不适用的镜头。

驱动方式对镜头的影响

在自动光圈镜头中，光圈是通过马达进行驱动的，市场上现行的光圈驱动方式有两种，一种是视频驱动，另一种则是DC直流驱动。视频驱动的行业标准都是一致的，但由于其昂贵的价格，以及高清监控的慢慢渗透、传统的模拟监控系统的升级与转型，而逐渐淡出市场。而DC直流驱动各家的标准则不尽相同，在选择DC直流驱动的监控镜头时，要特别注意电流的阻抗与摄像机阻抗的匹配。例如深圳市超音速电子有限公司的AVENIR ETOKU精工镜头的制动阻抗大多数500Ω，腾龙镜头的制动阻抗大多也为500Ω，若监控镜头的阻抗与摄像机阻抗不一致，容易导致镜头画面闪烁、发白，直接影响监控画面。若遇到此种情况，可调试摄像机的亮度电平值，来调节摄像机控制亮度，以达到摄像机与镜头的最好匹配。

焦距、视场角与畸变

在光学设计中，监控镜头有2个主点，一个主要主点和一个次要主点，次要主点和焦点之间的距离决定了镜头的焦距。焦距的大小决定监控镜头所监控的物体距离镜头的远近。焦距越小，监控镜头能监控的角度也就越大，这个监控角度，我们称之为视场角。

焦距、视场角与畸变

据AVENIR ETOKU精工镜头工程师分析：“由于监控镜头的光学特性所决定，变焦镜头在其广角端，一般会有较大——甚至达到50%以上的畸变，任何一家的监控镜头都不例外。例如焦距在2.8mm的镜头，按照理论值来看，视场角仅在60°左右，然而由于畸变，最终导致监控镜头成像角度可达到110多度。值得一提的是，监控镜头的畸变并不影响其成像的清晰度，而是有着哈哈镜的效果，让视野边缘部分的畸变范围内的画面有稍稍变形。若要求较大的监控角度，适当的畸变是可以接受的。但在实际应用中，智能交通、机器视觉等领域，因为其具体操作，要求看清车牌数字等需求，使用的镜头是不允许有畸变存在或者说畸变要求很小。”

从参数上，我们主要以以上几点为鉴别监控镜头的主要依据。选择监控镜头并非盲目追求所有参数的最优组合的监控镜头，参数最优的监控镜头，如日系监控镜头，价格不菲，工程的整体成本当然就上来了。正确的选择应该根据我们使用的工程环境，我们的监控需求，选择最合适的监控镜头，足够我们使用，又能为节省工程投入，才是最佳选择。监控镜头最终归属在监控工程中，在各类工程的实际案例中，我们又应该怎样选择监控镜头，怎样看监控镜头呢?在下一期中，我们将继续探讨。