光圈范围

CCD和CMOS的特性对比

CCD也有两种：全帧(fullframe)的和隔行(interline)的。这两种CCD的性能区别非常大。总的来说，

全帧的CCD性能最好。其次是隔行的CCD。CMOS的综合性能最差。fullframeCCD最突出的优势是分

辨率和动态范围。最弱的地方就是贵，耗电。CMOS最差的地方是分辨率，动态范围和噪声。优势就是便

宜，省电。interlineCCD比CMOS强的地方在于噪声。总的来说，两种CCD的颜色还原都比CMOS强。

现在一般的消费级数码相机，在宣传上都不说是FullframeCCD还是InterlineCCD。当然多数都是后

者。专业级的数码相机，肯定是前者。所以，FullframeCCD和InterlineCCD间的区别，都存在于专业级

数码相机和消费级机之间。当然，专业级数码相机彩用的大面积CCD带来的好处更突出。

光学镜头基础知识

光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。另外争取

选折合适的镜头，降低机器视觉系统成本，才是产业兴旺发达的唯一出路。光学镜头规格繁多，有时不免

头晕。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；

结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，

自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。根据我们使用的经验，俄罗斯

的光学镜头很便宜。

结构上分

1固定光圈定焦镜头

简单。镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在CCD靶面上的图像最清晰。

没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的

光照度来调整。结构简单，价格便宜。

2手动光圈定焦镜头

手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从F1.2或F1.4

到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀，价格

较便宜。

3自动光圈定焦镜头

在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机，并从驱动电路引出

3或4芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像机

CCD靶面产生的电荷发生相应的变化，从而使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光

圈镜头，从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。

4手动光圈变焦镜头

焦距可变的，有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为

2～3倍，焦距一般为3.6~8mm。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地

市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后，在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此，工程完

工后，手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。

5自动光圈电动变焦镜头

与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环合，当其转

动时可以控制镜头的焦距；另一电机与镜头的对焦环合，当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是，由于

增加了两个电机且镜片组数增多，镜头的体积也相应增大。

6电动三可变镜头

与自动光圈电动变焦镜头相比，只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。

场合上分：

按视场大小分为：小视场镜头，普通镜头（约50度左右），广角镜头和特广角镜头（100－120度）

1标准镜头：视角约50度，也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角，所以

又称为标准镜头。5mm相机的标准镜头的焦距多为40mm，50mm或55mm。120相机的标准镜头焦距

多为80mm或75mm。CCD芯片越大则标准镜头的焦距越长。

２、广角镜头：视角90度以上，适用於拍摄距离近且范围大的景物，又能刻意夸大前景

表现强烈远近感即透视。35mm相机的典型广角镜头是焦距28mm，视角为72度。120相机的50，40mm

的镜头便相当于35mm相机的35，28mm的镜头．

３、长焦距镜头：适于拍摄距离远的景物，景深小容易使背景模糊主体突出，但体积笨重

且对动态主体对焦不易。35mm相机长焦距镜头通常分为三级，135mm以下称中焦距，135－500mm称

长焦距，500mm120相机的150mm的镜头相当于35mm相机的105mm镜头。由於长焦距的镜头过于

笨重，所以有望远镜头的设计，即在镜头后面加一负透镜，把镜头的主平面前移，便可用较短的镜体获得

镜体获得长焦距的效果。

４、反射式望远镜头：是另一种超望远镜头的设计，利用反射镜面来构成影像，但因设计

的关系无法装设光圈，仅能以快门来调整曝光。

５、微距镜头（marcolens）：除作极近距离的微距摄影外，也可远摄。

接口类型来分

1C型镜头

法兰焦距是安装法兰到入射镜头的平行光的汇聚点之间的距离。法兰焦距为17.526mm或0.690in。安装

罗纹为：直径1in，32牙.in。镜头可以用在长度为0.512in(13mm)以内的线阵传感器。但是，由于几何变

形和市场角特性，必须鉴别短焦镜头是否合用。如焦距为12.6mm的镜头不应该用长度大于6.5mm的线

阵。如果利用法兰焦距尺寸确定了镜头到列阵的距离，则对于物方放大倍数小于20倍时需增加镜头接圈。

接圈加在镜头后面，以增加镜头到像的距离，以为多数镜头的聚焦范围位5－10％。镜头接长距离为焦距

/物方放大倍数。

2CS型镜头

Witha5mmadapterring,aClenscanbeudonaCS-mountcamera.

3U型镜头

一种可变焦距的镜头，其法兰焦距为47.526mm或1.7913in，安装罗纹为M42

×

1。主要设计作35mm照片应用（如国产和进口的各种

135相机镜头），可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵。建议不要用短焦距镜头。

442mm镜头

3L型镜头

固定焦距宽视场镜头，最初设计作照相放大作用（如国产各种放大机镜头），且在2.25in(63.5mm)视场内具

有良好的特性。法兰焦距是具体镜头的函数。安装螺纹为M39×1.0。可用于长度为1.25in(35.1)以内的列

阵，且不受限制。

4特殊镜头

如显微放大系统。要特别注意CS和C的差别，不同类型的camera和不同类型的Len连接时，要定

制转接环。国外很贵，一个约$50,不如自己加工。光学镜头的主要参数和评价

主要参数有焦距，视场，物距，光圈，快门等。

对于镜头最完善的评价莫过于

MTF（ModulationTransferFunction）。但是由于像差（标定的原因），镜头的每个范围都有一个MTF值。

这些范围指的是：（

1）近轴部分，

2）离轴部分，

3）当光学系统存在不对称畸变时，上述两部分在不同方向上的子部分。每个部分对于不同的辐射能量波

长范围，都有各自相应的MTF值。MTF是评价成像系统的最常用、最优的指标，也是指导机器视觉系

统集成的最优指标。

光圈常识

照相机的镜头有一个控制透光量的装置，就叫光圈．光圈开的大，透光量便大；开的小，透光量便小．但

只靠光圈还不能完全描述作用於软片上的光线强度，镜头与软片间的距离也有关系，也就是和镜头的焦

距有关系．焦距小光圈离软片较近，光线的作用便较强．有一个名词－－光圈系数，光圈系数是将镜

头焦距除以光圈的直径所得的值，用ｆ表示．例如有甲乙丙三镜头，甲镜头的焦距为５０ｍｍ，最大光

圈直径为２５ｍｍ，则光圈系数是５０／２５＝２，我们说它是ｆ２的镜头；乙镜头的焦距为３５ｍｍ，

最大光圈直径为１７．５ｍｍ，光圈系数是３５／１７．５＝２，我们也说它是ｆ２的镜头；丙镜头的

焦距为１００ｍｍ，最大光圈直径为２５ｍｍ，则光圈系数是１００／２５＝４，我们说它是ｆ４的镜

头．乙镜头的孔洞比甲镜头小，但光圈系数相同，於是透光到软片上的强度是一样；甲丙镜头的孔洞一

样大，但光圈系数不同，於是透光到软片上的强度是不一样的．所有相机镜头的光圈都已标准化，就是

f1,f1.4,f2,f2.8,f4,f5.6,f8,f11,f16,f22,f32等．

光圈的功能有二：

1.控制光量的透入：光线透过镜头射到软片的强度是和光圈系数平方成反比，也就是相邻两级的光圈

作用於软片上的光线强度有两倍的关系．ｆ２是ｆ２．８的２倍，ｆ２．８是ｆ４的２

倍．

2.调节景深：所谓的景深，就是镜头对焦处前後所能成像清晰的范围，它镜头焦距，光圈，及被摄景

物主体的距离有关，镜头焦距越短，光圈越小，被摄物的距离，景深越大清晰的范围越大，反之亦然．所

以就光圈来讲，小光圈景深大，清晰细密的表出远近的明锐感；大光圈景深小，则可使主体突出，表现主

体以外前後主题的模糊感．值得一提的是，若要前後景物都清晰，应使用小光圈，但以小到能涵盖希望的

景深即可，不必过小，过小便会受到绕射的影响，反而降低其解像力！

快门常识

相机的快门是控制曝光时间长短的机关，快门经常处於关闭状态，已防装在相机内的底片露光，摄影

时将它一开一闭，让透过镜头的影像光线作用於软片上。早期的座架式相机没有快门装置。仅备一镜头盖

套在镜头上，取景对焦时取下镜头盖，套上镜头盖再装感光片，摄影时将镜头盖掀开一刹那时间遂即盖上。

现在快门已进步到由机械或电子操纵开启时间。快门的功能有二分述如下：

１．开启时间的长短来控制透入光量的多寡。假若被摄体的明度和镜头的光圈不变，快门开启时间

长，作用於软片的光量多，快门开启时间短，作用於软片的光量少。快门开启时间的长短叫做快门速度

（Shutterspeed)。为便於调整曝光，镜头快门相机的镜头上装有快门速度调整环，焦面快门相机（较普

遍）的机身上装有快门速度调整环。在快门速度调整环上，将快门速度分为若干级。为配合光圈调整曝

光，每相邻两级的快门速度也是二与一之比。所有各种相机的快门速度分级都以标准化，即4,2,1,1/2,1/4,

1/8,1/15,1/30,1/60,1/125,1/250,1/500,1/1000,1/2000,1/4000,B,T。快於一秒的快门速度的刻度只用

2,4,8...等分母数字表示，分别代表1/2,1/4,1/8.....，一秒及慢於一秒的用不同颜色数字标示。B为Bubble的

缩写，代表按下快门钮时快门便开启，放松便关闭。T是Time的缩写，代表按下快门钮时快门便开启，

再按一次才关闭。

２．配合光圈曝光：摄影曝光正确，才能产生层次丰富细节清晰的照片。曝光要正确，必须按照软

片速度与光圈强弱，将快门速度和光圈适当配合。控制镜头进光量，需要由镜头的所谓"孔径光阑

"(Diaphragm)来控制。孔径光阑都是位于镜头内部，通常由多片可活动的金属叶片(称为光阑叶片)组成，

可以使中间形成的(近似)圆孔变大或者缩小，以达到控制通过光量大小的目的。

我们用"孔径"来描述镜头的通光能力，而孔径受到光阑的控制。

对于不同的镜头而言，光阑的位置不同，焦距不同，入射瞳直径也不相同，用孔径来描述镜头的通光能力，

无法实现不同镜头的比较。为了方便在实际摄影中计算曝光量和用统一的标准来衡量不同镜头的孔径光阑

实际作用，采用了"相对孔径"的概念。

相对孔径=[镜头焦距]/[入射瞳直径]=f/d比如某个镜头的焦距为50mm，入射瞳直径为25mm，那么该

镜头的相对孔径就是50/25=2。通常表示相对孔径的办法是在相对孔径前面加入[f/]，比如f/1.4、f/2、f/2.8

等，也有用1:2来表示f/2的。通常镜头标记上用类似1:2的方式更多些。在实际使用中，很少使用"相对

孔径"的称呼，通常都是用"光圈系数(f-Stops)"来称呼，简称"光圈"或者"f-系数"。在镜头的标记上，通常都

是标记镜头的最大光圈系数，如图所示：

现在标记镜头的相对孔径都是用了一系列标准化的数值：

可以看到：每一个数值都与相邻数值有一个的关系，表明后一个数值的通光量为前面一个的一半，前一

个数值的通光量是后面一个的两倍。因为根据圆面积的计算公式，镜头通过的光量与f系数的平方成反比。

比如：f/5.6的通光量是f/4的一半；是f/8的两倍。

焦点(focalpoint、focus)：

对于一个理想透镜而言：远处的物体可以近似地看成时位于无限远处。

该无限远处的物体上任何一点发出的到达理想透镜的光线，可以看成是平行光。

所谓"光轴"就是一条垂直穿过理想透镜中心的光线。与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的凸镜应该是

所有的光线会聚在透镜后面一点上，这个会聚所有光线的一点，就叫做焦点。例如使用放大镜将太阳光聚

光后，形成最小点的就是焦点。焦点一定在光轴上。

在光学术语上，以透镜为界：

被摄物体所在的空间称为"物方空间"；

被摄物体所发出的光穿越透镜在透镜后面形成的像所在的空间称为"像方空间"；

在像方空间所形成的焦点称为"像方焦点"或"后焦点"；

反之，从像方开始，投射出与光轴平行的光线，并在透镜物体空间所形成的焦点，称为"物方焦点"或"前焦

点"。

注意：对于凹透镜而言，物方焦点与像方焦点的位置与凸透镜相反

主点(Principalpoint)：

一个透镜得轴向厚度与其直径、物距、像距以及焦距相比显得很小，就可以认为该透镜是薄透镜。一片薄

的双凸透镜的焦点距离，一般指镜片的中心到焦点为止的光轴上的距离，这个镜片的中心叫做"主点"。实

际的镜头都是由数片凸透镜和凹透镜组合而成，无法直接分辨出主点的位置。当焦点处于无限远时，镜头

主点到结像平面的距离=焦距

对于某种画幅而言，标准镜头的焦距值约等于画幅对角线长度，其主点的位置在镜头的光学组内前主点/

后主点(frontprincipalpoint/rearprincipalpoint)如下图所示，假设从a射入的光线，折射之后通过n和n'

致到达了b。对于光轴而言，a-n与n'-b之间产生相似的

角度，因此，在光轴上可以得出h、h'两个交点。这两个交点h和h'就叫做主点，其中h为前主点(第

一主点)，h'为后主点(第二主点)。前主点与后主点之间的距离称为主点间隔。

焦点距离(focallength)

摄影镜头从后主点(h')到后焦点的距离就是焦点距离。

虽然镜头的种类不同，会有主点的前后关系位置相反，或者h'落到组合的镜头之外的现象发生。无论何

种情况，从后主点h'到后焦点之间的距离，就是焦点距离。望远型镜头和逆望远型(retrofocuslens)镜头的

后主点h'的位置，如下图所示。

长焦镜头主点位置比标准镜头的更靠前，其主点位于镜头前组光学组外

广角镜头主点位置比标准镜头的更靠后，其主点位于镜头后组光学组外

后焦距离(backfocus)当焦点在无限远时，镜头最后一片镜片面的顶点到胶片平面在光轴上之间距离，称为

后焦距离。单反机由于其工作原理，在动作过程重，反光镜必须往上翻起。所以，后焦距离比较短的广角

镜头，反光镜会碰到最后一组镜片。所以，单反机用的广角镜头，必须采用后焦距离比较长的逆望远型镜

头。选择镜头的技术依据和不同种类镜头的应用范围

二、选择镜头的技术依据

(1)镜头的成像尺寸

应与摄像机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英寸等规格。

(2)镜头的分辨率

描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对用户而言，需要了解的仅仅是镜头的空

间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N二180／画幅格式

的高度。由于摄像机CCD靶面大小已经标准化，如1／2英寸摄像机，其靶面为宽6.4mm*高4.8mln，1

／3英寸摄象机为宽4.8mm×高3．6mm。因此对1／2英寸格式的CCD靶面，镜头的最低分辨率应为3

8对线／mm，对1／3英寸格式摄像机，镜头的分辨率应大于50对线，摄像机的靶面越小，对镜头的分

辨率越高。

(3)镜头焦距与视野角度

首先根据摄像机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后，则由摄像机靶面决定了视野。

(4)光圈或通光量

镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通

光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用

手动光圈还是用自动光圈镜头。

三、变焦镜头(zoomlens)

变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围

内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有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)等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电

子数码放大。在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。

其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜

头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。在球形

罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由

测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。

四、镜头与摄像机CCD尺寸的关系

1／2"镜头既可用于1／2"摄像机，也可用于1／3"摄像机，但视角会减少25％左右。

1／3"镜头不能用于1／2"摄像机，只能用于1／3"摄像机。

五、不同种类镜头的应用范围

手动、自动光圈镜头的应用范围

手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光

通量靠镜头外径上的—个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。

在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明

经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。

手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。

定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用。

定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头；

焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头，

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，焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头，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。

手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。

自动光圈镜头，(EF)可与任何CCD摄像机配套，在各光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、

范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。

电动变焦距镜头，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。

六、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／P1．4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、人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

。

在介绍镜头前，必须先解释一下“焦距”这个名词。就单片透镜的镜头而言，焦点与镜头中心点的

距离便是焦距。复式镜头的焦距俗说是焦点与光圈位置间的距离，实际上是焦点与镜头后节点的距离。望

远镜头的后节点远在最前镜片之前，广角镜头则在最后镜片之后，所以依镜头设计的不同而有所差异。

镜头选购注意事项

当你在考虑购买不同的镜头时，以下几点是值得事先考虑的：

如果镜头的制造商和你的相机的不同，那么一定要弄清楚在加上新镜头后，相机上的功能是否仍然能

够使用，像自动聚焦、程序模式、"智能"测光等等。

另外一个需要考虑的问题是镜头的制作材料，有些镜头非常轻，它们的镜头筒大都是用聚碳酸酯做成

的；还有一些则是用相当重的金属材料做成的。通常来说，中等价格的聚碳酸酯镜头就能够满足你的需要

了。如果你经常更换镜头，那么你最好选用一个不锈钢（而不是聚碳酸酯）的镜头。

右图是使用广角镜头拍摄的大片野花，正是因为广角镜头的使用，才能够让这片的野花看起来就像是

一块大地毯，如果使用的是远距镜头则绝对达不到这样的视觉效果。

检查镜头的保修期限，一般是1年到6年不等，镜头的保修服务通常都是由零售商提供的，因此在选

购镜头的时候一定要选择信誉好的商店。

查看镜头说明书上的关于镜片类型的介绍，标明有低像散或非球面透镜的镜头能够产生更好的图象效

果。

如果你想拍摄到顶级的图象质量，那么就要考虑选购"pro"镜头，比如说80-200mmf/2.8，具有低像散

镜片和金属镜头筒的镜头。像这样的镜头通常也能够得到更加清晰的成像。当然，这样的镜头也就十分昂

贵，也要相应的大和重一些。

如果在购买时你遇到两种很相似，但价格却相差很大的镜头时，最好向售货员询问一下它们的区别，

或者是通过浏览网页或查看其它的资料来比较它们的不同。有一些可能因其具有光学图象稳定功能，所以

它的价格就要贵一些。

对于那些高价格的镜头，它们可能还具有下面的一些优点或功能，比如微距聚焦、超声波马达自动对

焦、更大的广角光圈（f/3.5-4.5vs.f/5.6-6.3）等。大的光圈能够让你使用像ISO200这样的慢速胶卷(代替ISO

400胶卷），以得到高清晰度、色彩丰富的图象。

人们理想中的镜头应该是成像极度清晰、对焦速度快、质量轻、价格适中、焦距20-500mm、最大光

圈f/2.8的超声波微距镜头，但是直到目前为止，世界上都还没有任何一家镜头制造商能够生产出这样的镜

头。因此，我们在选择镜头时还是要从我们能够得到的最大用处来做出最终的选择

[佳能300D特约]如何象行家那样选购镜头

出处：PConline

由于现代镜头的设计都是电脑帮助完成，一些人往往认为生产的大多数镜头几乎都是同

一个标准。但是行家们往往更会识别镜头的好坏。

下面介绍一下行家们在摄影器材商店选购镜头时常用的几种快速检验方法：

1．初看，优质镜头看上去就象观察清澈水底似的；深沉而又黑暗，内部没有反光。这

是因为镜头加工精细。没有反光是表明镜头性能好的最重要的因素之一，因为零星的反光会

有损于照片的质量。

2．细看。把焦点调到最近处（如果是变焦镜头，把镜头拉到最大变焦挡位），然后让镜

头稍微倾斜，以反射室内的光线。数一下你能看到的色彩。如果有三色，或者不到三色，那

意味着厂家省去了一些耗资而又费时的多层镀膜工艺，而这种镀膜对于高质量的传递光线和

取得彩色均衡是十分必要的。

3．具体检查。全面检查一下各种装置。对焦和变焦应当调节起来平滑顺手，没有毛病。

不能太松，也不能太紧。各挡光圈挡位都应当好使，不能错动。任何问题都意味着使用不便，

或者是属于加工和装配质量不好。

4．手感效果。现在不妨把镜头装在照相机上，看一看镜头是否合适。镜头应当既坚实，

又轻便，用起来顺手得当，但是也不能太轻，以至于使用起来感到太单薄或太不得心应手，

因为这样可能意味着镜片不够或属于粗制滥造。

5．把光圈开到最大。检查一下最大光圈。大光圈不仅能使光线通过得多，它还可以判

定你的裂像取景在低光不条件下是否有用。例如，F2.5的镜头要比F2.8的镜头多通过百分

之二十五的光量。如果在室内拍摄，使用大口径的镜头和口径稍小一点的镜头，取得的照片

效果会大不一样。

6．把光圈收小。检查一下最小光圈。如果你使用高速胶片，想在各种场合拍照，你需

要把光圈收小到F/22或F/32。否则你会曝光过度。

7．调节便利。检查一下调到半挡光圈挡位时光圈环是否容易滑动。专业摄影师常常使

用半挡光圈挡位取得对光线的精心控制，然而每个认真的摄影家也需要使用半挡光圈挡位，

以便拍摄出精细的彩色作品和取得合适的景深。

8．近摄。检查一下从正常距离到微距连续对焦的效果。在实际拍摄中，你通常没有时

间让眼睛离开取景器。

9．想到旧物利用，大多数摄影家买镜头花的钱要比买照相机花得多。因此，保护好你

在镜头上所花费的投资是个好主意，因为所买的镜头可以装在其他机身上。甚至你换用新牌

子照相机也可以把旧镜头派上用场。

10．保单。好的镜头制造得坚固和耐用。表明镜头坚固和耐用与否的一个标志是厂家对

镜头的保单规定的有效期有多长。

如果你记住上述几条，那么你买镜头时就不会花冤枉钱了。

摄像机镜头选购指南

在电视监控系统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的，因为它直接影响到系统

组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像细节

而言)，所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。

摄像机镜头就光圈而言可分为手动光圈镜头及自动光圈镜头两种，就焦距而言又可分为定焦镜头及变焦镜

头两种。

下面就以使用环境的不同谈如何正确选用摄像机镜头。

1手动、自动光圈镜头的选用

手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。

对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜

头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。

对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自

动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好

的较为恒定亮度的监视画面。

对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种，即直流电压控制及视频信号控制。这在

自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式

开关上，三者注意协调配合好即可。

2、定焦、变焦镜头的选用

更新定焦、变焦镜头的选用取决于被监视场景范围的大小，以及所要求被监视场景画面的清晰程度。

在镜头规格(镜头规格一般分为1/3″、1/2″和2/3″等)一定的情况下，镜头焦距与镜头视场角的关系为：

镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小(见图1所示)；在镜头焦距一定的情况下，镜头规格与镜头视场角

的关系为：镜头规格越大，其镜头的视场角也越大。所以由以上关系可知：在镜头物距一定的情况下，随

着镜头焦距的变大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节越来越清晰；

而随着镜头规格的增大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就增大，但其画面细节越来

越模糊。在镜头规格及镜头焦距一定的前提下，CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。

镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我

们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。

在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内，狭小房间均应采用短焦距广角或超广角定焦镜头，如选用镜头规格

为1/2″，CS型接口，镜头焦距为3.6mm或2.6mm镜头，这些镜头视场角均不小于99°或127°，这对

于摄像机在狭小空间里一般标高为2.5m左右时，其镜头的视场角范围足以覆盖整个近距离狭小被监视空

间。也可根据现场实际情况选用手动变焦镜头如日产ComputarT2Z2814CS－2镜头，这种镜头为1/3″CS

型接口手动光圈镜头，其焦距2倍可调(手动调焦)。调焦范围为2.8～6.0mm，视场角变化范围为96°～

47.2°，这种镜头非常适合在狭小的被监视环境中使用，在使用时可方便地根据实际需要，灵活实现对被

监视场景的"点"或"面"的监视效果。

对于一般变焦(倍)镜头而言，由于其最小焦距通常为6.0mm左右，故其变焦(倍)镜头的最大视场角为45°

左右，如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中，其监视死角必然增大，虽然可通过对前端云台进行操

作控制，以减少这种监视死角，但这样必将会增加系统的工程造价(系统需增加前端解码器、云台、防护罩

等)，以及系统操控的复杂性，所以在这种环境中，不宜采用变焦(倍)镜头。

在开阔的被监视环境中，首先应根据（1）被监视环境的开阔程度，（2）用户要求在系统末端监视器上所

看到的被监视场景画面的清晰程度，以及（3）被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考

依据，在直线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以

在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦(倍)镜

头(电动三可变镜头)，这可根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定，在选用时也应考虑两点：(1)

在调节至最短焦距时(看全景)应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求；(2)在调节至最长焦距时(看细节)

应能满足观察被监视场景画面细节的要求。通常情况下，在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用6

倍或者10倍镜头即可满足要求，而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中，可根据实际要求选用10

倍、16倍或20倍镜头即可(一般情况下，镜头倍数越大，价格越高，可在综合考虑系统造价允许的前提下，

适当选用高倍数变焦镜头)。

3、正确选用镜头焦距的理论计算

摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系

如前所述)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算：

f=u·D/U

(2)f=h·D/H

f：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、u：图像高度、h：图像

宽度

(2)举例说明：当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物

的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333·U，这种关系由摄像机取景器CCD片

决定)。

将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.8·3500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。

摄影镜头的选择

关于镜头的专业术语

aberration像差：光学系统中对成像造成不良影响的因素。任何光学系统的设计都致力于用不同的方法

纠正各种像差，如：球差与色差，渐晕，慧差和畸变。

agc自动增益控制：这是一种内置的功能，用来自动调节增益水平。

alccontrol自动光线补偿：一种自动光圈设定，使明亮的主体不至于影响整体的曝光。向peak（弱化）

方向调节，会使感光度提高；设定成averade（平均）时感光度降低。average为一般的出厂设定。

angleofview视角：摄影镜头拍摄的视场对角线角度称为视角。通常广角镜头具有较大的视角；而长焦镜

头的视角则较窄。

aperture光圈：原意指镜头的开度。一般指控制镜头开度的装置，以控制通过镜头的通光量。光圈的大小

可以是固定的或可变的。光圈的大小也决定着景深，使用较小的光圈（如：f/11f/16）往往具有较大的景

深。

aspectratio画幅比：指拍摄画面的纵横比，一般的135相机拍摄的画面是24x36mm，其画幅比为2：3

aspherical非球面镜片：一种含有非球面表面的光学元件。目前有多种制造非球面镜片的方法，如：压

铸成型，喷射铸造，复合成型等。这些工艺都依赖于高精度的制造技术。腾龙公司已成功地开发了复合型

非球面镜片---一种高精度的模具制造与镜头镀膜技术。

backfocus(backfocaldistant)后焦距:从光学元件第2主点至焦平面的距离。

barrel镜筒：安装镜片及其他部件的桶型结构。

bbarmulti-coating：腾龙特有的bbar多层镀膜。bbar即broad-bandanti-reflective，意为宽频率抗反射。腾

龙拥有在镜头表面镀上多层极薄的抗反射层的技术，这种技术能大大提高镜头的清晰度与色彩还原能力。

depthoffield景深：对焦主体前后的那段清晰区域。

fieldofview视野：通过镜头拍摄到的最大区域。

finder取景器：相机上的取景装置。通过它，拍摄者可轻易地构图。

fixedfocal定焦：该镜头只具有单一的焦距。

fixedfocus（panfocus）固定物距：该镜头的拍摄物距是固定的，不提供调焦能力。

flankback（flangebackfocaldistance）定位截距：镜头安装平面至焦平面的距离。

f-number(f/#):f值，表示光圈大小。

focallength：镜头焦距

lensshade：镜头遮光罩

lowdispersion(ld)hybridasphericelement:低色散镜片，这是一种特殊的光学材料，简称：ld。ld镜片的

作用是克服镜头固有的色散现象。

minimunobjectdistance：最近对焦距离，简称：mod

off-the-film-metering焦平面测光：这是相机上的一种先进的测光方式，测光元件从焦平面直接读取光线

数据。

quadcamzoom:4凸轮变焦机构。这是腾龙在其af28-300镜头上率先采用的变焦机械装置。

vignetting渐晕：画面4角的黑角现象。

wideanglelens：广角镜头。

zoomlens:变焦镜头

zoomratio:变焦倍率。

CCD摄像机的分类：

CCD摄像机大致可分为下列几大类：

依成像色彩划分

(1)彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般

认为是黑白摄像机的10倍。

(2)黑白摄像机：是用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可

选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。

依摄像机分辨率划分

(1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率420线左右的低档型。

(2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型

(3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率，570线以上的高分辨率。

依摄像机灵敏度划分

(1)普通型：正常工作所需照度为1~3Lux

(2)月光型：正常工作所需照度为0.1Lux左右

(3)星光型：正常工作所需照度为0.01Lux以下

(4)红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。

按摄像元件的CCD靶面的大小划分

(1)linch靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm

(2)2/3inch靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm

(3)1/2inch靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm

(4)1/3inch靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm

(5)1/4inch靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm

(6)1/5inch正在开发之中，尚未推出正式产品

此外CCD摄像机有PAL制和NTSC制之分，还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结

镜头质量——你到底需要多高级？

你到底需要多高的质量？

这个问题的答案很简单：如果你卖作品给挑剔的艺术指导和专业客户的话，因为这些人愿意为每张照片付

出150到5000美元，你当然就有了足够的理由来挑剔和追求镜头的质量。另外，因为你把摄影作为你的

职业，你买昂贵镜头的钱可以享受减税的优惠。业余摄影爱好者可没这个福气！

但问题是，你是打算卖照片，还是为了自我满足而拍照？如果你不卖照片，那你到底需要多高级的镜头，

你又能负担多少呢？

如果你极少放大，你的照片绝大多数是小冲印店弄出来的4x6，你不会从高级镜头里看到更好的质量。

如果你常做8x10的放大，恐怕一般质量的变焦和大多数非原厂的定焦就能满足需要了。

你需要11x14吗？这时候你就应该多看看杂志上的镜头评论文章了。不过高质量变焦和一般的定焦也能称

职。你经常放到16x20这么大？那你就需要用到最顶级的镜头了，多掏点钱吧！

还不够大？你需要20x30？得了吧，最好别想135了，换120甚至4x5好了。虽然也有人把135底片放这

么大，但恐怕够不上真正的清晰的标准。

不过，人们在欣赏11x14这么大的照片时往往站的比较远。假如你近距离比较135和120出来的作品，很

容易发现前者不如后者清晰，也缺少层次和丰富的暗部细节。

假如你往后退上几步，“清晰”的要求就会降低。欣赏距离加倍，需要的分辨率也减少了一半--看起来同样

清晰。一些135用户报告说他们很满意30x40甚至更大扩印的质量。也许如此，但我敢打赌他们不是凑上

前去看的，不然他们就不会认为这些照片清晰了。

简单的lp/mm计算

我是根据什么提出上述建议的呢？简单！我知道最好的135镜头在24x36大小的底片上的分辨力很难超过

80-100lp/mm。在正常距离观看时，一张11x14的照片得有8lp/mm的分辨率才能算得上真正清晰。11x14

是11倍放大，为了得到8lp/mm的最终结果，你的底片得要有88lp/mm才行。考虑到放大时的精度损失，

实际上需要的比这个数还多一点。通过这么一算，我们大致清楚了吧！就135而言，大于11x14的照片不

可能得到真正清晰的结果。

我知道有些人会辩解说他们经常放大到24x36。当然这个是可能的，但就我们定义的8lp/mm的清晰度而

言，他们得到的结果不能算是“清晰”。可能他们已经很满意了，但跟大幅面底片出来的结果比比看就知

道，清晰度是有差别的。当超过我们8lp/mm的清晰标准时，你很难察觉这些增加的清晰度(层次方面则可

能会被察觉出来)。所以，一只可怜的60lp/mm镜头和一只顶级的90lp/mm镜头在5x7上的表现同样清晰。

如果你很少超过8x10，你需要64lp/mm的镜头质量。因此大多数杂厂镜头提供的65-80lp/mm质量也够用

了。买一只几千美元的原厂顶级镜头并不能带给你的8x10带来清晰度方面的好处。

Novoflex系列的长焦镜头就是个好例子，它们把镜头的分辨力放在你最需要的位置：画面中央。这些镜头

的中心部位分辨力非常之高，但边角位置要差得多。野生动物摄影师非常喜欢这种安排，因为他们经常剪

裁掉底片的边角。现在绝大多数镜头都为了照顾到边角的分辨力而牺牲了不少中心部位的分辨力。

清晰度之外的东西

清晰度只是镜头各个要素中之一。很多不怎么样的镜头为了表现得更清晰一点而故意提高反差。看看他们

的MTF图可以了解这一点。

多层镀膜和优良的镜桶设计能减少镜头眩光，使用遮光罩并保持滤镜的清洁也有帮助。使用那些容易引起

眩光的镜头时要注意画面中的强烈光源。

像场边缘的光量下降问题也是导致某些镜头昂贵无比的原因。得到均匀的像场是很难的，尤其是广角和超

广角镜头。另外还有一些镜头特质十分微妙，人们经常争论它们到底是真实存在的还是纯粹的心理作用。

Bokeh(焦外成像的效果)就是这样一个经常引起争论的例子。

不同的胶片、不同场景的光线特征、冲洗扩印等等因素将大大影响最终结果的对比度。从前没有多层镀膜

技术的时候摄影者经常使用曝光补偿来得到更好的结果。

做工——真是惊人！人们往往错误地认为杂厂镜头为了降低成本而偷工减料。为了搞清楚这点，1972年《现

代摄影》杂志真枪实弹地拆开了十多个135f/2.8镜头来分析，结果是很惊人的：“Prinz的镜头做工非常好，

而价钱只有60美元，相比之下，Leitz镜头要价321美元。我们拆开这些镜头，用放大镜仔细观察，发现

价钱跟做工没什么关系。实际上，不少低价镜头的设计、制造和装备质量比某些高价钱镜头还要好。”

我的观点

不要管那些广告吹水，重要的不是由谁制造的镜头，而是它们的实际表现。就8x10的扩印要求而言，现

在市场上的绝大多数镜头都能满足。顶级镜头的优势只表现在11x14的照片上。几乎没有一只135镜头能

得到真正清晰的16x20！

如果你对于大幅面照片有需要，最好换成中幅相机。低价位120相机足以提供清晰的16x20。价格方面，

一些6x7的系统比135专业系统还便宜，比如Pentax67跟NikonF5。

我的观点是，135就是135，现代的135已经优化到了头了，你得花非常多的钱换回来很少很少的改进。

80lp/mm的Tamron、85lp/mm的Nikkor和90lp/mm的Leitz之间的价差多达3-5倍。如果你真的打算提

高这么10-15%的质量，多掏300-500%的钱好了！

------译者评论------

1、80lp/mm的Tamron不是在任何时候都能得到80lp/mm！作者完全不考虑这些镜头在不同条件下的表现。

当然我能从某只Tramron上得到80lp/mm：f/8，zoom到135mm，避开直射的光源...但这对实际使用有多

大意义？假如另一只镜头，不说90lp/mm了，哪怕也是80lp/mm，比它贵一倍，但在大光圈也表现良好，

眩光也很少，手感重量也符合我的要求，那我宁愿多花这些钱，不就是存钱晚两个月再买吗？(不过，要是

叫我存一年的钱，那可就不)

2、谁说买镜头可以不看厂牌？就滤镜口径方面，你看看Nikon的定焦系列，多齐整！52mm占了大多数。

在这方面省下的不光是钱，还有减少的体积重量，还有互换性。杂厂头偶尔会在新机身上出现不兼容的毛

病。还有原厂头转让要保值一些，谁能保证买一只镜头会从一而终？哪怕我不卖钱，送人都好看一点。你

可以说服我打消品牌迷信，但买二手人恐怕不会这么想。

3、做工？六七十年代那时候怎么能跟现在比呢？那时候大大小小的镜头厂都在用车床加工金属，小厂产

量小，做工精细一点也不足为怪。现在这年头的相机工业已经昂贵得不能用车床加工任何东西了！高分子

合成材料统治了低价市场。可别跟我说手感、抗磨损什么的不重要，不少人就是很看重这个。在扯远一点，

现在相机的设计都在搞“人机工程”的外型设计，难道手感不算在人机工程里面？假如快门要用5kg的力

才按得下、调焦环风吹就跑这样也可以忍受？

什么是CMOS摄像机？和CCD摄像机有何不同？

CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器。因为人眼能看到1Lux照度（满月的夜

晚）以下的目标，CCD传感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux，是CMOS传感器感光度的3到10倍。

独立厂家生产的AF镜头

除相机生产厂家自己生产一系列的AF镜头外，许多镜头专业生产厂家亦看好AF单反机的发展，不甘心

AF镜头市场由相机生产厂家所独占，也纷纷为各种AF单反机生产配套镜头。

最早生产镜头AF镜头的是日本的西格玛公司，主要是配合美能达AF单反机使用。由于美能达AF镜头内

有存储镜头参数(焦距、最大光圈、聚焦距离等)的ROM(只读存储器)集成芯片，用于与机身计算机中央处

理器(CPU)交换数据，西格玛厂是第一家获得美能达的特许，并获得ROM参数，于是开始生产用于美能

达AF卡口的镜头。

后来有不少厂家，如腾龙、天星(Sirius)、图丽(Tokina)和威威塔等厂均获得了生产美能达AF卡口镜头的特

许。这是因为当时AF单反机市场几乎由美能达所占据(至1989年底已售出了250万架α7000)，AF镜头

的需求量极大，所以各独立厂家最早生产的AF镜头都是美能达卡口的。

SigmaAF70-200/2.8HSMEX

TamronSPAF28-75/2.8XRLDAsp[IF]Macro

TokianAF24-200/3.5-5.6AT-X

VivitarAF100-300/5.6-6.7

作为独立厂家，要想与相机原厂家争夺镜头市场，必须在性能/价格比上狠下功夫。其所生产的与原厂家同

类的镜头在指标上要比原厂家的好(最短聚焦距离要小，最大光圈要大)，还要生产一些原厂家所没有的镜

头(28～200mm大变倍比变焦镜头等)，而且价格上要比原厂家镜头要低。因为计算机应用范围越来越广，

镜头厂家纷纷采用了CAD(计算机辅助设计)来进行光学设计，这些厂家所生产的镜头在光学质量上有一些

与原厂家的镜头已不相上下，有些甚至超过原厂镜头。

人们所熟悉的日本相机、镜头及附件上的"JCIIPASSED"椭圆型金色标记于1989年8月起永远消失这一

事实就是证明。JCII(日本照相机和光学仪器检验测试所)认为，日本各相机及镜头生产厂家均开展质量控制，

而且控制标准比JCII的还要高。所以JCII已无必要对这些设备进行控制了。

一个时期以来，许多人习惯将著名照相机厂家生产的镜头统称为"名牌"，而将镜头独立生产厂家生产的镜

头统称为"杂牌"，并且认为"名牌"镜头的质量总是好的，而"杂牌"镜头的质量总是不行的。时至今日，这

种看法已经有失公允了。无论什么厂生产的镜头，也像照相机一样，有高中低档的区别。"名牌"厂为了适

应不同层次用户的需要，同时生产不同档次的摄影镜头。"名牌"中也有一些质量不高的镜头；而"杂牌"中

亦有质量上乘的镜头。如腾龙的SP系列和威威塔"系列1"(Series1)镜头一直享誉摄影界就是一个明显的例

子。倒是有不少摄影行家像对照相机分类一样，将镜头也分成"专业型"和"业余型"，还是比较客观的。相

机原厂家生产的"业余型"镜头，其质量未必优于独立厂家生产的"专业型"镜头。

一般来说，大光圈、复消色差、超长焦距或超广角镜头等均属于"专业型"镜头，其特征是价格比较高；而

中等光圈(f/3.5-5.6)的标准变焦镜头、中长焦距变焦镜头或大变倍比变焦镜头等大多属于"业余型"镜头。"

业余型"镜头的光学质量完全可以满足业余摄影爱好者的需要，而且价格适中，正是"一分钱、一分货"。而

当价格相同时，"杂牌"业余型镜头的质量要高于"名牌"业余型镜头。有许多"杂牌"镜头的解像能力和逼真

的色彩还原能力，足以使不少轻视"杂牌"产品的人士惊讶。当然啦，手持"名牌"时是有种超然的感受，但

这种感受是要用大价钱来购买的。从摄影角度来看，还是应以追求优良的光学性能为其出发点。

由于独立厂家生产的镜头性能／价格比高，受到广大摄影爱好者的喜欢，所以这些所谓的"杂牌"镜头销路

一直很好，西格玛厂表现尤为突出。

由于西格玛是第一家生产美能达AF卡口镜头的独立厂家，所以它生产的这种卡口的镜头最为齐全，尤其

是大众型镜头(28～70mm、70～210mm)，因为性能／价格比高(美能达当时无28～70mm的AF镜头)。其

销售量大有赶上美能达原厂的趋势，给人一种似乎西格玛厂就是美能达专门生产AF镜头的分厂的印象，

美能达为此大为不快。所以美能达在推出Dynax7000i的同时，重新设计了一批新的AF镜头，虽然卡口

没有改变(当然不会改变了，否则会令用户大为不放心)，但镜头内ROM的参数已改变了不少，新型镜头

用于i系列相机上，AF速度可提高不少，而旧式AF镜头用在i系列相机上，AF速度就不如新型镜头快。

美能达为此申请了专利，也并未将参数交给西格玛厂。但是，正当Dynax7000i推向市场后不到两个星期，

西格玛厂就宣布自己能生产这类镜头，并称其AF速度可与原厂新型AF镜头相媲美，同时向市场推出一

批印有"高速AF"字样的新型镜头。美能达厂为此向法院控告，结果西格玛厂胜诉，为其它生产厂家生产"

高速AF"镜头开了绿灯。随后，天星厂也推出了"高速AF"镜头。

随着其他厂家的AF单反机品种不断增加，镜头专业生产厂家也开始生产用于其他AF单反机的镜头，主

要还是生产用于美能达、尼康和佳能的AF单反机的镜头。由于佳能的镜头内有AF马达，在制造上是有

一定的困难因此品种比较少。镜头品种比较齐全的是西格玛，它现在生产的各种规格的AF镜头均有佳能

EF卡口的；其次是图丽和腾龙，它们也生产了一些EF卡口的镜头。其余厂家只能生产用于美能达、尼康

和潘太克斯等机身驱动型的AF镜头。奥林巴斯因为只生产了一架可更换镜头的AF单反机，所以没有镜

头专业生产厂生产用于奥林巴斯AF单反机的镜头；另外由于雅西卡的AF单反机的销量不如佳能、美能

达、尼康和潘太克斯的大，所以生产雅西卡AF单反机镜头的厂家只有西格玛，而且品种也不多。

镜头C接口和CS接口的区别

以镜头安装分类所有的摄象机镜头均是螺纹口的，ＣＣＤ摄象机的镜头安装有两种工业标准，即Ｃ安装

座和ＣＳ安装座。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安装座镜头安装到一个ＣＳ安装座摄象机上

时，则需要使用镜头转换器。

镜头使用说明

1、镜头调整前先将镜头光圈全打开。

2、镜头调到最短焦且视角最大（1/2"镜头需先加CS接圈），调整CCD摄像机靶面与镜头后端距离，直到

镜头短焦调实。

3、再将镜头调到长焦，调到长焦。调整镜头调焦电机，将镜头长焦调实。

4、如此反复几次，镜头从长焦到短焦均为实像.

5、30倍镜头如需调整镜头与摄像机之间的方向，请旋松镜头后面三个顶丝，进行调整。其它镜头调节镜

头后面活动拨轮即可。

镜头接线说明

1、镜头共有六根控制电缆，分别为红、绿、黑、棕、黄、橙。其中红绿-光圈、黑棕-聚焦、黄橙-变倍。

2、接线方式：红绿分别接"+-"DC12V，控制光圈。

黑棕分别接"+-"DC12V，控制聚焦。

黄橙分别接"+-"DC12V，控制变倍。

3、接线说明：把红绿（光圈控制线）、黑棕（聚焦控制线）、黄橙（变倍控制线）这三组线中各取一根组

成公共线，再与另外三根线分别供电，控制光圈、聚焦和变倍。

标准镜头

标准镜头是指摄像机水平视角约为24度的镜头，用它拍摄的电视画面有以下几个特点:

1）视角与人眼的正常视角相同，画面的覆盖面积接近人眼正视时的状态，因此，基本上符合观赏者的视

觉习惯。

2）被摄对象及其空间关系的表现与人眼的观察十分接近，景物的透视效果最正常，在实际拍摄时，应该

尽量运用。

3）除了在拍摄图表或者标题之外，标准镜头一般不宜运用在移动拍摄中。

固定镜头

什么是固定镜头呢?简单的说就是镜头对准目标后，做固定点的拍摄，而不做镜头的推近拉远动作或上下

左右的扫摄，设定好画面的大小后开机录影。平常拍摄时以固定镜头为主，不需要做太多变焦动作，以免

影响画面稳定性，画面的变化，也就是利用取景大小的不同或角度及位置的不同，来变化景物的大小及景

深，简单的说，就是拍摄全景时摄影机站后面一点，想拍其中某一部份时，摄影机就往前站一点，位置的

变换如侧面，高处，低处等不同的位置，其呈现的效果也就不同，画面也会更丰富，如果因为场地的因素

无法靠近，当然也可以用变焦镜头将画面调整到你想要的大小。

但是切记不要固定站在一个定点上，利用变焦镜头推近拉远的不停拍摄，这也是许多V8族常犯的毛病。

拍摄时多用固定镜头，可增加画面的稳定性，一个画面一个画面的拍摄，以大小不同的画面衔接，少用让

画面忽大忽小的变焦拍摄，除非你用三角架固定，否则长距离的推近拉远，一定会造成画面的抖动。如果

能掌握以上几个原则，保证你的作品会更具可看性，而不是看完了片子要吃"普拿疼"◎△＃。照以上的说

法，那么变焦镜头在拍摄时不就是英雄无用武之地了吗?这倒也不是，只是运用的技巧及时机是否恰当。(请

参考如何运用变焦镜头)

广角镜头

广角镜头又叫短焦距镜头，它的水平视角一般大于30度，由于镜头的视角较宽，可以包容的景物场面较

大，因此在表现空间

环境方面具有较强的优势。

广角镜头拍摄的画面具有以下几个特点

1焦距越短，景深越大。

2画面的空间透视感强，尤其是摄像机位置距离被摄物体越近，线条的透视效果就越强烈，变形夸张效果

也就越明显。

3画面的色彩还原好，清晰度高。

在表现运动物体时，具有两大特征

1对横向运动物体表现动感较弱。这是因为广角镜头的视角较宽，画面表现的横向空间要比长焦距头开阔，

因此运动物体在摄像机镜头前做横向运动时，在画面中的位移显行很慢。

2对纵向运动的物体表现动感较强。这是因为广角镜头的会聚作用可以使在摄像机镜头前作纵向运动的物

体由小到大而来或者由大到小而去的速度变化，随着人的视觉感觉急剧加快。

在摄像的光学造型技术中，主要适用的场合

1利用广角镜头具有扩展空间的特点，可以在近距离表现大场面的景物，这是广角镜头的最大特点。由于

广角镜头视角宽，景深大，因此，拍摄全景镜头时，能够获得视野开阔、空间纵深感和透视效果好的画面。

2利用广角镜头景深大的特点，可以对被摄景物进行多层次的表现，从而增加了画面的容量和信息量。但

是，一定要注意，摄像机的广角镜头不能够距离被摄人物太近，否则会使他的面部五官发生畸变。

3利用广角镜头适宜近距离拍摄的特点，可以在一些活动场合进行抢摄。特别是在一些人物有即兴发挥的

喜庆场面，或者各类小型文体活动中。

4利用广角镜头对作横向运动物体速度反应不灵敏的特点，进行横向移动摄像机机位，容易使电视画面保

特稳定。

增距镜头

增距镜头又称望远镜头或远摄镜头，它所拍摄的电视画面的水平视角一般小于20度。因此，只适合拍摄

远处的人物和景物，无法表现整体环镜。在实际拍摄时，摄像爱好者必须注意，在每拍摄一个场景前都要

预先调整好焦点，否则会因镜头景深小而影响画面的清晰度；同时持机要稳，尽量避免因摄像机的颤动而

引起画面的抖动。

增距镜拍摄的画面，具有以下几个特点

1）在光圈和物距不变的情况下，镜头的焦距越长，景深越小。

2）由于画面的纵深感和空间感减弱，压缩了被摄景物的纵向空间，可以产生把远处的物体拉近的视觉效

果，具有望远镜的特点。

在表现运动物体时，增距镜具有两大特征

1）对作横向运动的物体表现动感较强。这是因为长焦距镜头的视角较窄，当运动物体在作横向运动时，

可以在较短的时间内就通过镜头视角内的狭窄区域，在观赏者的视觉上产生了运动物体在画面中迅速位移

的感觉。

2）对作纵向运动的物体表现动感较弱。这是因为由于增距镜头压缩了被摄景物的纵向空间，因而减缓了

被摄物体由远而近或者由近而远的运动所产生的自身形象急剧变大或者变小，在观赏者的视觉上产生了运

动物体位移变化不明显的感觉。

在摄像的光学造型技术中，主要适用的场合

1）利用增距镜，通过摄像机的变焦完成不同景别画面的拍摄。例如，拍摄某孩子过生日场景，画面可以

先用长焦对准的生日蜡烛光焰特写由虚变实，然后通过镜头变焦，画面内容也由烛光到露出整个蛋糕，再

露出过生日的孩子，最后镜头的焦距由长焦变成短焦，画面出现了众人围着过生日的孩子一起庆贺的场景。

2）增距镜头适合表现人物的面部特写。它能够准确地还原出人物脸部的五官比例，还能起到简洁背景、

突出被摄主体的作用。

3）利用增距距镜具有压缩纵向空间的特点，拉近纵向景物之间的距离，使得实际场景中比较稀疏的景物

在画面上显得稠密起来，以此烘托环境气氛。

4）调拍远处的物体。它可以把远处，甚至看不清楚的物体，拍摄成小景别的画面，也可以拍摄人们无法

到达的山崖顶部的局部景物。从某种意义上说，增距镜头延伸了人眼的视线。

摄像机各种镜头的应用

镜头的分辨率

描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护而言，需要了解的仅仅是镜头的空

间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N二180／画幅格

式的高度。由于摄像机CCD靶面大小已经标准化，如1／2英寸摄像机，其靶面为宽6.4mm*高4.8mln，

1／3英寸摄象机为宽4.8mm×高3．6mm。因此对1／2英寸格式的CCD靶面，镜头的最低分辨率应为

38对线／mm，对1／3英寸格式摄像机，镜头的分辨率应大于50对线，摄像机的靶面越小，对镜头的分

辨率越高。

金辉安防同盟→技术交流→〖工程技术〗→部份镜头、红外灯的调试方法

部份镜头、红外灯的调试方法

定焦镜头后截距的调整方法是怎样的?使用摄像机的自动电子快门功能,将镜头光圈调到最大,聚焦环按景

物实际距离调整,然后调节后截距直至图像最清晰为止.

变焦镜头后截距的调整方法是怎样的?

1.打开摄像机自动电子快门功能

2.用控制器将镜头光圈调到最大

3.将摄像机对准30米以外的物体,聚焦调至无穷远处(大部分镜头是面对镜头将前面的聚焦调节环顺时针旋

转到头)

4.用控制器调整镜头变焦将景物推至最远,调整镜头后截距使景物最清楚

5.用控制器调整镜头变焦将景物拉至最近,微调镜头聚焦使景物最清楚

6.重复4-5步数遍,直至景物在镜头变焦过程中始终清楚

红外灯有不同的功率及715、830nM两种波长，波长的选择取决于什么因素？

1.如果用户不介意红外光线被肉眼所见，715nM的红外灯由于其照明距离远，效果好

应为首选。

2.如果考虑到红暴问题,必须使用830nM的红外灯,应使用低照度的摄像机.

3.选择相对孔径较大的镜头

4.红外灯的发散角应与镜头的视场角相匹配

最大照明范围取决于天气条件、物体的反光率和周围的光照水平,红外聚光灯最远的

投射范围如下:

500W=150-200米300W=80-120米

50W=15-30米30W=5-15米

镜头的安装方式：有C式和CS式两种，两者的螺纹均为1英寸32牙，直径为1英寸，差别是镜头距

CCD靶面的距离不同，C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米，比CS式距离CCD靶面多一个

专用接圈的长度，CS式距焦点距离为12.5毫米。别小看这一个接圈，如果没有它，镜头与摄像头就不能

正常聚焦，图象变得模糊不清。所以在安装镜头前，先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式，如果

不是，就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈，而采用后像调节环（如松下产品），调节时，

用螺丝刀拧松调节环上的螺丝，转动调节环，此时CCD靶面会相对安装基座向后（前）运动，也起到接

圈的作用。另外（如SONY，JVC）采用的方式类似后像调节环，它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。拧

松后，调节顶端的一个齿轮，也可以使图象清晰而不用加减接圈。??

AGCON/OFF（自动增益控制）：摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大

器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。当

开关在ON时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图象。开关在OFF时，在

低亮度下可获得自然而低噪声的图像。

ATWON/OFF（自动白平衡）：开关拨到ON时，通过镜头来检测光源的特性/色温，从而自动连续设定

白电平，即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。

ALC/ELC（自动亮度控制/电子亮度控制）：当选择ELC时，电子快门根据射入的光线亮度而连续自动

改变CCD图像传感器的曝光时间（一般从1/50到1/10000秒连续调节）。选择这种方式时，可以用固定或

手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。?

需要注意的是：在室外或明亮的环境下，由于ELC控制范围有限，还是应该选择ALC式镜头；在某些

独特的照明条件下，可能出现下列情况：

①在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。

②图象显著地闪烁和色彩重现性不稳定。

③白平衡有周期性变化，如果发生这些现象，应使用ALC镜头。以固定光圈镜头采用ELC方式时，

图象的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深。因此，摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC

方式时。景深会比使用ALC式镜头时小，而且图象上远处的物体可能不在焦点上。当镜头是自动光圈镜

头时，需要将开关拨到ALC方式。

BLCON/OFF（背光补偿开关）：当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开

关拨到ON位置。

注意：①当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头

光圈速度变慢；

②如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。

LL/INT（同步选择开关）：此开关用以选择摄像头同步方式，INT为内同步2，1隔行同步；LL为电源

同步。有些摄像头还有一个LLPHASE电源同步相位控制器。当摄像头使用于电源同步状态时，此装置可

调整视频输出信号的相位，调整范围大概是一帧。（调整需要专业人员进行）VIDEO/DC（镜头控制信号选

择开关）：ALC自动光圈镜头的控制信号有两种，当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上

时，应该选择DC位置，需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时，应该选择VIDEO位置。当选择ALC

自动光圈视频驱动镜头时，还会有一个视频电平控制（VIDEOLEVELL/H）可能需要调整，该控制器调节

输出给自动光圈镜头的控制电平，用以控制镜头光圈的开大和缩小（凹进光亮）。在摄像头的配件中，有

一个黑色的小插头，插头有四个针，联接摄像头上的黑色插座。如果用DC驱动的自动光圈镜头，镜头上

已经做好了插头，只要插在插座上，把选择开关拨到DC即可；如果用视频驱动的自动光圈镜头，需要用

户根据说明书上的标注，用烙铁焊好。由于厂家定义不同，所以焊法也有区别，请安装时留意。SOFT/SHARP

（细节电平选择开关）：该开关用以调节输出图像是清晰（SHARP）还是平滑（SOFT），通常出厂设定在

SHARP位置。FLICKERLESS（无闪动方式）：在电源频率为50Hz的地区，CCD积累时间为1/50秒，如

果使用NISC制式摄像机，其垂直同步频率为60Hz，这样将造成视觉影像不同步，在监视器上出现闪动；

反之，在电源为60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现像。为克服此现像，在电子快门设置了无闪动

方式档，对NISC制式摄像机提供1/100秒，对PAL制式摄像机提供1/120秒的固定快门速度，可以防止

监视器上图像出现闪烁。手动电子快门：有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体，如果尾1/50秒

速度拍摄，会产生拖尾现象，严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门，使CCD的电荷偶合

速度固定在某一值，例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此时CCD的电荷偶合速度提高，这样采集下来

的图像相对来说会减少拖尾现象，而且对于观测高速运动或电火花一类物体，必须使用此设置。所以，某

些专用摄像头给出了手动电子快门，提供给特殊用途的用户。手动电子快门的调整需要参看随机说明书，

在此就不在赘述了。补充说明：有很多用户要求在晚间没有光线的环境下监控，请注意：由于CCD摄像

头同样是靠光线反射来成像，如果没有光，它的图像只会是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到图像呢？

一种方法是加可见光照明，如路灯、探照灯；一种是加红外灯（特别是要求不能安装可见光源的场合），

对于彩色CCD摄像头，对红外灯响应不够，有一些日夜两用彩色摄像头在夜间会自动转换成黑白模式。

所以，你的监控系统要求夜间使用，一定要采用黑白CCD摄像头。红外灯有室内、室外，短距离和长

距离之分，一般常用室内10-20米范围的红外灯，由于墙壁的反射，图像效果还不错；用在室外长距离的

红外灯效果就不会很理想，而且价格昂贵，不到必要时一般不采用。

电视监控CCD摄像机与镜头的选用及配合

摘要：文章在系统地介绍了CCD摄像机和镜头的基础上,重点阐述了镜头的选用原则和镜头与摄像机的配

合步骤。

在进入信息化时代的今天,随着社会财富的增加,人们越来越重视安全防范问题。同时,利用当今现有技

术,也完全可以对防区进行有效的设防。CCD摄像机的出现与发展,为安全防范提供了一种崭新的技术手段,

以其既具有醒目的威慑作用,又可为破案提供强有力证据的魅力,广泛地应用于各个领域,在闭路电视监控方

面发挥着举足轻重的作用。CCD摄像部分位于闭路电视监控系统的最前沿,可以说是整个系统的眼睛,眼睛

的好坏将影响整个系统的质量。所以,认真选择和处理CCD摄像部分是至关重要的。

1CCD摄像机与镜头

CCD是电荷藕合器件（ChargeCoupleDevice）的简称,它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转

移，把成像的光信号转变为电信号输出，完成光电转移功能，因此是理想的摄像元件。CCD摄像机就是以

其构成的一和中微型图像传感器。

1.1CCD摄像机的特点

CCD摄像机具有体积小、重量轻、灵敏度高、寿命长、抗振动及不受电磁干扰等特点。这也正是CCD

摄像机比以前的摄像管式摄像机具有的最大优点。

衡量CCD摄像机性能的技术指标主要有以下几个方面:

（1）清晰度：一般多指水平清晰度。电视监控系统水平清晰度要求彩色摄像机在300线以上，黑白

摄像机在350线以上。

(2)灵敏度(也称最低照度):灵敏度用勒克斯,（Lx）表示。如某一摄像机的最低照度为0.1lx,其灵敏度一

般0.1lx以上的摄像机为普通型;0.1lxi以下的摄像机为星、月光级高灵敏度型,也称作电子增感摄像机或夜

视型摄像机。

(3)信噪比:摄像机的图象信号与它的噪声信号之比，用S/N表示。S表示摄像机在假设元噪声时的图像

信号值，N表示摄像机本身产生的噪声值(比如热噪声）,二者之比即为信噪比,用分贝(dB)表示。信噪比越

高越好，典型值为46dB。

(4)视频输出:一般用输出信号电压的峰一峰值表示，多为1Vp-p～1.2Vp-p,即1V～1.2V峰-峰值负极性

输出，且为750复合视频信号,采用BNC接头(同步头朝下)。

(5)CCD靶面尺寸:常见的CCD摄像机靶面大小分为：

1英寸----靶面尺寸为宽12.7mm×高9.6mm,对角线16mm。

2/3英寸----靶面尺寸为宽8.8mm×高6.6mm,对角线11mm。

1/2英寸----靶面尺寸为宽6.4mm×高4.8mm,对角线8mm。

1/3英寸----靶面尺寸为宽4.8mm×高3.6mm,对角线6mm。

1/4英寸----靶面尺寸为宽3.2mm×高2.4mm,对角线4mm。

CCD摄像机靶面小,将能降低成本,因此1/3英寸及以下的摄像机将占据越来越大的市场份额。

除了上述几种技术指标外,摄像机的供电电源分为直流和交流两种供电型式，常见的交流供电电压

有,110V和24V,直流供电电压有24V,12V和9V。摄像机与镜头接口形式有C/CS型之分。扫描制式基本有

两种:PAL-B和NTSC。

另一个值得重视的指标是同步方式。现代的CCD摄像机,大多采用相位可调线路锁定的同步方式,即以

交流电源频率(50Hz)作为用于垂直同步的参考值而代替了摄像机的内同步发生器。在切换摄像机输出时,

图像元滚动,不会造成画面失真。此外还有一个外部调整的相位控制(±90％),所以可获得非常精确的同步。

2CCD摄像机与镜头的选配原则

2.1CCD摄像机的选用原则

CCD摄像机与镜头的选用原则是根据使用场合、监视对象、目标距离、安装环境及监视目的来选择所

需的摄像机。

一般来讲,在保证摄像系统可靠性及基本质量的前提下尽可能采用中低档次的摄像机和镜头,这一方面

可以节省投资,另一方面,通常档次越高的设备由于其造价高产量必然较少，故相对来说可靠性指标比之中

低档次产品要低，而维护使用的费用及技术水平却要求较高。作为电视监控系统不能像电视台那样配备水

平较高的专业技术人员，因操作的限制，高档次设备得不到高质量画面的例子屡见不鲜的。

彩色摄像机能辨别出景物或衣着的颜色，适合观察和辨认目标细节,但造价较高,清晰度较低，若进行

宏观监视,目标场景色彩又较为丰富,此时最好采用彩色摄像机。从技术发展来看，彩色摄像机应用比重越

来越大。

黑白摄像机清晰度较高，灵敏度也高于彩色摄像机，但没有色彩体现，所以在照度不高,目标没有明

显的色彩标志和差异，同时又希望较清晰地反映出目标下,应选用黑白摄像机。

球形摄像机,是科学技术发展渗透到安全防范领域的代表之一,它是集CCD摄像机、变焦镜头、全方位

云台及解码驱动器于一体的新型摄像系统,其在性能方面已实现了云台的高速及无级变速运动、镜头变焦及

光圈的精确预置、程序式的多预置设定,甚至运动过程中的焦功能，从而使摄像系统具备自动巡视和部分自

动跟踪功能，从单纯的功能型向智能型转变。

球形摄像机近年来被广泛地应用在宾馆、医院、娱乐场所、营业场所及室外等领域,尤其是行为与场景

需要特别关注之处。

带视频移动检测报警功能的摄像机应用在银行、博物馆、军事重地等领域,具有更有效、更完美的优势。

2.2CCD摄像机与镜头的配合原则

在选择CCD摄像机与镜头的配合时,首先要明确机械接口是否一致,尽量选用同一种工业标准的接口,

以免给安装带来麻烦,其次要求镜头成像规格与摄像机CCD靶面规格一致,即镜头标明的为1/3英寸,则选用

摄像机的规格也应为1/3英寸。否则不能相互配合。例如:使用1/3英寸摄像机,还勉强可以装备1/2英寸镜

头,此时摄像系统显现的视场角要比镜头标明的视角小很多;但反过来把1/2英寸镜头用于2/3英寸摄像机时,

则图像就不能充满屏幕,图像边缘不是发黑就是发虚。

当确定了摄像点位置后,就可根据监视目标选择合适的镜头了。选择的依据是监视的视野和亮度变化的

范围,同时兼顾所选摄像机CCD靶面尺寸。视野决定使用定焦镜头还是变焦镜头,变焦选择倍数范围。亮度

变化范围决定是否使用自动光圈镜头。

无论选用定焦镜头还是变焦镜头都要确定焦距,为了获得最佳的监视效果,一般都应根据工程条件进行

计算,根据计算结果选用标称焦距的镜头,当标称焦距镜头的焦距与计算结果相差较大时,应调查摄像机的安

装位置,再核算直至满意为止。摄像机与被监视目标有公式(1)。

f=v×d/V(1)

式中f为计算焦距;

V为视场高;

v为像场高(即CCD靶面高);

d为物距。

例如:某CCD摄像机采用1/3英寸靶面,用以监视商场收银台,有效范围为2m×2m,摄像机安装于距收银

台7m处,该摄像机需配多大焦距镜头?

利用式(1)有:v=3.6mmV=2md=7m

因此:f=3.6×7/2=12.6mm

故可采用标称焦距为12mm的定焦镜头。变焦镜头焦距的计算与定焦镜头一样,只要最大和最小焦距能

满足视野要求即可。

一般来说,监视固定目标应该选用定焦镜头。对于具有一定空间范围,兼有宏观和微观监视要求,需要经

常反复监视恒、没有同时监视要求的场合,宜采用变焦镜头并配合云台,否则尽量采用定焦镜头。在需要秘

密监视或特殊应用场合,针孔(棱形)镜头可轻而易举地达到监控目的.

1.镜头的种类(根据应用场合分类)

·广角镜头：视角90度以上，观察范围较大，近处图像有变形。

·标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。

·长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。

·变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长成像越大。

·针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。

2.被摄物体的大小、距离与焦距的关系

设被摄物体的高度和宽度分别为H、W，被摄物体与镜头间的距离为D，镜头的焦距为f。靶面成像

的高度和宽度分别为h、w，则计算公式如下：f=h×D/Hf=w×D/W

根据上述公式，也可以很容易地计算出视场角，下表为靶面尺寸和成像大小对照表靶面规格1"2/3"

1/2"1/3"h9.6mm6.6mm4.8mm3.6mmw12.8mm8.8mm6.4mm4.8mm

3.相对孔径

为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。假定光圈的有效孔径为d，由于光

线折射的关系，镜头实际的有效孔径为D，比d大，D与焦距f之比定义为相对孔径A，即A=D/f，镜头

的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的平方成正比，一般习惯上用F=f/D，即相对

光径的倒数来表示镜头光圈的大小。F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f

相同的情况下，F值越小，表示镜头越好。

4.镜头的焦距

1)定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。

·有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以

通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈；镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自

动光圈。

·无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。

2)变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。

常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。

三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。

二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。

5.选配镜头原则

为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素：

A)被摄物体的大小

B)被摄物体的细节尺寸

C)物距

D)焦距

E)CCD摄像机靶面的尺寸

F)镜头及摄像系统的分辨率

注释：

变焦镜头--焦平面的位置固定，而焦路可连续调节的光学系统。变焦是通过移动镜头内部的镜片，改

变它们之间的相对位置而实现的。这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距长度和视角。

焦距--透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。单位一般为毫米或英寸。

光圈--位于摄像机镜头内部分的、可以调节的光学机械性阑也，可用来控制通过镜头的光线的多少。

自动光圈--镜头内的隔膜装置，可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节，以适应光照强度的变化。

光圈隔膜通过打开或关闭光圈来控制通过镜头传送的光线。典型的补偿范围是10000-1到300000-1。

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。

：一、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：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。二、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β（水平观看的角度）β=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℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=2×2tg=1.46m则H=W=

×1.46=1.059m焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。

主题：镜头基础讲座之一返回列表新主题回复

大家好，昨天偶忙晕了，没给大家上课，由红茶馆妹妹代了一堂，谢谢大家！镜头镜头与ccd摄像机配合，

可以将远距离目标成像在摄像机的ccd靶面上一般在监控系统中提到的摄像机均指的是ccd裸机（自带镜

头或自带镜头及云台的一体机除外），因此在实际实用中，还需根据具体应用环境的现场情况及用户要求

来选择一个合适的镜头与摄像机配套。监控系统中提及的单板机或超小型一体机则大多是将超小型镜头与

板状ccd摄像机集成于一体。镜头的种类繁多，从焦距上分类可分为短焦、中焦、长焦和变焦镜头（全焦

了但肯定糊不了）；从视场的大小分类，可分为广角、标准、远摄镜头；从结构上分类，还可分为固定光

圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头等类型。由

于镜头选择得合适与否直接关系到摄像质量的优劣。因此在实际应用中必须合理选择镜头并且应该选择质

量优量的产品。

主题：镜头基础讲座之二返回列表新主题回复

肃静肃静！！第二堂课开讲！！镜头的光学特性主要包括成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角等几个参数，

一般在镜头所附在说明书中都有注明，以下分别介绍。1、成像尺寸镜头一般可分为1”、2/3“、1/2“、1/3”、

1/4“等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸。选用镜头时一定要牢记一点：镜头的成像尺寸必须大

于或等于摄像机靶面的尺寸，如果镜头的成像尺寸大的话，不会影响成像，但实际成像的视场角要比该镜

头的标称视场角小。如果镜头的成像尺寸小的话，就会影响成像。表现为成像的画面四周被镜筒遮挡在画

面的四个角上出现黑角，俗称为“偷窥”现象。2、焦距以前经常会有用户提出该摄像机能看清多远的物

体或该摄像机能看清多宽的场景等问题，这实际上由所选用的镜头的焦距来决定。因为焦距决定了摄取图

像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的某物体摄像时，配长焦距镜头则摄取的景物尺寸就大，反之配

短焦距镜头的则摄取的景物尺寸就小。当然被摄物体成像的清晰度还与所选用的ccd摄像机的分辨率及监

视器的分辨率有关。理论上任何一种镜头均可拍摄很远处的物体，并在ccd靶面上成一很小的像但受ccd

单元（像素）物理尺寸的限制，当成像小到小于ccd传感器的一个像素大小时，便不再能形成被摄物体的

像，即使成像有几个像素大小，该像也难以辨识为何物。

摄像机的定焦和变焦镜头镜头是摄像机的眼睛，正确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰成像的第一

步。当前，1／3"镜头是应用的主流，自动光圈镜头销售量最多，变焦镜头是应用发展的趋势。1)应依据摄

像机到被监视目标的距离，来选择定焦镜头(FixedFocalLens)的焦距。从焦距上区分有短焦距广角镜

头、中焦距标准镜头、长焦距远镜头。镜头焦距通常用值来表示，镜头光圈一般用F表示，F取值以镜头

的焦距／和通光孔径d的比值来衡量，F=f/d，每个镜头上均标有其最大的F值。2)摄像机的镜头规格应与

摄像机CCD靶面尺寸(1／2"为6.4hX4.8υ、1／3"为4.8hX3.6υ、1／4"为3.2hX2.4υ)相对应。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。3)

摄像机的水平视觉度数及垂直视觉度数与摄像机CCD靶面尺寸hXυ及镜头焦距f之间有如下关系：水平

视觉度数=2arctan(h／2f)；垂直视觉度数=2arctan(υ/2f)???(不准确，编者按)。4)镜头有自动

光圈(autoiris)和手动光圈(manualiris)之分。自动光圈用于被照物光线变化较多场合，手动光圈用于被照物

光线稳定之处。自动光圈镜头有二种驱动方式：一类为视频输入型Videodriver(withAmp)，它将一

个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，

用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制，另一类称为DC输入型(DCdrivernoAmp)，它利

用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，这种镜头内只包含电流计式光圈马达，摄像机内没有放大器电路。

二种驱动方式产品不具可互换性，但现已有通用型自动光圈镜头推出。5)镜头安装有C型和CS型两

种，C型安装的镜头在CCD摄像机与镜头间多了5mm调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型

镜头，但CS安装的摄像机不能使用C型镜头？？？。Philips公司推出革命性的Wizard镜头安装向导，

保证镜头与摄像机的完全兼容，这使得在任何环境下都可得到最优图像。6)变焦镜头由于在一个镜头

内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小。典型的光学放大规格有诸如

6～20倍等不同档次，并以电动缩放镜头(ZoomLens)应用最普遍。按变焦镜头参数可调整的项目划分

有：·三可变镜头——光圈、聚焦、焦距均需人为调节。·二可变镜头——通常是自动光圈镜

头，而聚焦和焦距需人为调节。·单可变镜头——一般是自动光圈和自动聚焦的镜头，而焦距需人

为调节。7)缩放/变焦镜头(VariFocalLens)是变焦镜头配合缩放镜头功能，焦距连续可变，可将远距

离物体放大，又可提供一个宽广视景，使监视宽度增加。日本Kowa公司提供从1.6～3.4mm的宽角度镜

头到15.0—300mm的远距镜头。8)除传统的球面镜头外，新一代的是非球面镜头(AsphericalLens)，

镜片研磨的形状为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线，并且在设计时就考虑到了镜头的相差、色差、

球差等校正因素，通常一片非球面镜片就能达到多个球面镜片矫正像差的效果，因此可以减少镜片的数量，

使得镜头的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确、镜头内的光线反射得以降低，镜头体积也相应缩

小。非球面镜头具有变倍高、物距短、光圈大的特点。变倍高可以简化镜头的种类，物距短可以应用在近

距离摄像的场合，光圈大则可以适应光线较暗的场所，因此应用领域日渐宽广。日本AVENIA的非球面镜

头产品SSV0770，近摄距离可到30cm，光圈值也可到F1.6，变焦范围可从7.0～70mm，变倍率高

达十倍，可用于电视监控等领域。

在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，

这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。对于

环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自动光

圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较

为恒定亮度的监视画面。对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种，即直流电压控

制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择

自动光圈镜头的驱动方式开关上，三者注意协调配合好即可。

所以由以上关系可知：在镜头物距一定的情况下，随着镜头焦距的变大，在系统末端监视器上所看

到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节越来越清晰；而随着镜头规格的增大，在系统末端监视器

上所看到的被监视场景的画面范围就增大，但其画面细节越来越模糊。在镜头规格及镜头焦距一定的前提

下，CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像

垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视

场角。在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内，狭小房间均应采用短焦距广角或超广角定焦镜头，如选用镜

头规格为1/2″，CS型接口，镜头焦距为3.6mm或2.6mm镜头，这些镜头视场角均不小于99°或127°，

这对于摄像机在狭小空间里一般标高为2.5m左右时，其镜头的视场角范围足以覆盖整个近距离狭小被监

视空间。也可根据现场实际情况选用手动变焦镜头如日产ComputarT2Z2814CS－2镜头，这种镜头为1/3″

CS型接口手动光圈镜头，其焦距2倍可调(手动调焦)。调焦范围为2.8～6.0mm，视场角变化范围为96°～

47.2°，这种镜头非常适合在狭小的被监视环境中使用，在使用时可方便地根据实际需要，灵活实现对被

监视场景的“点”或“面”的监视效果。对于一般变焦(倍)镜头而言，由于其最小焦距通常为6.0mm左右，

故其变焦(倍)镜头的最大视场角为45°左右，如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中，其监视死角必

然增大，虽然可通过对前端云台进行操作控制，以减少这种监视死角，但这样必将会增加系统的工程造价

(系统需增加前端解码器、云台、防护罩等)，以及系统操控的复杂性，所以在这种环境中，不宜采用变焦(倍)

镜头。在开阔的被监视环境中，首先应根据被监视环境的开阔程度，用户要求在系统末端监视器上所看到

的被监视场景画面的清晰程度，以及被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据，在直

线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以在系统末端

监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦(倍)镜头(电动三可

变镜头)，这可根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定，在选用时也应考虑两点：(1)在调节至最

短焦距时(看全景)应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求；(2)在调节至最长焦距时(看细节)应能满足观

察被监视场景画面细节的要求。通常情况下，在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用6倍或者10

倍镜头即可满足要求，而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中，可根据实际要求选用10倍、16倍

或20倍镜头即可(一般情况下，镜头倍数越大，价格越高，可在综合考虑系统造价允许的前提下，适当选

用高倍数变焦镜头)。3、正确选用镜头焦距的理论计算摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视

场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算：

(1)f=u·D/U(2)f=h·D/Hf：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、

u：图像高度、h：图像宽度举例说明：当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景

物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333·U，这种关系

由摄像机取景器CCD片决定)。将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.8·3500/2500=6.72mm，故选用6mm

定焦镜头即可。

国内摄像机镜头生产情况视频监控作为安防行业的主战场发展速度惊人，视频监控的传统市

场日益扩大。信息社会，科技发展日新月异，随着国民经济的持续发展，商业贸易、交通运输、水利电力、

环境保护、教育卫生等很多领域都存在视频监控需求；调查取证开拓了视频监控的新市场，可视电话系统

的工作原理与视频监控系统相似，因此一些视频监控厂商开展了这方面的业务，并利用其技术优势开发新

的可视电话设备；数码摄像头从诞生以来很快被用户接受，而随着视频聊天、网上拜年的兴起，数码摄像

头的市场越来越火，尤其现在新年临近，各地的一些电子市场上的数码摄像头更出现热销势头。市场的兴

旺，技术的进步有力地促进了摄像机及其镜头生产的发展。摄像机镜头技术进步和生产能力的形成是在照

相机镜头的基础上发展起来的。德国是照相机镜头技术和生产传统强国，早在第二次世界大战以前德国已

经处于世界光学产业领先地位。二次大战后，日本从德国买来相机与镜头，学习如何制造这类尖端的产品

以及中间所需要的制造流程。到了上个世纪90年代，经过持续不断的努力与在研发上的投资，日本在镜

头的技术与创新以及最重要的市场占有率上已成为世界的佼佼者。虽然如此，德国的镜头还一直是众多消

费者青睐的镜头，就连日本的一些专业制造相机和摄像机的企业也采用的是德国的镜头。但由于德国的镜

头很少在安防监控领域中被采用，所以它表现的没有日本的镜头活跃。新中国在解放后几十年发展光学工

业、特别是照相机工业所形成的技术基础和生产能力，加之质高价廉的劳动力优势，到了二十世纪末和二

十一世纪初，摄像机镜头的市场上出现了新的中国生力军。由于中国高级镜头的研发和生产能力还较低，

与照相机镜头相似，目前中国摄像机镜头还主要是中低档产品。为了更好地利用国外的技术、资金，许多

中国摄像机镜头生产厂家纷纷与国外公司合作，以提高产品的档次和市场占有率。中国的摄像机镜头市场

主要分布在沿海地区，又以福建省为首要区域。福州是一座拥有2000多年历史的名城，50年代中国第一

批建成的7家照相机厂就有一家落户福州，形成了一定的光学工业研发和生产能力。据统计，目前在福州

从事光学研究和生产的科研院校和大小企业不下百家。研制安防监控领域中所用摄像机镜头的企业也不胜

枚举，如福建省光学所、福州伊威达、福光、海通、正盛等公司，相关的配套企业也比较齐全，以福州为

中心的摄像机镜头生产基地日渐成熟。由中国特定的国情所致，国内的镜头生产成本低，劳产力充足，技

术力量较强，市场广阔，使得国产镜头价格低，性能日趋完善，销路十分可观。目前国内照相机镜头生产

能力过剩，一些企业转产望远镜等其它光学产品，而一些照相机厂也已能生产数码相机，数码相机镜头与

摄像机镜头有更多的相似之处，随着视频监控产品的普及和推广，摄像机及其镜头的需求十分巨大，这些

企业可能成为摄像机镜头研制与生产的后备军。

积极应对安防产业的价格战

●福建福光数码仪器有限公司叶明华

随着我国经济体制改革的逐步深化，国有企业发生连锁裂变。由于低端安防产品的技术含量少，前期

投入小，进入的门槛低，从业的中小型经销商、制造商有如雨后春笋般大量出现。这些中小型企业为了获

取生存空间，加大市场份额，相互之间往往采取恶意降价的手段进行无序竞争，大大加剧了价格战的惨烈

程度。

例如福州地区的监控电视摄像镜头厂商，多为原来福光公司的产品经销商或生产协作厂，规模不大，实力

有限，只能靠仿冒抄袭传统厂商技术含量不高的低端产品参与竞争，压价销售自然成了最常见的竞争手段。

于是，CCTV镜头低端产品的价格战烽烟滚滚，经久不熄，参战各方且战且退，直至退无可退。但是，纵

观整个安防产品市场，高端产品竞争对手相对较少，价格相对稳定，利润相对丰厚，已经开始引起某些实

力强大的国内著名厂商的关注和介入，也有些国外强势企业开始在我国大陆投资设厂。可见，安防产品市

场的价格战，主要是缺乏技术开发能力的中小型企业之间展开无序竞争造成的。

价格战对整个安防产业来说，是成长过程中一种不可避免的现象，是市场经济规律的体现。价格战导致安

防产业生产商、经销商利润下滑、亏本倾销、恶性竞争，市场份额重新分割，产品结构重新组合，直至一

部分企业被淘汰出局，这是残酷的一面。价格战的直接结果，是使消费者从中得益，刺激了消费，扩大了

消费群体，培育了消费市场规模，对于产业的进一步发展又是积极推动的因素。返观前些年家电行业出现

的彩电价格大战、空调价格大战，硝烟散尽之后，不但没有把中国的家电产业压垮，反而使有实力的家电

企业跻身国际市场，成为极具竞争力的世界著名制造商。同理，今日的安防产业价格战，极有可能使中国

最终发展成为世界上独具特色的安防产品制造大国。

福光公司在认清价格战的必然性、持久性的基础上，潜心分析了安防市场的当前需求和未来走向，调整了

产品研发方向和产品结构格局，确定了拓展产品门类、提升产品档次的发展战略。价格战是挑战，也是机

遇，将充分利用特有的研发人才优势、质量管理优势和著名品牌优势，时变我变，积极应对，一如既往地

以先进技术、一流品质、优良服务奉献于世界。

如前所述，安防市场的价格战是必然的现象，正可谓山雨欲来风满楼，是人们无法避免的，关键在于

如何审时度势，扬长避短，正确应对。我认为，中国的安防产品制造商，尤其是CCTV镜头生产厂家，目

前生产的多为低端产品，无论在国内市场还是在国际市场上，高端产品所占份额还相当有限。然而，随着

安防产品价格战的持续进行，低端产品的利润空间已经被挤压到微利甚至无利可图的地步。因此，具备一

定实力的厂家应适时摆脱低端产品市场的无序竞争，应加强管理，提高品质，加大力度开发中高档产品。

近期内，福光公司将推出百万像素高分辩率大相对孔径镜头、日夜两用镜头、广角鱼眼镜头、微光镜头和

长焦距变焦距镜头系列产品，投放国内外市场

I.決定鏡頭品質因素:

1.採用鏡片數目(多類型鏡片組合可減少色偏改善焦聚等問題但會減少透光率)

2.鏡片透光率(好鏡片透光率佳價格貴,差鏡片較會阻擋光線通過)

3.鍍層與研磨(鏡片鍍層與研磨技術影響鏡片品質)

4.機械裝置(鏡頭內部機械結構經密度影響鏡片移動精確度及可靠度,品質差機械結構會產生調

整誤差及不一致性)

J.鏡頭工作原理簡介:

1.鏡頭是由許多凹凸鏡片組合而成.

2.各種不同數量之鏡片經由有順序排列組合行程各種不同焦距之鏡頭.

3.鏡頭內部有部分鏡片為可移動式,以利得到寬廣之使用範圍

4.外部影像經由鏡頭鏡片組聚焦後,將清晰影像投射於攝影機CCDnsor表面上在电视监控系

统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的，因为它直接影响到系统组成

后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像

细节而言)，所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。

镜头和CCD选配的基本原则

镜头分辨力，是指镜头分辨细节的能力，一般使用lp/mm来表征。

CCD分辨力，是指感光元件对于细节的解构能力。

镜头作为CCD的成像的基础，两者之间的匹配应当考虑传函匹配而不是简单的像质或者分辨能力。

CCD的象素个数不是表征其成像能力的唯一标准。

相同成像面积内，象素个数越多，一定程度上解析力更强，但是代价是单位感光面积的减少，动态范围减

小。当然，目前的CCD技术采取了很多手段改善这个矛盾：

改变像元排列方法，将矩形像元改为六边形，甚至八边形；例如富士公司推出的超级CCD第四代。

改善信号提取效率。通过CCD驱动电路和信号提取电路，将信噪比提高；也有后期图像处理方法，硬件

或软件。

改善像元微棱镜结构，提高入光量效率。实际上的CCD像元前端都有一个小的透镜，其目的是为了增加

各个角度入射的进光量效率。

而且，由于你要求使用的照度环境不同，输出图像的对比度也不一样；这对于图像质量是关键因素。在很

多情况下，标准镜头就足够解决通光量问题。但是日夜监控仪，数字望远镜，数码相机，摄像机，夜视仪

器等等，都需要从镜头方解决增光量的问题。因为镜头的入光量与其相对孔径平方成正比。这些因素没有

综合考虑，单考虑分辨力是没有意义的。

而且对于分辨力要求，也是按照中心分辨力、0.5视场、0.7视场、全视场等来进行要求的，空间的分辨力

要求对于成像的清晰程度有直接的关系。同时，准确的要求是MTF提出要求，因为它是一个综合了对比

度、分辨力的概念，离开分辨力谈对比度是没有意义的；离开对比度谈分辨力选择也意义不大。

因此，你所要求的图像质量决定了CCD的选择，你所要求的图像分辨力决定了CCD的分辨力，而CCD

的分辨力决定了所选用的镜头的分辨力。

只不过，紧紧这么选择，你所获得的性能价格比、质量未必和计划的一样。

笔者建议：从整体上来选择两者的匹配；以使用的性能指标和成本控制来作为选配原则。在考虑单纯的分

辨能力要素之时，更加要考虑成像质量以及光通量等问题。

国内镜头的厂家

国内？是指在内地的厂家还是内地人投资的？说实话，前者还可帮你提供些信息，后者实在是少的可怜。

舜宇（价格比较贵，但品质不错）

合盈（价格品质公道）

先进（才在内地办厂，相信价格不是问题）

兴邦（便宜）

玉晶（现在不好说啊）

信泰（贵，人狂）

LARGAN（价格是贵，但品质不错，而且态度好）

理光（同上）

等等，还有很多，不过，要说真正具有一批有实力的设计人员，还有能从镜片加工，镀膜，LENS加工和检测又

可做模具等一系列的生产的公司并不多。

数码相机基础知识之镜头焦距

与人类的眼睛一样，数码照相机通过镜头来摄取世界万物，人类的眼睛如果焦距出现误差（近视眼），则

会出现无法正确的分辨事物，同样作为数码相机的镜头，其最主要的特性也是镜头的焦距值。镜头的焦距

不同，能拍摄的景物广阔程度就不同，照片效果也迥然相异。如果您经常使用普通的35毫米相机，对相

机的镜头焦距应该会有基本的认识，比如一般使用35毫米左右的镜头拍摄风景、纪念照，而用80毫米左

右的镜头拍证件照所需要的“大头像”。与传统的相机相比，由于数码相机使用CCD感光器件，因而其

镜头上标明的焦距通常是5.0毫米、10毫米等等，在普通的35毫米相机上一般都使用超广角或鱼眼镜头

了，而数码相机厂家一般使用的镜头只是相当于35毫米相机的小广角镜头。我们不难看出，对于相同的

成像面积，镜头焦距越短视角就越大；而对于同样焦距的镜头而言，成像面积越小，镜头的视角也越小。

35毫米相机的成像面积等于135胶卷的感光面积———标准的36×24毫米，数码相机使用CCD传感器

代替了传统相机中胶卷的位置，它的面积却有好几种规格，从高档专业相机的18．4×27．6毫米到普通

数码相机的2／3、1／2、1／3甚至1/4英寸各不相同。也就是说，同样的镜头，在有的数码相机上是广

角效果，但在别的相机上可能就变成了标准镜头。看来，我们要依靠焦距值来区分数码相机镜头的视角是

很不方便的，所以数码相机厂家通常都会提供一个容易比较的相对值，也就是标出与数码相机镜头视角相

同的35毫米相机镜头焦距，这样的对应焦距值我们就很容易理解了。像富士MX－500的镜头焦距是7．6

毫米，对角线视角70度，相当于35毫米镜头，是个小广角；富士的MX-600装有相当于35－105毫米的

小广角变焦镜头。我们在评价与选购数码相机时，也只要参考换算到35毫米相机的镜头焦距就可以了，

镜头具体的实际焦距是多少，与我们基本无关，您也无法去具体核算，其实数码相机得光学变焦的倍数就

基本上能够反应这个指标，虽然不同型号的数码相机会有一定的差别，但差别不会太大，如果您不是很刻

意的追求具体的相当于35毫米相机的对应焦距，参照数码相机的光学变焦的倍数，一般就可以了。也许

有的用户对数码相机的镜头的实际焦距还是不很理解，因为如果是35毫米相机上的7.6毫米焦距，就属

于极为罕见的鱼眼镜头，必然是体积庞大、价格不菲，而且拍出的照片畸变严重，有很强烈的透视感。但

数码相机上的7.6毫米镜头也就是拇指大小，加上整个数码相机也比传统镜头便宜得多，虽说成像只用了

中心的一小块，但一联想起夸张的鱼眼效果就让人对它的画质心里打鼓。实际上这种担心是不必的，35

毫米相机的镜头口径很大，是为了保证画面周边的成像质量，而CCD的面积远小于胶片，要实现小面积

的优质成像，只要很小的透镜尺寸就足够了。而且，实际上决定镜头结构的是它的有效视角，而不是简单

的焦距值，数码相机上的7.6毫米镜头采用的是传统相机上35毫米小广角镜头的设计，而不是7.6毫米鱼

眼镜头的结构。因此，数码相机镜头的焦距值与实际成像效果并无直接联系。由于透镜的体积小了，相对

成本也降低了，反而可以轻松地实现较高的成像质量.

光学镜头的性能评价

1.、解像力[resolution]

镜头的解像力指的是镜头对于被摄体的点像，它的再现能力。摄影作品的最终解像力，基于下列三个

因素，即镜头解像力、胶片解像力和放大纸解像力。

解像力的评估是将逐渐变细的黑白条纹图表，以一定的倍率拍摄后，使用50倍的显微镜检视底片影

像来进行的。我们常听到解像力到达50线、100线这种数值表示，指的是底片上一毫米的宽度中，可以

清晰地再现出来的黑白条纹的线数。

如果只是单纯地测试镜头的解像力的话，可以在相当于底片面位置的地方，配置精细的解像力测试表，

然后透过被测试的镜头，投影到银幕上再加以评析。解像力的数值，仅仅是表示解像程度的数据而上，和

解像的清晰度和反差的好坏没有关系。

2、反差[contrast]

摄影作品的鲜锐度，亦即明暗对比的程度。例如，黑与白的再现比很清晰，反差就大，不清晰时反差

就小。解像度和反差都很大的镜头，具备高鲜锐度和高清晰度的优点，就是一般公认的高性能镜头。

3、MTF[modulationtransferfunction]

MTF是modulationtransferfunction的头一个字母的简称，是一种测定镜头反差再现比或鲜锐度的镜头评

估方法。音响设备之类的电气系的特性评估时，有所谓周率特性（frequencyrespon）。这个是表示原音

经过麦克风之后录音，然后经过音响剌叭再生时，再生音与原音的忠实度。忠实度非常高时，称为hi-fi(high

fidelity之简称)。

镜光学系和电气系非常相似，差别只是一个是[光学信号的传达系统]而另一个是[电气信号的音频传达

系统]。因此，只要光学系的频率特性可以测定出来，就可以知道光学信号是否正确地传送出去。在光学

系上所谓的频率，指的是一毫米的宽度中，正弦的浓度变化图案有几线的意思，因此，单位和电气系的

Hz有别，叫做linepermm或是线/mm。图25A表示在某一个空间频率的理想hi-fi镜头的MTF特性的概

念，输出与输入完全相同，这种状况下它的反差是1:1。可是实际的镜头因为残余像差仍然存在的缘故，

反差都在1:1以下。

再者如果把空间频率更加提高（黑白的正弦波图案更细），如图25D一样反差低落，不久全部变成灰

色，黑白都无法区分（没有反差/1:0），已经到了空间频率的极限。像这样，横轴代表空间频率数，纵轴

代表反差，就形成了如图表4的情况。换言之，图表4上面，解像力和反差再现性（意即变调的程度

modulation），就可以连续地确认出来。可是图表4只不过是表示画面上某一点的特性而上，如果希望知

道画面整体的MTF特性，除了从复数点资料去判断外别无他法。因此，一般的MTF特性图上，选择两

种代表性的空间频率（10线/mm和30线/mm）经由庞大的电脑虚拟工程的进行，横轴为画面对角线到画

面中心的距离，纵轴相当于反差，画面整体的MTF特性一目了然。

4、各种MTF特性

MTF特性图中，横轴为以画面中心0开始的像高，纵轴为反差大小，MTF特性以10线/mm和30线/mm

来表示。测试表的空间频率数，镜头的光圈值、画面上的方向等都揭示在以下图表中。

MTF特性图上，10线/mm的曲线愈接近1时，即属于反差特性良好，清晰度高的镜头，30线/mm的曲线

愈接近1时，就是高解像力、高鲜锐度镜头。鲜锐度与清晰均优的高性能镜头，两者的平衡固然重要，一

般而言，10线/mm的MTF特性在0.8以上属于优秀镜头。S和M的特性如果一致的话，松蒙的影像也会

以自然的形状呈现出来。

5、色彩平衡[colorbalance]

透过镜头被拍摄的作品，与原被摄体相较它的色彩再出的忠实度。所有EF镜头的色彩平衡，均以ISO

规格的推荐基准值为中心，统一在此ISO的CCI容许值更狭窄的范围之中。

6、CCI[colorcontributionindex]

决定彩色照片色彩再现的因素有三：胶片的发色特性、投射在被摄体的光源色温度，以及镜头的光线

透光特性。CCI乃指标准胶片特性及光源确定时，镜头因滤片效果的不同，表示色彩变化的指数，三个数

值分别为0/5/4。这三个数值是对于彩色胶片的三种感色层<蓝紫、绿、红>的波长，以对数来表示镜头透

光率的一种相对值，数值愈高透光率愈高。普通的摄影镜头因为几乎把紫外线全部吸收，所以表示蓝色紫

色透光率的数值，一般为0。因此，镜头的色彩平衡，必须比较ISO所订的绿色和红色的数值的标准镜头

来判断。ISO标准镜头的透光特性，是由日本提案后通过的，有包括日本在内的代表性厂商的标准镜头5

种，共57支的平均值0/5/4成为推荐基准值，这也是胶片制造厂商，彩色胶片发色特性设计基准的数值。

换句话说，如果不是和ISO标准镜头的透光特性的镜头，彩色胶片就无法获得厂商所设计的发色品质。

7、周边光量[Peripheralillumination]

镜头明亮度取决于F值（即光圈值），这表示在镜头的光轴上，也就是画面中心的影像的明亮度。到于书

面旁边的明亮度（像面的照度），则称为周边光量，以百分比来表示。周边光量因受到镜头渐晕现象及余

弦四次方定律的影响，与中心部相比，明亮度必然减少。

8、渐晕现象[Vignetting]

投射到画面旁边的光线，没有全部通过有效口径（即光圈直径），被光圈前后的镜片框所遮挡，因而

导致周边部光量低落的现象。这种现象只要缩小光圈即可消除。

9、余弦四次方定律[Cos4law]

即使视角很广，完全没有渐晕现象的镜头，它的周边光量仍然比书面中心少。画面周边的影像，是经

由和光轴有着某种倾斜角度的入射光束所形成的，它的明亮度和倾斜角的馀弦的四次方成比例而降低。这

是物理学的法则，没有辩法避免。不过，对于倾斜角度比较大的广角镜头，只要在设计上提升开口效率（轴

上的射瞳轴外入射瞳的面积比），就可以防止周边光量的降低。

10、遮蔽[shading]

最典型的例子是，由于遮光罩的前端或滤片框把射入镜头的光线遮掉一部份，使得画面角落的影像发

暗，或画面整体变淡的现象。原本是指应该进来的光线，因为受到某种妨疑，而使成像产生不良影响的现

象之总称。

11、光斑[flare]

镜片的表面反射或镜筒、反光镜组的内面所引起的反射光，到达底面后造成画面整体或一部份产生了

朦翳，降低了图像的鲜锐度。这种有害反射光称之为光斑或耀光。镜片的镀膜及内面防反射处理的加强，

固然可以大幅度地减少光斑，但被摄体的状况并不相同，不可能完全消除。因此，选用合适的遮光罩是绝

对必要的。此外，因球面像差和慧星像差的影响所引起的松蒙（blurring）和光晕（halo），也叫做光斑。

12、鬼影[ghostimage]

光斑的一种。当太阳光或强光进入画面内时，在镜片表面重复引起复杂的反射后，在光源相对的位置

所形成的清晰映像。为了与光斑区分，取其像幽灵之特微而称为鬼影（英文应为ghostimage）。光圈前的

镜片表面反射所引起的鬼影，形状一如光圈开口，光圈后的反射则形成失焦的光晕状鬼影。画面外的强光

也常常造成鬼影的产生，使用遮光罩遮挡有害光线，摄影时利用景深钮的功能，在实际光圈下确认画面的

情况，是预防鬼影出现的不二法门。

13、镀膜[coating]

光线在射入或射出镜片时，由于折射率的不同，在各个镜片与空气界面上，约有5%的光线反射出去。

这不单单是镜片的透过光线减少而已，表面的重复反射也是造成光斑和鬼影产生的主要原因。为了防止这

种反射所做的处理称为镀膜。基本上是针对镜片的折射率n，给予n的物质（如氟化镁等），并以真空蒸

著法（vacuumvapordeposition）使之增加波长的1/4厚度。对于优良镜头，并非只是针对单一波长而已，

而是实施可视光域整体均有优越效果的多重镀膜处理（multi-layercoating多层蒸著膜，反射率降低为

0.2-0.3%）。镀膜的目的不只是防止反射，最重要的是由于构成镜头的各个镜片，均给予不同性质的合适

镀膜，赋予镜头系统整体，最佳的色彩平衡特性，才是它的终极使命。