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視頻監(jiān)控中使用的光學(xué)系統(tǒng)主要是攝像機的攝像鏡頭。這種鏡頭的作用功能主要是收集被攝場景反射來的光線，并將其聚焦到攝像機的傳感器上，以便能“看到”被攝場景。顯然，鏡頭的功能與人眼類似，它們都從被攝場景處收集光線，然后將圖像會聚到眼睛的視網(wǎng)膜和攝像機的傳感器上。其不同之處在于，人眼的焦距是固定的，視網(wǎng)膜的尺寸也是固定的；而攝像機鏡頭的焦距并不固定，圖像傳感器的尺寸也不固定。對沒有附加裝置的人眼來說，視場范圍是固定的；而攝像機的視場卻可在很大范圍內(nèi)調(diào)整。為了適應(yīng)環(huán)境照度的變化，人眼采用可自動調(diào)節(jié)的虹膜來控制到達(dá)視網(wǎng)膜的光線強度來提高成像質(zhì)量；而攝像機鏡頭則采用自動光圈或手動光圈來調(diào)整到達(dá)傳感器的光線強度。
鏡頭的光學(xué)特性參數(shù)，主要包括成像尺寸、焦距、相對孔徑和視場角等，一般在鏡頭所附的說明書中都有注明，下面分別給予說明。

一、成像尺寸

鏡頭一般可分為25.4mm（即1英寸，常以in表示）、16.9mm（2/3 in）、12.7mm（1/2 in）、8.5mm（1/3 in）和6.4mm（1/4 in）等幾種規(guī)格，它們分別對應(yīng)著不同的成像尺寸。選用鏡頭時，應(yīng)使鏡頭的成像尺寸與攝像機的感光面（如CCD）尺寸大小相吻合。表1列出了幾種常見CCD芯片的感光面尺寸，表中單位為mm。

表1 幾種常見CCD芯片的感光面尺寸（mm）

CCD芯片尺寸
垂直/水平尺寸

25.4（1 in）

16.9（2/3 in）

12.7（1/2 in）

8.47（1/3 in）

6.35（1/4 in）

V（垂直）

9.6

6.6

4.8

3.3

2.5

H（水平）

12.7

8.8

6.4

4.4

3.3

對角線

16

11

8

5.6

4

 

由表可知，1/2in（12.7mm）的鏡頭應(yīng)配1/2in感光面的攝像機，當(dāng)鏡頭的成像尺寸比攝像機感光面的尺寸大時，不會影響成像，但實際成像的視場角要比該鏡頭的標(biāo)稱視場角小，如圖1（a）所示；而當(dāng)鏡頭的成像尺寸比攝像機的感光面的尺寸小時，就會影響成像，并表現(xiàn)為成像的畫面四周被鏡筒遮擋，在畫面的四個角上就會出現(xiàn)黑角，如圖1（b）所示。

圖1 鏡頭成像尺寸與CCD感光面尺寸的關(guān)系