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镜头焦距、光圈和聚焦的调试
双击自动滚屏 发布者:AVENIR LENS 精工镜头 发布时间:9/28/2014 10:03:26 AM 阅读:4736

1.变焦镜头的焦距调整
镜头的焦距可在远摄(T—Telephoto长焦距)和广角(w—Wide angle短焦距)之间来回变化。
变焦镜头是焦距能在一定范围内连续可变的镜头。利用这种镜头,可以在摄像点不移动的情况下,通过缓慢或快速地变化焦距,获得不同视场角、不同场面大小、主体物成像大小等不同的电视图像。
在摄像机所监视的区域内,要想实现既能进行大视场的观察,又能进行局部场面的特写就必须使用变焦距镜头。在监控系统中,通常采用电动变焦镜头。它是通过中心控制室的变焦手柄(或按钮)来遥控变焦电机的正转和反转从而带动镜头上的变焦环的转动来实现变焦的。
变焦距镜头是由许多单透镜组成的。我们不妨先讨论由焦距分别为f1和f2的两个透镜所组成的透镜组,如下图所示:
图一
设两个单元透镜之间的距离为d,组合透镜的物距S和像距S’的确定是分别以前主点(物主点)H1和后主点(像主点)H2为两个参考点的。焦点F与主点间的距离为组合透镜的焦距。根据几何光学原理,其合成焦距f可由下式确定,即:
1/f=1/f1+1/f2-d/(f1*f2)
由式中可知,改变两个透镜间的距离d就可以改变合成焦距,从而达到变焦距的目的。
如果把一个单元透镜固定,另一个单元透镜相对移动,改变d的大小,结果不但焦距f发生变化,而且也会导致成像面的位置也相应变化。为使焦距变化时,成像面的位置固定不变,需要再加入第三个可移动的透镜(称为像点补偿透镜)。当前两个透境做变焦距移动时,该片透镜的位置也随着f的变化做相应的调整。
因此,实际的变焦距镜头是由很多透镜组成的,通常由调焦组、变焦组、像面补偿组和移像组组成,如图所示:
图二
图中,调焦组与变焦组组成了变焦部分,像面补偿组使成像面不随调焦距而变。光圈放在它后面,焦点在光圈后固定距离处。光圈后面的移像组是将成像面后移一段距离,以便在镜头与成像面之间插入一个分色棱镜,这是三管(片)彩色摄像机所必需的。
变焦距镜头的重要参数是变焦比,它等于最长焦距与最短焦距之比。在室内使用时,变焦比—般在10左右。在室外使用时,变焦比要更大些。目前变焦距镜头的变焦比最大可达30—44。—般变焦距镜头的规格就标在镜头上,例如,11—77mm(变焦比为7倍),16—160mm(变焦比为10倍)等等。
需要注意的是,在变焦的过程中应时刻保持镜头的聚焦是清晰的。要做到这一点,可以按以下方法来操作摄像机。
把镜头的焦距拉长(向“T”方向变化),即把要拍摄的主体景物推到最大,出现特写镜头,在此情况下调节聚焦直到图像的细节最清晰(称为特写对焦)。完成上述调整后,在镜头焦距做任何变化的情况下,都能保证图像始终是清晰的。当然,对于具有自动聚焦功能的镜头,就无需这种操作了。

2.光圈(IRIS)的自动和手动调整
摄像时应根据监控现场的光照强度来随时调整光圈,以控制镜头的透光量,这样可以使摄录出的图像幅度大小稳定,不致于产生过分明亮或过分黑暗的画面,或可能产生的图像限幅现象。
光圈的调整可以是手动的,也可以是自动的。在一般情况下,为了摄像的方便,都使用自动光圈控制,只有在比较特殊的摄像环境下,即当自动光圈控制系统已不能起到很好的自动控制作用时,才使用手动来人为控制光圈的大小。
(1)自动(AUTO)光圈控制。
目前使用的变焦距镜头一般都配以自动光圈控制,称为自动光圈变焦镜头。因为当镜头的焦距连续变化,特别是摄取的量物,亮度变化较大时,光圈的自动跟踪调整就显得尤为方便和重要。
自动光圈控制的方式有两种。一种是视频信号的控制方式,另一种是直流电压的控制方式。
①视频信号的控制方式。
该种自动光圈控制方式的基本工作原理是通过检测摄像机输出视频信号幅度的大小,与基准电平(设定的视频信号的峰值或平均值电平)比较,来判断此时镜头光圈的大小。再通过自动控制电路来控制光圈马达,以自动改变光圈的大小,从而使信号稳定在预先选定的标准电平上,以维持摄像机处于最佳工作状态。
自动光圈镜头上有一个带有多芯连线的插头,使用时与摄像机相连,从而实现自动光圈的控制。
②直流电压的控制方式(又称DC控制方式)。
该种方式镜头的自动光圈控制是由摄像机送来的直流电压来直接控制的。但是只靠光圈的变化还不能使微光摄像机适应整个昼夜的照度变化,这就需要采用在镜头和靶面的光路之间加装滤光片来加以补偿的办法。 当置光圈为“自动”位置时,自动光圈电路可以保证摄像机在很宽的照明条件范围内稳定地工作。显然,这给监控系统中的摄像带来了很大的方便。
(2)手动(MANUAL)或电动遥控光圈控制。
在被摄景物特别亮或过分暗的情况下,特别是在摄取光线变化比较快的景物时,最好还是采用手动光圈控制。这是因为自动光圈控铡是一个检测和反馈控制的过程,需要一定的时间,在上述几种摄像情况下,会因光圈的调整不及时或光圈调整速度跟不上光线的变化,而影响所摄图像的质量和效果。
在监控系统中可在中心控制室通过光圈遥控开关,来控制光圈马达的转动,从而实现人为手动的光圈调节。#p#副标题#e#
3.聚焦(FOCUS)的自动和手动调整
镜头的聚焦,也就是对焦点,是使景物的影像焦点准确地落在摄像器件的成像面上,以保证所摄图像的清晰度。聚焦的调整也可分为自动调整和手动调整两种方式。
(1)自动聚焦(AF-SUTO FOCUS)方式。
自动聚焦是指摄像机镜头的聚焦环能够在摄像机中设置的自动聚焦系统的控制下,依据摄像的不同场面、主体物的不同运动等自动调整动作,以确保始终拍摄出清晰的画面。也就是说,摄像机本身具有自我检测焦点、自动进行调焦的功能。显然,这可以大大简化摄像机的操作,带来很大的方便。
(2)手动聚焦(MF—MANUAL FOCUS)或电动遥控聚焦方式。
在监控中心,可先利用手控电动变焦方式将焦距置于较长焦距处,即使得所监控的主体物能在监视器上出现较大的(特写)图像。而后再利用监控中心的聚焦遥控开关,遥控聚焦环直到所摄图像最清晰。这也是一般摄像时经常采用的方式。也可以用手直接转动聚焦环来实现聚焦。
综上所述,通常将对镜头的焦距、光圈和聚焦可以人为手控或遥控改变的镜头就称为三可变镜头。在电视监控系统中,为了实现在中心控制室的遥控,通常采用电动三可变镜头。

镜头后像焦调整方法:
如果所采用的镜头在某个范围内始终无法聚焦清楚,请按如下方法调整后像焦的位置:
注意:在进行后像焦调节的时候,请务必保证镜头的光圈在最大打开位置 (一般可用减光玻璃片盖在镜头前面。或者将LEVER调到最大并将摄像机电子快门打开,调好后焦再复原),否则将会出现在光线较强的环境时,图像清晰,而在光线较暗的环境时,图像模糊。
1、使用十字螺丝刀拧松FLANGE BACK/LOCK螺钉;
2、设定变焦镜头到最大远摄(TELE长焦,此时镜头毫米数最大,通过摄像机看到的物体也最大)位置,用镜头上的调焦环来设定焦点,直到图像最清晰,(如下图所示);
3、设定变焦镜头到最大广角(WIDE短焦,此时镜头毫米数最小,通过摄像机看到的物体也最小)位置,旋转摄像机上FLANGE BACK/ADJ螺钉来设定后焦点。直到图像最清晰。(如图四);
4、重复步骤2和3,直到从远摄镜头转换到广角镜头时图像保持在焦点位置。设定完成后,拧紧FLANGE BACK/LOCK螺钉。
注意:摄像机接通电源前请先装好镜头,以防止摄像机接通电源时,强光照射到CCD感光靶面上,导致CCD感光器件烧毁。
图三:此种情况调镜头聚焦 图四:此种情况调摄像机后焦
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