鏡頭的種類繁多，從焦距上分類，可分為短焦距、中焦距、和焦距和變焦距鏡頭;從視場(chǎng)的大小分類，可分為廣角、標(biāo)準(zhǔn)、遠(yuǎn)攝鏡頭;從結(jié)構(gòu)上分類，還可分為固定光圈定焦鏡頭、手動(dòng)光圈定焦鏡頭、自動(dòng)光圈定焦鏡頭、手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭、電動(dòng)三可變鏡頭(指光圈、焦距、聚焦這三者均可變)等類型。由于鏡頭選擇得合適與否，直接關(guān)系到攝像質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，在實(shí)際應(yīng)用中必須合理選擇鏡頭。

　　鏡頭的選型與畫(huà)質(zhì)關(guān)系

　　無(wú)論何種監(jiān)控工程的應(yīng)用中，視頻畫(huà)質(zhì)效果皆是考核鏡頭優(yōu)劣的核心因素。好的攝像機(jī)如果配上不好的鏡頭，就不能得到高質(zhì)量的監(jiān)控畫(huà)面。同理，如果好的鏡頭卻配上不好的攝像機(jī)，那也不會(huì)有好的視頻畫(huà)面呈現(xiàn)。高質(zhì)量鏡頭不但在成像清晰度、對(duì)比度及亮度、色彩還原度具備尚佳表現(xiàn)，而且畫(huà)面畸變率變形小。在與攝像機(jī)搭配上，鏡頭選型應(yīng)考慮的因素包含下列幾項(xiàng)。

　　·F值越小表示光通量越高。如果攝像機(jī)自身設(shè)有的照度計(jì)對(duì)通光量F值有一定要求，那么工程人員就更需要意識(shí)到鏡頭的光通量一定要大于攝像機(jī)的通光量，如攝像機(jī)是F1.4，則至少要選用F1.4或F1.2的鏡頭才能與之匹配;

　　·鏡頭座的匹配。也就是C與CSMount必須相互匹配。當(dāng)然，在目前大部分采用5mm配接環(huán)下此問(wèn)題不大，不過(guò)在安裝環(huán)節(jié)故障層出不窮(該部分將在安裝章節(jié)上向讀者說(shuō)明);

　　·光圈范圍大，即f值由小到大的數(shù)值范圍越大越好，由此能使搭配的攝像機(jī)對(duì)環(huán)境光線條件的適應(yīng)足夠應(yīng)付任何光照條件變化;

　　·鏡片鍍膜要均勻。目前質(zhì)量較高的鏡片的鍍膜都是多層復(fù)合型鍍膜。復(fù)合型鍍膜可有效地抑制逆光及光線散射，以使攝像機(jī)避開(kāi)光線造成的畫(huà)面不良影響;

　　·非球面的鏡頭搭配應(yīng)用，無(wú)論百萬(wàn)還是非百萬(wàn)攝像機(jī)應(yīng)用，搭配非球面鏡對(duì)攝像機(jī)畫(huà)面光線的整體平均度皆有很大改善。因?yàn)榉乔虻溺R頭，在清晰度、對(duì)比度、畫(huà)面亮度上較之球面鏡頭皆有較好的效果;

　　·最好選用有焦距、景深或光圈都有固定鎖定的調(diào)節(jié)螺絲。因?yàn)殓R頭應(yīng)用在各種不同環(huán)境及固定條件下，如果有此裝置可以避免已調(diào)節(jié)好的畫(huà)面因攝像機(jī)震動(dòng)而發(fā)生畫(huà)質(zhì)變動(dòng);

　　·選用與鏡頭安裝方便及大小結(jié)構(gòu)適合的攝像機(jī)，過(guò)大或過(guò)小的鏡頭都會(huì)給攝像機(jī)安裝調(diào)整或施工上帶來(lái)不便，尤其是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鏡頭更需謹(jǐn)慎采用;

　　·紅外線鏡頭的選用不是絕對(duì)的，在(Day&Night)日夜型攝像機(jī)與(Low-Light)低照度攝像機(jī)匹配上要慎之又慎。而ICR(彩轉(zhuǎn)黑)攝像機(jī)對(duì)IR鏡頭沒(méi)有偏好，相反，在黑白條件下，IR鏡頭反而可能是一種過(guò)度的功能浪費(fèi);

　　·透過(guò)攝像機(jī)對(duì)紅外線波場(chǎng)的感應(yīng)范圍來(lái)選擇(LD低散射光學(xué)鏡片)鏡頭。一般IR的紅外線感應(yīng)波長(zhǎng)約是在300-750nm范圍，但如果存在透霧的需求，那么攝像機(jī)及鏡頭在紅外線感應(yīng)波長(zhǎng)上都必須要達(dá)到700-950nm的范圍，因?yàn)橹挥胁ㄩL(zhǎng)達(dá)到該范圍，才能發(fā)揮透霧的功效;

　　·鏡頭在攝像機(jī)的搭配上還必須注意口徑上的搭配，過(guò)去單純的1/2、1/3及1/4英寸口徑已經(jīng)不是定律，隨著CMOS感光芯片的發(fā)展，越來(lái)越多的大小取像口徑尺寸出現(xiàn)，鏡頭的搭配口徑大于攝像機(jī)的口徑這一原則依舊不變，然而該原則在工程中也時(shí)有造成錯(cuò)誤的選型應(yīng)用。

　　對(duì)于工程人員來(lái)說(shuō)，以上所述的鏡頭在與攝像機(jī)搭配選型時(shí)的數(shù)項(xiàng)重要參考因素內(nèi)容至關(guān)重要。同樣，在鏡頭工程施工安裝上常常出現(xiàn)的問(wèn)題與錯(cuò)誤施作亦不容小視。

　　鏡頭技術(shù)的環(huán)境應(yīng)用

　　首先來(lái)看在夜視時(shí)的技術(shù)應(yīng)用與要求，一般日夜兩用攝像機(jī)在需要24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控的道路、機(jī)場(chǎng)、港口或?qū)W校周界和工廠、住宅大樓、停車場(chǎng)中不休息不斷電的使用，因此對(duì)于高畫(huà)質(zhì)的日夜兩用攝像機(jī)的成像效果要求也越來(lái)越高。日夜兩用攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)，是即使在低照度，甚至沒(méi)有可見(jiàn)光照明的環(huán)境中，仍可運(yùn)用夜間模式或使用近紅外線燈照射監(jiān)控對(duì)象，觀察到清晰的圖像，并且對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行識(shí)別，但這些都須要一個(gè)適合的非球面鏡頭及鏡頭中的紅外線濾光成像技術(shù)的配合。如果只用一般的球面無(wú)紅線外濾光鏡頭，安裝在日夜兩用攝像機(jī)上，在夜間模式時(shí)，由于成像焦距無(wú)法集中且會(huì)產(chǎn)生色差的問(wèn)題，使得影像產(chǎn)生焦距偏移，無(wú)法獲得到清晰的圖像。

　　為了克服這個(gè)問(wèn)題，使鏡頭能夠適用于日夜兩用型攝像機(jī)，需要從可見(jiàn)光區(qū)域到近紅外線區(qū)域的范圍內(nèi)，盡量減少色差。對(duì)鏡頭而言，焦距越長(zhǎng)，色差的補(bǔ)償就越困難;若在可見(jiàn)光區(qū)域和近紅外線區(qū)域上的色差增大，焦距偏焦也就越明顯。因此必須采用非球面鏡片技術(shù)機(jī)低色散光學(xué)鏡片來(lái)抑制這樣的焦距偏移及色差。采用了此非球面鏡片成像技術(shù)，就可以進(jìn)行日夜間的監(jiān)控模式或白天為彩色圖像夜間為黑白模式的Day/Night切換，也能將焦距偏移問(wèn)題控制到無(wú)形，達(dá)到日夜24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控的應(yīng)用要求。除此之外，由于IR日夜兩用鏡頭的波長(zhǎng)范圍較大，因此須注意透光率帶來(lái)的光斑問(wèn)題，慎重的對(duì)鏡頭鍍膜效果做好預(yù)先的適用檢視及挑選。[nextpage]

　　鏡頭技術(shù)在攝像機(jī)透光口徑的關(guān)系應(yīng)用

　　監(jiān)控用鏡頭及攝像機(jī)為了滿足夜視低照度的監(jiān)控需求，很多廠商開(kāi)始制造靈敏更高的低照度攝像機(jī)，并且在Sensor與鏡頭搭配朝向大口徑發(fā)展，就是透過(guò)降低鏡頭的口徑F值以提高進(jìn)光量，讓鏡頭可以使攝像機(jī)發(fā)揮低照度的功能。

　　但值得一提是鏡頭的F值，是會(huì)隨著鏡頭口徑的增加，且是成反比地減小，F(xiàn)值越小，性能越好。而為了得到較大的鏡頭進(jìn)光量，有時(shí)會(huì)透過(guò)增加鏡頭的口徑r及長(zhǎng)度，以得到更小的F值，從而提高鏡頭的性能。這是鏡頭技術(shù)上一種普遍的應(yīng)用。但由于監(jiān)控?cái)z像機(jī)受到設(shè)計(jì)及應(yīng)用，還有安裝場(chǎng)所的因素限制，體積日益朝小型化發(fā)展，鏡頭本身也跟著必須要更加小巧，這也使得在鏡頭口徑設(shè)計(jì)上開(kāi)始朝更加大去設(shè)計(jì)。更值得注的是要設(shè)計(jì)出更小的鏡頭F值，勢(shì)必要增加補(bǔ)償像差的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)鏡頭技術(shù)應(yīng)用上的難點(diǎn)，因?yàn)楫a(chǎn)生像差會(huì)讓鏡頭光學(xué)性能產(chǎn)生變化變形成像及外型此寸的增加。還好在這部分抑制性能變形及外形尺寸的增加，可以采用非球面透鏡設(shè)計(jì)來(lái)解決，以有效補(bǔ)償像差、實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。以目前市面上的各種焦距手動(dòng)變焦鏡頭，就是因應(yīng)這種需求而生，目前的鏡頭體積與口徑不斷的加大，F(xiàn)1.0甚至更大都已存在可能。

　　鏡頭技術(shù)在攝像機(jī)成像大小的關(guān)系應(yīng)用

　　監(jiān)控的攝像機(jī)角度涵蓋大小與鏡頭成像技術(shù)絕對(duì)是息息相關(guān)的，近來(lái)在影像高清化的口號(hào)下，監(jiān)控廣角化也成了監(jiān)控?cái)z像機(jī)架設(shè)的考察重點(diǎn)，但這不是攝像機(jī)能完全承擔(dān)的問(wèn)題，過(guò)去在很多如出入門(mén)口、梯間、公交車上、地鐵上及電梯內(nèi)和銀行柜員機(jī)區(qū)等狹小場(chǎng)所裝設(shè)攝像機(jī)，都有無(wú)法完全涵蓋所要景物的窘境，往往必須架設(shè)更多攝像機(jī)，才能達(dá)成監(jiān)控?zé)o死角的要求，然而鏡頭的成像技術(shù)改良，目前的技術(shù)只需用一臺(tái)廣角攝像機(jī)，就可以覆蓋所有獲監(jiān)控畫(huà)面要求。不過(guò)，在追求廣角化的同時(shí)，要注意避免隨之而來(lái)的問(wèn)題，例如前鏡片口徑增大后攝像機(jī)外型尺寸跟著變大、圖像變形及失真率過(guò)高等問(wèn)題，這些都是鏡頭技術(shù)與成像關(guān)系上要小心的部分，但還好的是，鏡頭技術(shù)相對(duì)也在廣角鏡頭加上多重焦距及手動(dòng)變焦的技術(shù)產(chǎn)品上發(fā)展來(lái)解決這些應(yīng)用問(wèn)題。

　　鏡頭技術(shù)在影像高清化的應(yīng)用

　　監(jiān)控在百萬(wàn)像素鏡頭的需求已是一個(gè)既定的事實(shí)，不管是用于任何一種行業(yè)應(yīng)用，除了攝像機(jī)的影像感光器在往高清影像趨勢(shì)前進(jìn)外。而為能真正了取得清晰細(xì)致的高清影像，從200萬(wàn)到300萬(wàn)，甚至500萬(wàn)像素的百萬(wàn)像素鏡頭都以正式商品化上市應(yīng)用。但目前仍然存在一個(gè)問(wèn)題，就是對(duì)于高倍數(shù)變焦鏡頭部分，應(yīng)用于高速球的部分，由于機(jī)芯模塊的伸縮鏡片組是否也兼具有非球面的高透光率鏡片，仍然眾說(shuō)紛紜，甚至在部分實(shí)測(cè)下，結(jié)果證明百萬(wàn)高清的高速球在跟同樣條件的高清百畫(huà)槍機(jī)比較下，其影像清晰度的效果仍然是有明顯差異的。

　　此外，仿真監(jiān)控?cái)z像機(jī)的分辨率，在960H的芯片問(wèn)世后，解晰度與辨識(shí)率也從過(guò)去的540TVL，提升到700TVL。因此鏡頭的高清技術(shù)為了配合這些高畫(huà)質(zhì)攝像機(jī)的產(chǎn)生也自燃異在技術(shù)發(fā)展上由原來(lái)最大200萬(wàn)畫(huà)素一舉突破發(fā)展到500萬(wàn)像素的技術(shù)程度。再者隨著CMOS

　　Sensor感光組件的像素的不斷的飆高，使得畫(huà)素點(diǎn)Pixel的尺寸也隨之變小，因此鏡頭的畫(huà)素轉(zhuǎn)換力MTF(ModulationTransfer

　　Function);也就是將原攝取光學(xué)成像傳送的成為像素的鏡頭分辨率與反差呈現(xiàn)為解晰度能力方面的頻率數(shù)值也跟著必須變大，才能解析分辨出更加細(xì)微的對(duì)應(yīng)線條TVL(TV

　　Line)。為能有效發(fā)揮高畫(huà)素的性能，這些鏡頭不僅在畫(huà)面中心，甚至是畫(huà)面邊緣，也都擁有高分辨率、高對(duì)比度。同時(shí)，監(jiān)控鏡頭在成像技術(shù)上不僅降低了失真，現(xiàn)在的制造技術(shù)還兼具有防震、防撞的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)，以及防止發(fā)生誤觸焦距偏移的固定旋鈕等，可以說(shuō)在技術(shù)整體上，監(jiān)控鏡頭已在結(jié)構(gòu)與應(yīng)用技術(shù)上都比過(guò)去鏡頭改良進(jìn)步不少。

　　監(jiān)控高清化已是這幾年來(lái)明顯的趨勢(shì)，監(jiān)控應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)鏡頭的功能要求及應(yīng)用需求也越來(lái)越高，加上攝像機(jī)在高清的發(fā)展上一直領(lǐng)先鏡頭的發(fā)展，在今年才看到鏡頭在夜視及透霧等新的應(yīng)用技術(shù)上追了上來(lái)，也讓監(jiān)控應(yīng)用在鏡頭搭配上不再像前二年那樣捉襟見(jiàn)肘，看來(lái)這是高清監(jiān)控之福。