1.鏡頭的種類(根據(jù)應(yīng)用場合分類)
    · 廣角鏡頭：視角90度以上，觀察范圍較大，近處圖像有變形。
    · 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角30度左右，使用范圍較廣。
    · 長焦鏡頭：視角20度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。
    · 變焦鏡頭：鏡頭焦距連續(xù)可變，焦距可以從廣角變到長焦，焦距越長成像越大。
    · 針孔鏡頭：用于隱蔽觀察，經(jīng)常被安裝在如天花板或墻壁等地方。
鏡頭的種類有許多種，每一種鏡頭都有其特點。根據(jù)功能與結(jié)構(gòu)的不同，這些鏡頭的價格相差非常大，如電動變焦鏡頭要比普通定焦鏡頭的價格高約10倍，因此，只有正確了解各種鏡頭的特性，才能更加靈活地選擇鏡頭。

A、 固定光圈定焦鏡頭
固定光圈定焦鏡頭是相對較為簡單的一種鏡頭，該鏡頭上只有一個可手動調(diào)整的對焦調(diào)整環(huán)（環(huán)上標(biāo)有若干距離參考值），左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使成在 CCD靶面上的像最為清晰，此時在監(jiān)視器屏幕上得到圖像也最為清晰。
由于是固定光圈鏡頭，因此在鏡頭上沒有光圈調(diào)整環(huán)，也就是說該鏡頭的光圈是不可調(diào)整的，因而進(jìn)入鏡頭的光通量是不能通過簡單地改變鏡頭因素而改變，而只能通過改變被攝現(xiàn)場的光照度來調(diào)整，如增減被攝現(xiàn)場的照明燈光等。這種鏡頭一般應(yīng)用于光照度比較均勻的場合，如室內(nèi)全天以燈光照明為主的場合，在其他場合則需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機合用（當(dāng)然，目前市面上絕大多數(shù)的CCD攝像機均帶有自動電子快門功能），通過電子快門的調(diào)整來模擬光通量的改變。

B、 手動光圈定焦鏡頭
手動光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調(diào)整環(huán)，其光圈調(diào)整范圍一般可從F1. 2或F1. 4到全關(guān)閉，能很方便地適應(yīng)被攝現(xiàn)場的光照度，然而由于光圈的調(diào)整是通過手動人為地進(jìn)行的，一旦攝像機安裝完畢，位置固定下來，再頻繁地調(diào)整光圈就不那么容易了，因此，這種鏡頭一般也是應(yīng)用于光照度比較均勻的場合，而在其他場合則也需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機合用，如早晚與中午、晴天與陰天等光照度變化比較大的場合，通過電子快門的調(diào)整來模擬光通量的改變。

C、 自動光圈定焦鏡頭
自動光圈定焦鏡頭在結(jié)構(gòu)上有了比較大的改變，它相當(dāng)于在手動光圈定焦鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個由齒輪嚙合傳動的微型電動機，并從其驅(qū)動電路上引出3芯或4芯線傳送給自動光圈鏡頭，至使鏡頭內(nèi)的微型電動機相應(yīng)做正向或反向轉(zhuǎn)動，從而高速光圈的大小。自動光圈鏡頭又分為含放大器（視頻驅(qū)動型）與不含放大器（直流驅(qū)動型）兩種規(guī)格。

D、 手動變焦鏡頭
顧名思義，手動變焦鏡頭的焦距是可變的，它有一個焦距調(diào)整環(huán)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整鏡頭的焦距，其變比一般為2~3倍，焦距一般在3. 6~8 mm。在實際工程應(yīng)用中，通過手動調(diào)節(jié)鏡頭的變焦環(huán)，可以方便地選擇監(jiān)視現(xiàn)場的視場角，如：可選擇對整個房間的監(jiān)視或是選擇對房間內(nèi)某個局部區(qū)域的監(jiān)視。當(dāng)對于監(jiān)視現(xiàn)場的環(huán)境情況不十分了解時，采用這種鏡頭顯然是非常重要的了。
 

E、  自動光圈電動變焦鏡頭
此種鏡頭與前述的自動光圈定焦鏡頭相比另外增加了兩個微型電動機，其中一個電動機與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動時可改變鏡頭的焦距（Zoom）；另一個電動機與鏡頭的對焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動時可完成鏡頭的對焦（Focus）。由于該鏡頭增加了兩個可遙控調(diào)整的功能，因而此種鏡頭也稱作電動兩可變鏡頭。
自動光圈電動變焦鏡頭一般引出兩組多芯線，其中一組為自動光圈控制線，其原理和接法與前述的自動光圈定焦鏡頭的控制線完全相同；另一組為控制鏡頭變焦及對焦的控制線，一般與云臺鏡頭控制器及解碼器相連。當(dāng)操作遠(yuǎn)程控制室內(nèi)云臺鏡頭控制器及解碼器的變焦或?qū)拱粹o時，將會在此變焦或?qū)沟目刂凭€上施加一個或正或負(fù)的直流電壓，該電壓加在相應(yīng)的微型電動機上，使鏡頭完成變焦及對焦調(diào)整功能。

2.被攝物體的大小、距離與焦距的關(guān)系
設(shè)被攝物體的高度和寬度分別為H、W，被攝物體與鏡頭間的距離為D，鏡頭的焦距為f。靶面成像的高度和寬度分別為h、w，則計算公式如下： f=h×D/H f=w×D/W
根據(jù)上述公式，也可以很容易地計算出視場角，下表為靶面尺寸和成像大小對照表 靶面規(guī)格 1" 2/3" 1/2" 1/3" h 9.6mm 6.6mm 4.8mm 3.6mm w 12.8mm 8.8mm 6.4mm 4.8mm

3.相對孔徑
為了控制通過鏡頭的光通量的大小，在鏡頭的后部均設(shè)置了光圈。假定光圈的有效孔徑為d，由于光線折射的關(guān)系，鏡頭實際的有效孔徑為D，比d大，D與焦距f之比定義為相對孔徑A，即A=D/f，鏡頭的相對孔徑?jīng)Q定被攝像的照度，像的照度與鏡頭的相對孔徑的平方成正比，一般習(xí)慣上用F=f/D，即相對光徑的倒數(shù)來表示鏡頭光圈的大小。F值越小，光圈越大，到達(dá)CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情況下，F(xiàn)值越小，表示鏡頭越好。

4.鏡頭的焦距
    1)　定焦距：焦距固定不變，可分為有光圈和無光圈兩種。
    · 有光圈：鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境光照的變化，應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過手動或自動調(diào)節(jié)。人為手工調(diào)節(jié)光圈的，稱為手動光圈；鏡頭自帶微型電機自動調(diào)整光圈的，稱為自動光圈。
    · 無光圈：即定光圈，其通光量是固定不變的。主要用光源恒定或攝像機自帶電子快門的情況。
    2)　變焦距：焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，使被攝物體的圖像放大或縮小。
    　　 常用的變焦鏡頭為六倍、十倍變焦。
    　　 三可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。
    　　 二可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、自動光圈。
    5.選配鏡頭原則
    　　 為了獲得預(yù)期的攝像效果，在選配鏡頭時，應(yīng)著重注意六個基本要素：
    　　　 A)　被攝物體的大小
    　　　 B)　被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸
    　　　 C)　物距
    　　　 D)　焦距
    　　　 E)　CCD攝像機靶面的尺寸
    　　　 F)　鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率
  
 注釋：
變焦鏡頭--焦平面的位置固定，而焦路可連續(xù)調(diào)節(jié)的光學(xué)系統(tǒng)。變焦是通過移動鏡頭內(nèi)部的鏡片，改變它們之間的相對位置而實現(xiàn)的。這樣就可以在一定范圍內(nèi)改變鏡頭的焦距長度和視角。
焦距--透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點處的距離。單位一般為毫米或英寸。
光圈--位于攝像機鏡頭內(nèi)部分的、可以調(diào)節(jié)的光學(xué)機械性闌也，可用來控制通過鏡頭的光線的多少。
自動光圈--鏡頭內(nèi)的隔膜裝置，可根據(jù)電視攝像機傳來的視頻信號自行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)光照強度的變化。光圈隔膜通過打開或關(guān)閉光圈來控制通過鏡頭傳送的光線。典型的補償范圍是10000-1到300000-1。
一、公式計算法：
      視場和焦距的計算 視場系指被攝取物體的大小，視場的大小是以鏡頭至被攝取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。

         1、鏡頭的焦距，視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下；
                                               f=wL/W　
                                              f=hL/h
　　f：鏡頭焦距 w：圖象的寬度（被攝物體在ccd靶面上成象寬度）
　　W：被攝物體寬度
　　L：被攝物體至鏡頭的距離
　　h：圖象高度（被攝物體在ccd靶面上成像高度）視場（攝取場景）高度
　　H：被攝物體的高度
        ccd靶面規(guī)格尺寸：　　單位mm
　　          規(guī)格　　　　 W　　　　 H
　　          1/3"　　　　 4.8　　　　3.6
　　          1/2"　　　　 6.4　　　　4.8
　　          2/3"　　　　 8.8　　　　6.6
　　           1"　　　　 12.7　　　　9.6
　　由于攝像機畫面寬度和高度與電視接收機畫面寬度和高度一樣，其比例均為4:3,當(dāng)L不變，H或W增大時，f變小，當(dāng)H或W不變，L增大時，f增大。

　　2、視場角的計算 如果知道了水平或垂直視場角便可按公式計算出現(xiàn)場寬度和高度。 水平視場角β（水平觀看的角度） β=2tg-1= 垂直視場角q（垂直觀看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上 水平視場角與垂直視場角的關(guān)系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距f時的水平視場角b的值，如果知道了水平或垂直場角便可按下式計算出視場角便可按下式計算出視場高度H和視場寬度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；攝像機的攝像管為17mm(2/3in),鏡頭焦距f為12mm，從表2中查得水平視場角為40℃而鏡頭與被攝取物體的距離為2m，試求視場的寬度w。 W=2Ltg=2×2tg=1.46m 則H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和長，視場角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。

二、圖解法
      如前所示，攝像機鏡頭的視場由寬（W）。高（H）和與攝像機的距離（L）決定，一旦決定了攝像機要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來3個因素決定； *.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機與景物的距離 *.攝像機成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。 圖解選擇鏡頭步驟： 所需的視場與鏡頭的焦距有一個簡單的關(guān)系。利用這個關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。 估計或?qū)崪y視場的最大寬度；估計或?qū)崪y量攝像機與被攝景物間的距離；使用1/3”鏡頭時使用圖2，使用1/2鏡頭時使用圖3，使用2/3”鏡頭時使用圖4，使用1鏡頭時使用圖5。具體方法：在以W和L為座標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點上，面那條線指示的數(shù)值。例如： 視場寬50m,距離40m,使用1/3"格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點比代表4mm鏡頭的線偏上一點。這表明如果使用4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場。而用2.8mm的鏡頭則可以完全覆蓋視場。
                                                                          f=vD/V
                                                                          f=hD/H
　　其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測物體高度，h代表CCD靶面水平寬度，H代表被觀測物體寬度。
　　 舉例：假設(shè)用1/2”CCD攝像頭觀測，被測物體寬440毫米，高330毫米，鏡頭焦點距物體2500毫米。由公式可以算出：
　　焦距f=6.4X2500/440≈36毫米 或
　　焦距f=4.8X2500/330≈36毫米
　　 當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號，一般選擇比計算值小的，這樣視角還會大一些。