在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，閉路監(jiān)控（CCTV）鏡頭是一個重要的組成部分，它的作用主要用于收集監(jiān)控場景反射來的光線，并且將這些光聚焦到攝像機的傳感器上（CCD靶面），達到光電轉(zhuǎn)化的效果。舉例來說，跟人的眼睛一樣，光線通過角膜、虹膜，晶狀體、玻璃體，最后落到人的視網(wǎng)膜上，形成物體圖像。

監(jiān)控鏡頭的用途
    上面我們已經(jīng)大概地了解到監(jiān)控鏡頭主要是用來采集場景的反射光線，但為了獲得更好的預(yù)期效果，為了把需要監(jiān)視的物體的暗亮程度、場景光線的變化以及監(jiān)控物體遠近的變化能更好的體現(xiàn)，使得對鏡頭的選用變得非常重要。各類鏡頭功能與用途不同,而鏡頭選用常常是根據(jù)現(xiàn)場的要求來確定的。

    所要拍攝的畫面的質(zhì)量通常由鏡頭的通透性（F）、被拍攝物體的照度、攝像機的敏感度、攝像機的解像度等來決定的，而F值對于鏡頭來說又是一個非常重要的衡量指標。F值通常是由鏡頭的焦距（f ）和通光口徑（D）來決定的，F(xiàn)= f /D，同樣直徑的鏡頭，焦距越長，F(xiàn)值越大，到達 CCD靶面上的光線越少。現(xiàn)在市場上F1.4的鏡頭較為常見，少數(shù)的非球面鏡頭的F值達到0.9也是可能的。

    現(xiàn)在市場上常見鏡頭的F值有F 1.2、F1.4、F1.6、F1.8、F2.0等，其常常被表示成F1.2~360、F1.4~360、F1.4~C（C為無窮大）等形式?？傊?，鏡頭的通光量的大小決定了通過鏡頭到CCD靶面（傳感器）上的光線的多少。這在監(jiān)控系統(tǒng)的使用中，根據(jù)具體的要求，選用好的鏡頭是必要的。

鏡頭的選擇
鏡頭的選擇主要考慮以下幾個方面：
·CCD靶面的尺寸（1、2/3、1/2、1/3、1/4英寸等）；
·周圍場景的光線是否隨時間的變化；
·逆光的場合；
·遠端控制；
·監(jiān)控物體的大小。

    以上這些條件是選用鏡頭的基本要素，總之，就是要選擇能夠達到監(jiān)控效果的鏡頭。

    常用的鏡頭分固定光圈、手動光圈、自動光圈（直流、視頻驅(qū)動）、和電動鏡頭幾種。其中固定光圈和手動光圈鏡頭好理解，固定光圈鏡頭的光圈大小不能變化，而手動光圈鏡頭由手來調(diào)節(jié)光圈的大小。自動光圈鏡頭分直流驅(qū)動（DC）和視頻驅(qū)動（AI）兩種，（DC）直流驅(qū)動鏡頭就是說由攝像機給鏡頭一個驅(qū)動電流，來確定光圈的打開和關(guān)閉；而（AI）視頻驅(qū)動鏡頭通常是根據(jù)攝像機收到的視頻信號的大小，調(diào)整光圈打開與關(guān)閉，根據(jù)光亮程度，自動調(diào)節(jié)光圈的大小。電動鏡頭，通常是指電動三可變的鏡頭，由電機驅(qū)動光圈變化。[nextpage]

光學(xué)鍍膜的作用和鏡頭效果
    在鏡頭使用時，我們可以看到鏡片的表面會有一層彩色的膜層，這就是鏡頭的光學(xué)鍍膜。

    鏡頭鍍膜的作用一般是：防止鏡片腐蝕，就是防止鏡片內(nèi)的元素與外界的氧氣和酸堿接觸后對鏡片進行腐蝕；增強一定的硬度，防止損害鏡片；反射掉不需要的光線，接受需要的光。通常情況下，鏡片的折射因光波的長短而不同，使得青光的折射最小、通透性最強，紅光正相反。為了使得幾組鏡片上收集到的光線與原景光線相同，就必須放射掉一部分青光，這樣才能使得最后CCD靶面上接受到的光線一致，使之達到最佳的通透效果。

    鏡頭的最佳效果就是保證各個鏡片同軸，所以對各組件的精度要求較高。日本一些鏡頭制造公司對鏡片的加工方面起步較早，精度也高，在國內(nèi)的享有很高的知名度和影響力，所以一般來說效果更好些。，鏡頭不僅僅是對光學(xué)件精度要求很高，就是對外殼等，也要求有較高的品質(zhì)。

鏡頭的焦距和視場角
    在選擇鏡頭的時候通常會問，這個場景要用多大焦距的鏡頭。這就涉及到鏡頭的焦距和視場角的問題。鏡頭焦距就是鏡頭焦點到攝像機靶面的距離用（f）來表示。鏡頭又分定焦和變焦鏡頭兩種，定焦鏡頭就是焦點固定，常見的有f2.8, f4 ,f6 ,f8 ,f12 ,f16, f25, f50, f70等。根據(jù)鏡頭焦距的大小，鏡頭通常分為廣角鏡頭，標準鏡頭和長焦鏡頭，通常焦距小于8的為廣角鏡頭，8~25為標準鏡頭，25以上的為長焦鏡頭，也可叫狹角鏡頭。另外的分法是根據(jù)鏡頭視場角來分的，鏡頭角度>45度的為廣角鏡頭,在15度到45度之間的為普通鏡頭,<15度的為長焦鏡頭。使用不同焦距的鏡頭達到的不同效果。

    變焦鏡頭是指焦距可調(diào)的鏡頭，通常又分為手動和電動兩種。手動變焦就是說，通過手動來調(diào)節(jié)焦距的變化，達到預(yù)期的效果。變焦鏡頭，通常也可以說是變倍鏡頭，舉例來說， TOKINA的TVR3314鏡頭就是手動變焦鏡頭，焦距的變化范圍是3.3-8毫米，也可以說是2.4倍的鏡頭。因為在調(diào)整焦距變化的同時，通常先要調(diào)整變倍組的變化，然后調(diào)整調(diào)焦組，調(diào)整清晰，達到預(yù)期的焦距要求。電動變焦鏡頭是指有驅(qū)動電機來驅(qū)動變焦組和變倍組的變化，來達到預(yù)期效果的，變焦的控制是有控制系統(tǒng)來控制調(diào)整的。

根據(jù)場景的要求不同，選定的鏡頭也不同。焦距的大小是根據(jù)攝像機CCD靶面的不同和物體的大小來確定的，通常的CCD以2/3、1/2、1/3、1/4英寸為最常見，我們以1/3英寸為例，它的尺寸:
選擇鏡頭有如下的公式w/W=h/H=f/L
W：物體的寬度；
H：物體的高度；
w：表示CCD靶面的橫幅，1/3英寸為4.8mm；
h：表示CCD靶面的高度，1/3英寸為3.6mm；
f：焦點到靶面距離；
L：物體距離（物體到焦點的距離）。[nextpage]

    根據(jù)給定的條件，來確定鏡頭焦距的大小，然后再根據(jù)場景的具體情況，看看選用什么樣的鏡頭，是變焦還是定焦，手動還是自動，還是電動的鏡頭。舉例來說：視場寬50m，距離40m，使用1/3英寸的鏡頭，在座標圖中的交點比代表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。

CCTV中的特殊鏡頭
    前面所介紹的很多都是大家已經(jīng)了解和熟悉的知識。但是在CCTV應(yīng)用領(lǐng)域還有非常特殊的CCTV鏡頭，包括光纖鏡頭、管道鏡頭、分像鏡頭、拐角鏡頭、中繼鏡頭、安定鏡頭。這些鏡頭各有所長，雖然市場上很難見其蹤跡，但是它們可以實現(xiàn)普通鏡頭所無法完成的許多特殊功能。

光纖鏡頭
    與通常用于視頻信號傳輸?shù)膯文９饫w和多模光纖不同，這種光纖束是由上千根單獨的玻璃光纖粘連在一起組成的。高分辨率（450線）的粘連光纖束中有幾萬根玻璃纖維，光學(xué)圖像就是通過這些纖維束從一端傳輸?shù)搅硪欢?，每根光纖在光纖束兩端的幾何陣列中所處的位置完全相同。完整的"光纖鏡頭"除了包括這個光纖束外，還需要在前面加裝成像用的物鏡，在后端加裝傳遞圖像用的中繼鏡頭。中繼鏡頭從光纖束處理和接收到圖像后，再將其傳送到攝像機的傳感器上。通過光纖鏡頭取得的畫面，其質(zhì)量不如通過普通鏡頭取得的畫面好。因此，這種鏡頭只能用在普通鏡頭無法解決問題的場合。

管道鏡頭
    管道鏡頭由直徑為0.04～0.5英寸、長6～30英寸的通光管、桿狀鏡頭和多聯(lián)式中繼鏡頭共同組成。中間的鏡頭用于將物鏡形成的光學(xué)圖像傳送給后面的鏡頭，進而傳送到攝像機傳感器上。單桿鏡頭使用的是獨特的GRIN（graded index，漸變折射率）玻璃桿，光學(xué)圖像在通過它之后能夠重新聚焦。由于桿和鏡頭的直徑都很小，只有少量的光線能透入攝像機內(nèi)部，因此這種系統(tǒng)的光學(xué)速度較慢，通常為f11和f30。這一特性使得管道鏡頭只能與光線充足的場景和高靈敏度的攝像機配用。因為管道鏡頭中使用的都是玻璃透鏡，它的圖像質(zhì)量比光纖鏡頭要好一些。

分像鏡頭
    分像鏡頭又稱做雙焦鏡頭，能夠?qū)蓚€單獨場景同時成像的同一攝像機上。這種鏡頭使用兩個分開的透鏡獲取兩個場景的圖像后，再將其投射到攝像機的傳感器上，，攝像機就可以同時看到同一場景的廣角和狹角的圖像。其中一只是主鏡，另一只是側(cè)鏡。側(cè)鏡位置安裝的可調(diào)式反射鏡可以改變鏡頭觀察的方向。在側(cè)鏡旁邊再加裝一只反射鏡，就可以讓兩個鏡頭對準同一場景。在這種情況下，如果主鏡使用廣角鏡頭（6.5mm），側(cè)鏡使用狹角鏡頭（75mm）就構(gòu)成一個雙焦鏡頭。雙焦鏡頭在監(jiān)視器上形成的圖像是倒轉(zhuǎn)的，因此需要將攝像機倒轉(zhuǎn)過來安裝。同樣的道理，三向光學(xué)分像鏡頭可以同時觀察三個不同的場景。而這三個場景可顯示在同一監(jiān)視器上。[nextpage]

拐角鏡頭
    在墻壁后面的空間比較有限的場合，像柜員機、天花板或升降機內(nèi)，拐角鏡頭會是一個很好的解決方案。因為拐角鏡頭可以使得攝像機貼墻安裝，即攝像機軸線與墻面平行。拐角光學(xué)鏡頭使得2.6mm鏡頭的軸線變得與攝像機的軸線垂直，因為2.6mm鏡頭的視場可以達到110度。拐角轉(zhuǎn)接器可以套接所有焦距的鏡頭，但鏡頭必須帶有C型或CS型的接口。

中繼鏡頭
    中繼鏡頭用來將鏡頭或粘連光纖束聚焦的光學(xué)圖像傳送到攝像機傳感器上。這種鏡頭必須與其它物鏡一起使用，其自身不能成像。在與光纖鏡頭配用時，它將光纖束輸出端上面的圖像投射到傳感器上。與分像鏡頭或拐角鏡頭配用時，它也可以將雙景圖像或改向的圖像投射到傳感器上。中繼鏡頭可以被看作是一個沒有放大倍數(shù)的附加鏡頭，在與普通鏡頭配用時，它的主要作用是使得鏡頭和傳感器之間的距離適當(dāng)增大。

安定鏡頭
     在安全系統(tǒng)中，當(dāng)鏡頭和攝像機在觀察場景時晃動或震動時，就需要使用安定鏡頭。安定鏡頭廣泛應(yīng)用在手提式攝像機、車載攝像機、空中平臺攝像機和船載攝像機系統(tǒng)中。安定鏡頭可以抵消攝像機因外力如風(fēng)、車的轉(zhuǎn)彎、船的搖擺等而引起的嚴重晃動。這種鏡頭系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有活動光學(xué)器件，并通過這種器件的反向移動來抵消攝像機和場景之間的相對移動。

鏡頭安裝與調(diào)試
鏡頭屬于精密器件，所以安裝時要求小心謹慎。但鏡頭不是易損件，鏡頭使用后，不會被損壞（除電動鏡頭的電動部分可能容易燒毀外）。電動鏡頭一般的驅(qū)動電壓為6~24伏（6~12伏）不等，使用的時候一定要先確定好，不然容易造成鏡頭電路板或其他電子件的燒毀，造成鏡頭不能正常使用。

    鏡頭的工作環(huán)境一般在常溫環(huán)境中，因為鏡頭中涂有潤滑油，防滲液等。太冷，潤滑油會凝固；太熱，潤滑油可能會流出，這樣都會影響鏡頭的使用。如果監(jiān)控的環(huán)境是在低溫的情況下，常常要安裝加熱裝置，使得鏡頭能夠正常工作。

    鏡頭在安裝后，有可能在監(jiān)視器上顯示出的圖像不太清晰，這時我們要調(diào)試鏡頭的后焦距，使得鏡頭成像剛好落到CCD靶面上，直到清晰。

    對于自動光圈鏡頭（直流驅(qū)動、視頻驅(qū)動），它一般由廠家調(diào)整好后出廠，但有時根據(jù)監(jiān)控的場景不同，對比度的強弱不同，需要對鏡頭的ALC和LEVEL進行調(diào)整，具體情況最好參照說明書或詢問有經(jīng)驗的技術(shù)人員及廠家。