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知識講堂:網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)鏡頭要素——F值與曝光

光線昏暗條件下,特別是在室內(nèi)環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的一個重要因素是確定鏡頭聚光能力。這由鏡頭的F值(f-系數(shù))決定,也稱光圈級數(shù)(f-stop)。F值決定鏡頭進(jìn)光量。

  光線昏暗條件下,特別是在室內(nèi)環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的一個重要因素是確定鏡頭聚光能力。這由鏡頭的F值(f-系數(shù))決定,也稱光圈級數(shù)(f-stop)。F值決定鏡頭進(jìn)光量。

  F值是鏡頭焦距與孔徑直徑,即光圈直徑之比,F(xiàn)值=焦距/光圈。F值越小(相對于光圈焦距短,或相對于焦距光圈大),鏡頭聚光能力越高;即通過鏡頭進(jìn)入圖像傳感器的進(jìn)光量越多。昏暗光線條件下,光圈越大,拍攝的圖像質(zhì)量越好。(不過由于設(shè)計方面的原因,有些傳感器在昏暗光線條件下不能采用大光圈。)另一方面,小光圈可以改善景深,F(xiàn)值較小的鏡頭一般比F值較大的鏡頭貴。

  F值通常記為F/x。斜線代表除號。F/4表示光圈直徑等于焦距除以4。因此,如果攝像機(jī)采用8mm鏡頭,光圈開度的進(jìn)光直徑為2mm。

  盡管自動調(diào)整光圈的鏡頭(DC鏡頭)的F值有一定范圍,但一般僅標(biāo)記這個范圍末端(最小F值)的最大進(jìn)光量。

  鏡頭聚光能力或F值,以及曝光時間(即圖像傳感器曝光時長)是控制圖像傳感器接收進(jìn)光量的兩個主要因素。第三個因素是放大器增益,放大器用來加大圖像亮度。不過,提高增益也會加大圖像噪聲(粗糙度)。因此,應(yīng)首先調(diào)整曝光時間或光圈開度。

  一些安訊士攝像機(jī)可通過設(shè)置限制曝光時間和增益。曝光時間越長,圖像傳感器接收的進(jìn)光量越多。光線較亮的環(huán)境,應(yīng)縮短曝光時間,而光線較暗的環(huán)境應(yīng)延長曝光時間。延長曝光時間也會增加運動模糊,而增加光圈開度將對景深造成不良影響,了解這一點是十分重要的。

  確定曝光時,建議縮短快速運動或高幀速曝光時間。光線差的條件下,延長曝光時間可以提高圖像質(zhì)量,但也會增加運動拖尾,而且由于延長了每幀曝光時間,因此總幀速下降。一些網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)配有自動曝光設(shè)置,可隨著可用光量提高或降低幀速。光照度下降的情況下,需要考慮增加人工光源或優(yōu)化幀速或圖像質(zhì)量。

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