名詞定義
名稱：監控鏡頭；
別名：安防鏡頭，CCTV鏡頭，PeakFire鏡頭
英文名稱：Surveillance camera
工作原理
在閉路監控體系中，攝像機又稱攝像頭或CCD（Charge Coupled Device）即電荷耦合器件。嚴格來說，攝像機是攝像頭和鏡頭的總稱，而現實上，攝像頭與鏡頭大部門是分隔購置的，用戶按照方針物體的巨細和攝像頭與物體的間隔，通過計較獲得鏡頭的焦距，以是每個用戶必要的鏡頭都是依據現實環境而定的，不要覺得攝像機（頭）上已經有鏡頭。
攝像頭的首要感測部件是CCD，它具有迅速度高、畸變小、壽命長、抗震動、抗磁場、體積小、無殘影等特點，CCD是電耦合器件（Charge Couple Device）的簡稱，它可以或許將光澤變為電荷並可將電荷儲存及轉移，也可將儲存之電荷取出使電壓產生變革，因此是抱負的攝像元件。是取代攝像管感測器的新型器件。
CCD的事變道理是：被攝物體反射光澤，撒播到鏡頭，經鏡頭聚焦到CCD晶片上，CCD按照光的強弱積累回響的電荷，經周期性放電，發生暗示一幅幅畫面的電信號，顛末濾波、放大處理賞罰，通過攝像頭的輸出端子輸出一個尺度的複合視頻信號。這個尺度的視頻信號同家用的錄像機、VCD機、家用攝像機的視頻輸出是一樣的，以是也可以錄像或接到電視機上寓目。
基本內容
監控鏡頭在實際套用中，經常聽到有用戶提出諸如某攝像機能夠“看多遠”之類的問題，比如100m、500m甚至1km遠外的物體還能否在監視器上清晰地顯示出來。有了前面關於鏡頭的成像尺寸、焦距及視場角等概念後，這個問題就不難解釋了，即“看多遠”問題與許多因素有關。比如說，用某定焦鏡頭可以看清100m遠處的鈔票的面值。一般來說，鏡頭焦距越長，“看”得就越遠，但同時視場角卻變小，結果觀看的範圍變窄了。舉個簡單的例子，若用標準鏡頭剛好看清遠處某人的基本特徵（是男或是女），則換用長焦距鏡頭則可能看清其面部特徵（是否有痣或疤），但卻無法看見該人穿的是什麼褲子和鞋（這部分已經“漲”出了畫面），而換用廣角鏡頭則只可能看到畫面中有人（連男女都分辨不出），但卻可看清該人在整個監視場景中的所處的位置，周圍還有什麼別的人物或參照物。因此，關於“看多遠”的較為科學的說法應該是“在螢幕上成的像大小可對應於實際觀測距離處多高或多寬的景物”。例如，用8mm鏡頭觀測10m遠處的景物，如果該處有10個人站成一排則剛好可橫向充滿整個監視器螢幕。
一般情況下，為了能夠較為清楚的探測到監視範圍內的目標並實現自動跟蹤，一般要求在CCD靶面上的目標至少占有三行電視線。若要能分辨出人物，則一般應要求人物的面部成像在356mm（14in）監視器上占到12.7mm(0.5in)以上。
在實際套用中，經常會有用戶提出該攝像機能看清楚多么遠的物體或該攝像機能看清楚多寬的場景等問題，這實際上要由所選用的鏡頭的焦距來決定，另外還與所選擇的攝像機的解析度及監視器的解析度有關。
光學系統的焦距是指光組主點到焦點的距離。而鏡頭的焦距實際上就是構成鏡頭的組合光組的焦距，它決定了攝取圖象的大小，用不同焦距的鏡頭對同一位置的物體攝像時，配長焦距鏡頭的攝像機所攝取的景物尺寸就大，反之，配短焦距鏡頭的攝像機所攝取的景物尺寸就小。
理論上，任何一種鏡頭均可拍攝很遠處的物體，並在攝像機的成像靶面上成一個很小的像，但受象素的限制，當成像小到小於圖像感測器的一個象素大小時，便不再能形成被攝物體的像，即便成像有幾個象素大小，該像也難以辨別為何物。
當已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭的距離，則可根據下面的兩式估算所選配鏡頭的焦距：
f=h*D/H
f=v*D/V
f——鏡頭的焦距
h、v——CCD感光靶面的水平尺寸和垂直尺寸
D——鏡頭中心到被攝物體的距離
H、V——被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸
基本知識
2. 2. 1、接口
鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。圖2-4畫出了這兩種鏡頭的接口部位示意圖。其中上半部為CS型鏡頭，下半部為C型鏡頭。在電視監控系統中常用的鏡頭是C型安裝鏡頭（in32牙螺紋座），這是一種國際公認的標準。這種鏡頭安裝部位的口徑是25. 4mm（in），從鏡頭安裝基準面到焦點的距離是17. 526 mm。大多數攝像機的鏡頭接口則做成CS型，因此將C型鏡頭安裝到CS接口的攝像機時需增配一個5 mm厚的接圈，而將CS鏡頭安裝到CS接口的攝像機時就不需接圈。
在實際套用中，如果誤對CS型鏡頭加裝接圈後安裝到CS接口攝像機上，會因為鏡頭的成像面不能落到攝像機的CCD靶面上而不能得到清晰的圖像，而如果對C型鏡頭不加接圈就直接接到CS接口攝像機上，則可能使鏡頭的後鏡面碰到CCD的靶面的保護玻璃，造成CCD攝像機的損壞，這一點在實用中需特別注意。
2. 2. 2鏡頭的種類
鏡頭的種類有許多種，每一種鏡頭都有其特點。根據功能與結構的不同，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整的對焦調整環（環上標有若干距離參考值），左右鏇轉該環可使成在 CCD靶面上的像最為清晰，此時在監視器螢幕上得到圖像也最為清晰。
由於是固定光圈鏡頭，因此在鏡頭上沒有光圈調整環，也就是說該鏡頭的光圈是不可調整的，因而進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場的光照度來調整，如增減被攝現場的照明燈光等。這種鏡頭一般套用於光照度比較均勻的場合，如室內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（當然，目前市面上絕大多數的CCD攝像機均帶有自動電子快門功能），通過電子快門的調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整環，其光圈調整範圍一般可從F1. 2或F1. 4到全關閉，能很方便地適應被攝現場的光照度，然而由於光圈的調整是通過手動人為地進行的，一旦攝像機安裝完畢，位置固定下來，再頻繁地調整光圈就不那么容易了，因此，這種鏡頭一般也是套用於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構上有了比較大的改變，它相當於在手動光圈定焦鏡頭的光圈調整環上增加一個由齒輪嚙合傳動的微型電動機，並從其驅動電路上引出3芯或4芯線傳送給自動光圈鏡頭，至使鏡頭內的微型電動機相應做正向或反向轉動，從而高速光圈的大小。自動光圈鏡頭又分為含放大器（視頻驅動型）與不含放大器（直流驅動型）兩種規格。
D、手動變焦鏡頭
顧名思義，手動變焦鏡頭的焦距是可變的，它有一個焦距調整環，可以在一定範圍內調整鏡頭的焦距，其變比一般為2~3倍，焦距一般在3. 6~8 mm。在實際工程套用中，通過手動調節鏡頭的變焦環，可以方便地選擇監視現場的視場角，如：可選擇對整個房間的監視或是選擇對房間內某個局部區域的監視。當對於監視現場的環境情況不十分了解時，採用這種鏡頭顯然是非常重要的了。
對於大多數電視監控系統工程來說，當攝像機安裝位置固定下來後，再頻繁地手動變焦是很不方便的，因此，工程完工後，手動變焦鏡頭的焦距一般很少再去調整，而僅僅起到定焦鏡頭的作用。因而手動變焦鏡頭一般用在要求較為嚴格而用定焦鏡頭又不易滿足要求的場合。但這種鏡頭卻受到工程人員的青睞，因為在施工調試過程中使用這種鏡頭，通過在一定範圍的焦距調節，一般總可以找到一個可使用戶滿意的觀測範圍（不用反覆更換不同焦距的鏡頭），這一點在外地施工中尤為顯得方便。
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嚙合，當其受控而轉動時可改變鏡頭的焦距（Zoom）；另一個電動機與鏡頭的對焦環嚙合，當其受控而轉動時可完成鏡頭的對焦（Focus）。由於該鏡頭增加了兩個可遙控調整的功能，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，一般與雲台鏡頭控制器及解碼器相連。當操作遠程控制室內雲台鏡頭控制器及解碼器的變焦或對焦按鈕時，將會在此變焦或對焦的控制線上施加一個或正或負的直流電壓，該電壓加在相應的微型電動機上，使鏡頭完成變焦及對焦調整功能。
安裝
測試步調
測試攝像機首要測試晰度和色彩還原性、照度、逆光賠償，其次是測其球型失真、耗電量、最低事變電壓，下面先把清楚度和色彩還原性以及照度、逆光賠償的丈量步調先先容一下。
1．清楚度的丈量：多個攝像機舉辦測試時，應行使溝通鏡頭，（保舉使作定焦、二可變鏡頭），以測試卡中心圓呈此刻監督器螢幕的閣下邊為準，清楚精確的數出已給的刻度線共10組垂直線和10組程度線。別離代表著垂直清楚度和程度清楚度，並相應的一組已給出了線數。如垂直350執行緒度800線，此時最好用利害監督器。測試時可在遠風景聚焦，也可邊測邊聚焦。最好能兩者兼用，可看出此攝像機的差異（對遠近會聚）。
2．彩色還原性的測試：測試此參數應選好的彩色監視器。起首遠間隔調查人物、衣飾，看有無顏色失真，拿色彩光鮮的物體對比，看攝像機迴響迅速度，拿彩色畫冊放在攝像機前，看畫面勾勒得清楚水平，過淡或過濃，再次應對行為的彩色物體舉辦攝像，看有無彩色拖尾、延滯、恍惚等。測試前提云云攝像最低照度在50V時應在50+10V照度環境下測量，即每攝像機最低照度基本上加十伏，且光圈應保持最接近狀態。
3．照度：將攝像機置於暗室，暗室前後為有源220V自熾燈，外設調壓器，以調壓器調節電壓高低來調節暗室內燈的明暗，電壓可以從0V調到250V。室內光照也可從最暗調至最明，測試時把攝像機光圈均開至最大時記錄下一個最低照度值（把有源燈用調壓器調暗至看不清暗室內置畫面）再把光圈打至最小再記錄下一個最低照度值，也可前後燈別離調壓明滅。
4．逆光補償：測試此參數有兩種要領：一種是在暗室內，把攝像機前側調壓燈打開，調至最亮時，然後在燈的下方安排一圖畫或筆墨，把攝像機迎光攝像，看圖像和筆墨可否看清，畫面刺不刺目，並調節AL、AX拔檔開關，看有無變化，哪種結果最好。另一種是在陽光充裕的環境下把攝像機向窗外照，此時看圖像和筆墨可否看清晰。
5．球型失真：看球型失真把測試卡置於攝像機前端使整個球體呈現在螢幕上，看圓球形有無橢圓，把攝像機前移，看圓中心有無放大，再遠離測試邊、角、框有無弧形失真等。
6．耗電量：最低事變電壓，使用萬用表測量電流，使用小穩壓器調節電壓看
安裝調試
鏡頭的安裝方法：有C式和CS式兩種，兩者的螺紋均為1英寸32牙，直徑為1英寸，不同是鏡頭距CCD靶面的間隔差異，C式安裝座從基準面到核心的間隔為17.562毫米，比CS式間隔CCD靶面多一個專用接圈的長度，CS式距核心間隔為12.5毫米。別小瞧這一個接圈，假如沒有它，鏡頭與攝像頭就不能正常聚焦，圖像變得模糊不清。在安裝鏡頭前，先看一看攝像頭和鏡頭是不是統一種接口方法，如果不是，就必要按照詳細環境增減接圈。有的攝像頭不需要接圈，而回收後像調理環（如松下的產品），調理時，用螺絲刀擰松調理環上的螺絲，動彈調理環，此時CCD靶面會相對安裝基座向後（前）行為，也起到接圈的浸染。其它（如SONY，JVC）回收的方法相同後像調理環，它的牢靠螺絲一樣平常在攝像頭的側面，擰松後，調理頂端的一個齒輪，也可以使圖像清楚而不需要加減接圈。
AGC
ON/OFF（自動增益控制）：攝像頭內有一個用來自CCD的信號放大到可以行使水準的視頻放大器，其放大量即增益，等效於有較高的靈敏度，然而在亮光照的情形下放大器將過載，使視頻信號畸變。當開關在ON時，在低亮度前提下完全打開鏡頭光圈，自動增加增益以得到清楚的圖像。開關在OFF時，在低亮度下可得到天然而低噪聲的圖像。
ATW
ON/OFF（自動白均衡）：開關撥到ON時，通過鏡頭來檢測光源的特徵/色溫，從而自動持續設定白電平，縱然特徵/色溫改變，也能控制赤色和藍色信號的增益。
ALC/ELC（自動亮度控制/電子亮度控制）：
當選擇ELC時，電子快門按照射入的光澤亮度而持續自動改變CCD圖像感測器的曝光時刻（一樣平常從1/50到1/10000秒持續調節）。選擇這種方法時，可以用牢靠或手動光圈鏡頭更換ALC自動光圈鏡頭。但必須要留意的是：在室外或豁亮的情形下，因為ELC控制範疇有限，依舊應該選擇ALC式鏡頭；在某些特殊的照明前提下，也許呈現下列環境：
①在聚光燈或窗戶等高亮度物體上有嚴重的拖尾或模糊的現象
②圖像明顯地閃爍和色彩重現性不變
③白均衡有周期性變化，假如產生這些現象，應行使ALC 鏡頭。
以牢靠光圈鏡頭回收ELC方法時，圖像的景深也許小於行使ALC式鏡頭所得到的景深。因此，攝像頭在完全打開牢靠光圈鏡頭而回收ELC方法時，景深會比行使ALC式鏡頭時小，並且圖像上遠處的物體也許不在核心上。當鏡頭是自動光圈鏡頭時，必要將撥碼開關撥到ALC方法。
BLC
ON/OFF（背光賠償開關）：當強盛而無用的配景照明影響到中部重要物體的清晰度時，應該把撥碼開關撥到ON位置。
留意：
①當與雲台配用或照明連續改變時，提議把該開關放在OFF位置，由於在ON位置時，鏡頭光圈速率變慢；
②假如所需物體不在圖像中間時，背光賠償也許不會充實驗展浸染。
LL/INT（同步選擇開關）：
此開關用以選擇攝像頭同步方法，INT為內同步2：1隔行同步；LL為電源同步。有些攝像頭尚有一個LLPHASE電源同步相位控制器，當攝像頭行使於電源同步狀態時，此裝置可調節視頻輸出信號的相位，調節範疇或許是一幀。（調節必須要專業人員操作）
VIDEO/DC（鏡頭控制信號選擇開關）：
ALC自動光圈鏡頭的控制信號有兩種，當必須要將直流控制信號的自動光圈鏡頭安裝在攝像頭上時，應該選擇DC位置；當必須要安裝視頻控制信號的自動光圈鏡頭時，應該選擇VIDEO位置。當選擇ALC自動光圈視頻驅動鏡頭時，還會有一個視頻電平控制（VIDEO LEVELL/H）也許必須要調節，該控制器調節輸出給自動光圈鏡頭的控制電平，用以控制鏡頭光圈的放大和縮小（即進光量）。在攝像頭的配件中，有一個玄色的小插頭，插頭有四個針，連線攝像頭上的玄色插座。假如用DC驅動的自動光圈鏡頭，鏡頭上已經作好了插頭，只要插在插座上，把選擇開關撥到DC即可；假如用視頻驅動的自動光圈鏡頭，必須要用戶按照說明書上的標註，用烙鐵焊好。因為廠家界說差異，以是焊法也有區別，致意裝時寄望。
SOFT/SHARP（細節電平選擇開關）：
該開關用以調節輸出圖像是清楚（SHARP）還是滑膩（SOFT），凡是出廠設定在SHARP位置。
FLICKERLESS（無閃動方法）：
在電源頻率為50Hz的地域，CCD積聚時刻為1/50秒，假如使用NTSC制式攝像機，其垂直同步頻率為60Hz，這樣將造成視覺影像差異，在監視器上呈現閃動；反之，在電源為60Hz的地域用PAL制式攝像機也會有此特徵。為降低此特徵，在電子快門配置了無閃動方法檔，對NTSC制式攝像機提供1/100秒，對PAL制式攝像機提供1/120秒的固定快門速率，可以防備監視器上圖像呈現閃爍。手動電子快門：有些用戶使用CCD攝取運動速率較快的物體，假如用1/50秒速率拍攝，會發生拖尾現象，嚴重影響圖像質量。有些攝像頭給出了手動電子快門，使CCD的電荷耦合速率固定在某一值，譬如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此時CCD的電荷耦合速率進步，這樣收羅下來的圖像相對來說會鐫汰拖尾現象，並且對付觀察高速運動或電火花一類物體，必需使用此配置。以是，某些專用攝像頭給出了手動電子快門，提供給特殊用途的用戶。手動電子快門的調解必須要參看隨機說明書，在此就不再贅述了。
補充說明：有許多用戶要求在晚間沒有亮度的情形下監控，請留意：因為CCD攝像頭同樣是靠亮度反射來成像，假如沒有光，它的圖像只會是一片黑暗再加上許多雪花。怎樣獲得圖像呢？一種要領是加可見光照明，如路燈、探照燈；一種是加紅外燈（特別是要求不能安裝可見光源的場所），對付彩色CCD攝像頭，對紅外光相應不足，有一些日夜兩用彩色攝像頭在夜間會自動轉成黑白模式。以是，您的監控體系要求夜間使用，必須要使用黑白CCD攝像頭。
監控攝像機鏡頭套用類型
因鏡頭的重要性，在進行安防監控工程設計規劃前，只有先摸清鏡頭的類型及其套用方式，並了解其搭配套用的特性，才能發揮鏡頭最佳成像。以目前國內分類方式來說，鏡頭大致可以分為如下 十種類型。
·固定光圈鏡頭：定焦且固定光圈，主要用於環境光線固定的場所；
·手動光圈鏡頭：定焦但光圈可調，主要用於環境光線固定但明暗不定的場所；
·自動光圈鏡頭(DC-drive)：固定焦距，使用DC電壓驅動用於環境光線變化性的固定範圍場所；
·自動光圈鏡頭(Video-drive)：固定焦距，使用視頻信號驅動用於環境光線變化性的固定範圍場所；
·手動光圈變焦鏡頭：主要用於室內環境光執行緒度不定且範圍大小不一的場所；
·自動光圈變焦鏡頭：主要用於室外環境光執行緒度不定且範圍大小不一的場所；
·板機鏡頭(on-Board)：以搭配紅外線攝像機為主，室內外均適用；
·魚眼全景鏡頭：主要用於室內環境光執行緒度不定且範圍大小特定的場所；
·電動變焦鏡頭：可遙控焦距景深及光圈，主要用於室內外環境光執行緒度不定而且景深範圍大小可依要求調整的場所；
·針孔鏡頭(Pin-Hole)：主要用於隱匿監控及環境光線不定且範圍特定的場所。
由以上鏡頭分類可看出，各類鏡頭的區別主要在其用途及套用環境需求上。因此在實際套用上，如何完美地搭配鏡頭，對工程商來說也是一大考驗。
