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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。
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/H8 z$ E6 H# v3 x: s
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3 ?) e! }; h4 r% B& D, d- z
1 \1 x# O* ]/ T1 u$ @
在CCD出現(xiàn)之前，攝像機是利用一種叫作“光導攝像管(VidiconTube)”的成像器件感光成像的， 到這是一種特殊設計的電子管，其直徑的大小，決定了其成像面積的大小。因此，人們就用光導攝像管的直徑尺寸來表示不同感光面積的產(chǎn)品型號。CCD出現(xiàn)之后，最早.被大量應用在攝像機上，也就自然而然沿用了光導攝像管的尺寸表示方法，進而擴展到所有類型的圖像傳感器的尺寸表示方法上。) c$ V- b6 j l! N
例如，型號為“1/1.8”的CCD或CMOS,就表示其成像面積與一根直徑為1/1.8英寸的光導攝像管的成像靶面面積近似。光導攝像管的直徑與CCD/CMOS成像靶面面積之間沒有固定的換算公式，從實際情況來說，CCD/CMOS成像靶面的對角線長度大約相當于光導攝像管直徑長度的2/3.
如下圖所示，白圈表示光導攝像管成像區(qū)域，綠色部分表示CCD/CMOS靶面區(qū)域:
CCD/CMOS靶面規(guī)格尺寸： 單位mm% b' ^' x& k h( S0 f
規(guī)格
| W. Q& s' W e& `3 N
| H
| 1/4 ' Q4 A7 l$ E4 Z4 m4 e
| 3.2
| 2.4
| 1/3 '' u d! g! E' o& f' M! p
| 4.8
| 3.6
| 1/2 '4 D6 z4 ~5 d2 z
| 6.44 P: q D& G# O
| 4.8# a( _' X' N' I
| 2/3 '4 r! L, L, J! J
| 8.85 Z1 Y! _) ]5 U1 O
| 6.6 c' @' W! g! V- V6 i
| 1 ' ~- [/ E' w( ^5 i/ u. g6 W
| 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L不變，H或W增大時，f變小，當H或W不變，L增大時，f增大。
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。8 G* X! X X& }( ^1 k* Y
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）9 O {5 w1 U! J/ V& b
q=2tg-1
式中w、H、f同上2 d$ |. m' G8 o) G0 H
水平視場角與垂直視場角的關系如下：' p8 J) r, A$ J
q=或=q鏡頭角度表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=2Ltg8 h1 ^2 ^8 h/ b* J( ]3 A5 g* { _
例如；攝像機的攝像管為17mm(2/3in)，鏡頭焦距f為12mm，從查得水平視場角為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! e% q9 G# H( g* o& j
焦距f越和長，視場角越小，監(jiān)視的目標也就小。
 1 g4 r' t4 X% ^8 d7 Z7 ?3 ]5 U
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； 8 }! \0 c2 @7 s/ a9
*.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系。利用這個關系可選擇適當?shù)溺R頭。 估計或實測視場的最大寬度；估計或實測量攝像機與被攝景物間的距離。具體方法：在以W和L為座標軸的圖示2-5中，查出應選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場之中，應選用座標交點上，面那條線指示的數(shù)值。& u2 E: q) K- x, m7 s3 t I: H
例如： 視場寬50m,距離40m,使用1/3'格式的鏡頭，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。
f=vD/V4 L5 M3 d' F T& G) I1 s
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/ ]: O7 Q8 j8 V( V/ @& S$ o
當焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應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。
常用攝像機鏡頭的角度： 0 I- R$ q x% R, O J( h) i0 [' l
簡單的說，攝像機的鏡頭數(shù)值越大，看得越遠、越窄；攝像機鏡頭的數(shù)值越小，看得越近、越寬。
鏡頭焦距(mm)9 v- W# S- ?& O, E' t5 D
| 1/3'芯片左右
拍攝角度# h. Z S0 E/ _& b8 k$ x* s. b
| 1/3'芯片上下. M) y6 y2 a/ o& n- J* W
拍攝角度5 U9 i: _2 g0 h# R
| 1/4'芯片左右- e* N' C3 X' O: O% Q3 P
拍攝角度8 T4 E; S) n5 M: `6 S2 k' x k& W1 L4 ?
| 1/4'芯片上下
拍攝角度
| 2.5mm w# g z' f; M; N# A* E) u
| 96.4°
| 86.2 °
| 81.9°
| 72.9°
| 2.8mm' ? ?' y. ~, J) h2 I8 x3 [# `1 S
| 89.9°
| 79.8°: r3 P* D$ @; n- x
| 75.6°0 E. O1 h, K# } G3 X! b5 z
| 66.8°* r8 h2 R8 P2 A% j3 |. t* l
| 3.6mm
| 75.7°# W0 b% @4 ] W% {
| 66°
| 62.2°0 j# R J) C) ]8 p
| 54.3°' [5 {6 r' n' }. F
| 4mm
| 69.9°
| 60.7°# d- R* t; z' W ^! R8 r
| 57°
| 49.5°2 P/ l }2 {) ^( B) U7 ~
| 6mm I, V8 W; z& s' o
| 50°, s# T4 k: B' h7 N( n8 |6 `. q @
| 42.6° ?2 z& d. [; V% d0 i v
| 39.8°. J5 l) t* ~2 T0 \9 E
| 34.2°
| 8mm5 X. ?9 \/ l' f7 h
| 38.5°5 ], M- H0 j6 H( `! a- T {8 o' z
| 32.6°
| 30.4°4 ?# l2 h B% a) ?) \
| 26°* [ I- F4 L2 ?
| 12mm8 S, [: L2 P: |5 T1 P
| 26.2°8 K. o& q/ n9 y. d2 @) }4 g, a% N
| 22.1°
| 20.5°% S. U& `. s! P; b/ d( o5 o
| 17.5°
| 16mm8 `2 c: D A3 z; v& C% k
| 19.8°- j- U) f4 v6 V8 ^! Z
| 16.6°
| 15.4°
| 13.2°3 ?! L) t' o% { I0 ]2 E( d S' R- _
| 30mm* Y ^ W' u8 k( O8 ^2 p/ F
| 10.6°& @$ U) Z& C7 U4 P; V
| 8.9°' @0 r/ r/ h7 M
| 8.3°
| 7°
| 60mm
| 5.3°
| 4.5°5 V n8 A. _- C; B
| 4.1°7 x3 B4 |1 N6 J( x p
| 3.5°
| 100mm
| 3.2°
| 2.7°
| 2.5°# j- T; W; C9 i3 A& [
| 2.1°) D$ N. x2 E3 A
| 200mm9 m& I' O0 v; b% |3 d* {3 x- z7 w
| 1.6°
| 1.3°, F- ~9 i) y( A; O' A
| 1.2°
| 1.1°
|
常用攝像機鏡頭的廣角范圍： / }0 z1 }1 u. i, s
焦距0 [. X, I' T: ]
| 規(guī)格9 }0 s9 m |$ H
| 角度
| 2.1 mm小鏡頭- U: B. d, Q* @. C: ?( Q# P, x
| 1/3; s7 T4 Y. }5 y/ }! A. x1 @& T4 T
| 150°! v2 i, x. T' Y: `: |; ?
| 2.5 mm小鏡頭
| 1/3
| 130°
| 2.8 mm小鏡頭
| 1/3
| 115°
| 2.8 mm固定光圈* a# g( l ^; b! h' q
| 1/3
| 115°: b% e% {4 e& l6 A3 \
| 2.8 mm
| 1/3' c' [% i1 H( _$ e
| 96°
| 4 mm. J% a/ Y# a1 d$ W2 L! a& y
| 1/3
| 78°6 L1 ]. O' r% F) F
| 6 mm
| 1/3
| 53°
| 8 mm: @' T) H3 l$ H( l h! z
| 1/3* I m$ w2 T/ g* Y8 N
| 40°
| 12 mm# W) ^2 _: x; b, e9 \
| 1/3
| 23°
| 16 mm0 \/ `: y* _3 W$ S3 M' F6 V: E) {
| 1/3
| 17°
| 3.5-8 mm' Q! ^2 ? l1 O3 _
| 1/3
| 96°- 45°) [) X- c( S7 \, y0 f* [3 o2 D
| 6-15 mm' ] K/ s/ C. c e( d7 I7 E
| 1/3
| 54°- 23°0 S( d& }0 |: @8 l* C
| 6-36mm 電動變倍鏡頭% V; K/ v6 [' ?( G5 |0 g) Y
| 1/3
| 51°- 9°3 A% X `/ u; A2 W2 c& Q: V
| 8.5-51mm 電動變倍鏡頭! b$ l) r: {6 l7 V' L% n: M, [
| 1/3
| 57°- 10°6 @% v, C* l- N) Y
| 6-60mm 電動變倍鏡頭
| 1/3
| 52°- 6°
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以下是鏡頭的常規(guī)參數(shù)有效拍攝距離，僅供參考，希望能幫到你！
F=2.8mm，拍攝距離為1~4米，拍攝角度為115°
F=3.6mm 拍攝距離為2~6米拍攝角度93° V3 ]4 v0 k' _
F=6mm 拍攝距離為3~15米 拍攝角度為53°4 y# x4 w; N* b8 u, j& r7 E7 b9 k
F=8mm 拍攝距離為4~20米 拍攝角度為40°9 C' F' \ V1 q0 N
F=12mm 拍攝距離為5~25米 拍攝角度為25°
F=16mm 拍攝距離為5~30米 拍攝角度為20°
F=25mm 拍攝距離為20~80米拍攝角度為15°' m2 s( D4 e6 ]# z- ]' t
. z; V) _7 x* k1 A, t5 Y
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