镜头基础知识

镜头基础知识?(一)镜头是摄像机最主要的组成部分，并被喻为人的眼睛。因此说，镜头就是摄像机的眼睛。画面的清晰程度和影像层次是否丰富等表现能力，受光学镜头的内在质量所制约。?镜头是将拍摄景物在传感器（CCD或CMOS）上成像的器件，它通常由由几片透镜组成。?(二)镜头的分类:?1.从材质上看，镜头可分为塑胶透镜（Plastic）和玻璃透镜（Glass）。通常镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等（此处的P、G分别代表塑胶透镜和玻璃透镜，如1G1P表示这款摄像头的镜头由一片塑胶透镜和一片玻璃透镜组成）。透镜越多，成本越高；玻璃透镜成本比塑胶透镜贵。(玻璃镜头成像质量，饱和度，色差相对塑胶镜头会好，比较常使用在较为高端的摄像头上。现在市场上的部分产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或玻塑混合镜头（即：1P、2P、1G1P、1G2P等）)。?(二)镜头的分类:?2.从用途上看，镜头可分为数码相机镜头,手机镜头,网络镜头,监控安防镜头,汽车后视镜头,医疗镜头等.?3.根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类,目前公司主要生产定焦距镜头.?(三)镜头的基本参数?1.焦距f，焦点距离的简称。从镜头的中心点到传感器平面上所形成的清晰影像之间的距离。(从镜片中心到底片或COMS,CCD等成像平面的距离)例如，把放大镜的一面对着太阳，另一面对着纸片，上下移动到一定的距离时，纸片上就会聚成一个很亮的光点，而且一会儿就能把纸片烧焦成小孔，故称之为“焦点”。从透镜中心到纸片的距离，就是透镜的焦点距离。?焦距固定的镜头，即定焦镜头；焦距可以调节变化的镜头，就是变焦镜头:光学变焦（改变镜头焦距）/数码变焦(不改变镜头焦距)?数码变焦是通过数码相机内的处理器，把图片内的每个象素面积增大，从而达到放大目的。如同用图像处理软件把图片的面积改大把原来影像感应器上的一部份像素使用“插值”处理手段做放大,将影像感应器上的像素用插值算法将画面放大到整个画面。?2.光圈F:是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。光圈F值=镜头的焦距f/镜头口径的直径D,从以上的公式可知要达到相同的光圈F值，长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。?3.视角FOV:镜头所能覆盖的范围，(物体超过这个角就不会被收在镜头里),一个摄像机镜头能涵盖多大范围的景物，通常以角度来表示，这个角度就叫镜头的视角FOV。被摄对象透过镜头在焦点平面上结成可见影像所包括的面积，是镜头的视场。?4。景深：当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。景深分为前景深和后景深，当镜头对准被摄景物时，被摄景物前面的清晰范围叫前景深，后面的清晰范围叫后景深。后景深大于前景深。景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物就模糊。?5.焦距,光圈,视角,景深的关系?5.1在光圈系数和拍摄距离都相同的情况下，镜头焦距越短，景深范围越大；镜头焦距越长，景深范围越小。?5.2对于固定焦距和拍摄距离，使用光圈越小，景深越大。如下图:?5.3相同焦距的镜头在不同规格Sensor上，Sensorsize越大，视角越大，Sensorsize越小，视角越小；?6.镀膜:?光是一种电磁波:(在真空中的）可见光波长范围是700~400nm；红外光为约700到107nm量级;紫外光1-400nm；比紫外光短的还有X射线、γ射线（0.001nm）等；而比红外长的就是我们熟悉的无线电波?6.1光学薄膜在光学系统中的作用?提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、高反射膜?实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。?通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄带及带通滤光片、长波通、短波通滤光片。?实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、保护膜等?6.2滤光片IR-CUT:自然界存在着各种波长的光线，通过折射人眼能看到不同颜色的光线，这就是光线的波长不同所导致的。其实还有许多光线是人眼看不到的，人眼识别光线的波长范围大概在400nm-700nm之间，超过700nm的光线人眼就无法见到，比如红外光等。随着科学的进步，人类发明了摄像机，理论上讲摄像机可以看到绝大部分波长的光线，但在摄像机的使用过程中就出现了一个问题，由于各种光线的参杂，摄像机看到的物体反映在监视器上与人眼直接看到的就变样了。如人眼看到绿色，通过摄像机则变成蓝色，产生彩色失真。为解决色彩失真问题，一般在Sensor前贴有一低通滤片，该滤片阻碍了红外光的进出，故白天彩色不失真.?7.感光器件CCD（电荷藕合）,CMOS（互补金属氧化物导体）?7.1日夜两用形850波长?7.2日夜两用形940波长?8.1CCD它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。?8.2互补性氧化金属半导体CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。.8.4两种元件不同之处?1.CCD成像质量好，价格非常高昂;CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些.2.CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电?9NTCS制式与PAL制式简介(摘录)?很多人都知道有NTSC和PAL两大制式，那到底什么是NTSC制式？什么是PAL制式呢？简单的说，NTSC和PAL属于全球两大主要的电视广播制式，但是由于系统投射颜色影像的频率而有所不同。NTSC是NationalTelevisionSystemCommittee的缩写，其标准主要应用于日本、美国，加拿大、墨西哥等等，PAL则是PhaseAlternatingLine的缩写，主要应用于中国，香港、中东地区和欧洲一带。?这两种制式是不能互相兼容的，如果在PAL制式的电视上播放NTSC的影响，画面将变成黑白，NTSC制式的也是一样。而做为视频拍摄工具的数码摄像机，也同样有制式的问题，比如我国使用PAL制式，在我国销售的数码摄像机都是PAL制式的，如果是NTSC制式的摄像机拍摄出来的图象不能在PAL制式的电视机上正常播放。?因此，可以肯定的说，在我国销售的数码摄像机行货一定是PAL制式的，如果是NTSC制式的数码摄像机，则一定是水货。?PAL制式和NTSC的分辨率也有所不同，PAL制式使用的是720*576，而NTSC制式使用的是760*480，在分辨率上PAL稍稍占有优势。而PAL制式的画面解析度720*576，约40万象素，也决定了PAL制式的数码摄像机的CCD大小应该为40万的倍数或者半倍数，比如2倍或者1.5倍，所以PAL制式数码摄像机都是80万，或者107万（接近100万，40万的2.5倍）、155万（接近160万，40万的4倍）。而NTSC制式的画面解析度为720*480，约34万象素，所以NTSC制式的数码摄像机一般为68万象素等等。?目前的视频采集软件都支持PAL和NTSC制式，但是在编辑过程中是不能同时使用NTSC制式的素材和PAL制式的素材，必须用过转换才能在同一时间轴上使用两个素材。?在PC领域，由于使用的制式不同，存在不兼容的情况。就拿分辨率来说，有的制式每帧有625线（50Hz），有的则每帧只有525线（60Hz）。后者是北美和日本采用的标准，统称为NTSC。通常，一个视频信号是由一个视频源生成的，比如摄像机、VCR或者电视调谐器等。为传输图像，视频源首先要生成-个垂直同步信号（VSYNC）。这个信号会重设接收端设备（PC显示器），保征新图像从屏幕的顶部开始显示。发出VSYNC信号之后，视频源接着扫描图像的第一行。完成后，视频源又生成一个水平同步信号，重设接收端，以便从屏幕左侧开始显示下一行。并针对图像的每一行，都要发出一条扫描线，以及一个水平同步脉冲信号。另外，NTSC标准还规定视频源每秒钟需要发送30幅完整的图像（帧）。假如不作其它处理，闪烁现象会非常严重。为解决这个问题，每帧又被均分为两部分，每部分262.5行。一部分全是奇数行，另一部分则全是偶数行。显示的时候，先扫描奇数行，再扫描偶数行，就可以有效地改善图像显示的稳定性，减少闪烁。目前世界上彩色电视主要有三种制式，即NTSC、PAL和SECAM制式，三种制式目前尚无法统一。Whenyouareoldandgreyandfullofsleep,Andnoddingbythefire,takedownthisbook,Andslowlyread,anddreamofthesoftlookYoureyeshadonce,andoftheirshadowsdeep;Howmanylovedyourmomentsofgladgrace,Andlovedyourbeautywithlovefalseortrue,Butonemanlovedthepilgrimsoulinyou,Andlovedthesorrowsofyourchangingface;Andbendingdownbesidetheglowingbars,Murmur,alittlesadly,howlovefledAndpaceduponthemountainsoverheadAndhidhisfaceamidacrowdofstars.ThefurthestdistanceintheworldIsnotbetweenlifeanddeathButwhenIstandinfrontofyouYetyoudon'tknowthatIloveyou.ThefurthestdistanceintheworldIsnotwhenIstandinfrontofyouYetyoucan'tseemyloveButwhenundoubtedlyknowingthelovefrombothYetcannotbetogether.ThefurthestdistanceintheworldIsnotbeingapartwhilebeinginloveButwhenIplainlycannotresisttheyearningYetpretendingyouhaveneverbeeninmyheart.ThefurthestdistanceintheworldIsnotstrugglingagainstthetidesButusingone'sindifferentheartTodiganuncrossableriverFortheonewholovesyou.倚窗远眺，目光目光尽处必有一座山，那影影绰绰的黛绿色的影，是春天的颜色。周遭流岚升腾，没露出那真实的面孔。面对那流转的薄雾，我会幻想，那里有一个世外桃源。在天阶夜色凉如水的夏夜，我会静静地，静静地，等待一场流星雨的来临…许下一个愿望，不乞求去实现，至少，曾经，有那么一刻，我那还未枯萎的，青春的，诗意的心，在我最美的年华里，同星空做了一次灵魂的交流…秋日里，阳光并不刺眼，天空是一碧如洗的蓝，点缀着飘逸的流云。偶尔，一片飞舞的落叶，会飘到我的窗前。斑驳的印迹里，携刻着深秋的颜色。在一个落雪的晨，这纷纷扬扬的雪，飘落着一如千年前的洁白。窗外，是未被污染的银白色世界。我会去迎接，这人间的圣洁。在这流转的岁月里，有着流转的四季