俋安小學堂－弱電知識分享

繼上一篇"監視系統訊號源介紹總整理! – CVBS / SDI / TVI / CVI / AHD / IP"了解訊號源之後，

我們知道監視系統的組成包含以下:

1.    攝影鏡頭(攝影機) – 拍攝畫面、影像訊號輸入端
2.    影像錄影主機(DVR/NVR/HVR)、儲存影像用的硬碟 – 監視系統的大腦，處理、儲存影像資料
3.    電視或電腦螢幕 – 輸出影像訊號
4.    系統線路 - 連接鏡頭、主機、螢幕和電源

知道監視鏡頭要搭配錄影影像主機的這個限制，我們就可以正式來探討監視攝影鏡頭的規格與奧妙啦! 
 

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首先，監視攝影鏡頭有以下幾個挑選重點:
 

1.    機殼外型
2.    鏡頭焦距與視角
3.    CCD有效圖素
4.    照度 F值
5.    C-mount/CS-mount鏡頭接頭 – 聚焦用
6.    鏡頭畫素

以下就針對這六點來做介紹:
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1.    機殼外型:

按照業主的需求，這些不同外型的監視攝影機通常具備的功能以及適合安裝的場所也不相同。
以下常見的外型:

•    槍型: 設計室外用、外殼堅硬耐用，適合室外、停車場、車道、庭院、街道、倉庫等

•    半球吸頂型: 可隱藏鏡頭但因塑膠外殼通常無法加裝夜視功能，適合室內、大廳、走廊、公共空間、零售商店、辦公室

•    防暴鐵殼半球型: 可適應天氣及暴力破壞，適合室內室外、巷子、車道、人行道、車庫、住宅區
 

•    全方位位移變焦型(PTZ): 支援溫度調節、上下左右位移、自動變焦，適合大型商場、倉庫、建地、空曠地區

▲ 針對不同案場、環境，選擇不同外形的機殼

2.    鏡頭焦距與視角

▲ 焦聚就是影像偵測器到鏡頭的距離
 
所謂焦距，在監視攝影機的構造來說就是影像感測器到鏡頭的距離。基本概念就是焦距越大、能聚焦的距離捕捉的畫面就越遠、鏡頭的視角也就越小；

反之，焦距越小、能聚焦的距離與捕捉的畫面短也近、視角越寬廣。

有了這個概念後，您對於監視攝影機安裝的環境需求就很重要了。

下面這張圖清楚的解釋焦距與視角的關係:

 
舉例來說，如果你需要監視的空間範圍大概是距離攝影機30呎的地方，水平距離需求則大約在18呎，那麼適合你的攝影鏡頭就會視6mm的鏡頭。

另外，也針對單焦及多焦作簡單的比較:

單焦VS多焦:

- 單焦鏡頭就是只有一種焦距的鏡頭，受到攝影機架設地點與距離的限制比較大。

- 多焦鏡頭當然就是有多種焦距的鏡頭，通常搭配手動或自動變焦的功能，比較能夠依照欲拍攝景物的距離去彈性調整遠近。
 

3.    CCD有效圖素(Image format)
 

有效圖素就是影像感測器的功能輸出。

你也許會注意到規格表上影像感測器的欄位通常會載明1/2”, 2/3”, 1/3”, ¼” ，這代表的是影像感測器的大小，也就是攝影機的視角。

例如，2/3”的影像感測器捕捉的到畫面會比1/3”還多。

對於攝影鏡頭來說，重要的是鏡頭的有效圖素ＣＣＤ值。

如果規格書上寫”1/3”有效圖素”就代表1/3”是最大可視角度範圍。因此若一台監視攝影機的標示" 1/2” 有效圖素”，你就會需要比1/2"還大的鏡頭，不然拍攝時就會看到鏡頭周圍有一圈黑黑的，遮蔽了該完整呈現的圖像。
 

▲ 有效圖素ＣＣＤ值示意圖

4.    照度 F值
 

照度是指攝影機聚光的功能，以F值為測量單位。

F值越小，光通量越大，也就是進光亮越大。一般來說低照度攝影機的F值不會超過2。

舉例來說，鏡頭照度為F1.2，在昏暗的角落就會看得比較清楚，就像你的瞳孔會依照環境的明亮程度去做調整，昏暗時瞳孔放大以辨別周遭環境。

常見低照度鏡頭:
•    0.1Lux暗光級
•    0.01Lux月光級
•    0.001Lux星光級，星光級攝影機在完全沒有LED燈補光的昏暗環境中，能見度是肉眼的6倍，可以拍出日夜全彩的效果
•    0Lux代表完全沒有光的環境仍可以拍攝出影像，通常有內建紅外線鏡頭的攝影機就會顯示這種規格

5.    C-mount/CS-mount 鏡頭接頭
 

鏡頭C-Mount和CS-Mount兩種都是螺紋口，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。
 

不同在於鏡頭安裝到攝影機後，鏡頭到感測器之間的距離：
CS-mount：影像感測器到鏡頭之間的距離應為12.5 mm
C-mount： 影像感測器到鏡頭之間的距離應為17.5 mm
 

CS-Mount、CS-Mount攝影機都可以使用C-Mount鏡頭或CS-Mount鏡頭，但C-Mount鏡頭需要5mm延伸環加在鏡頭和攝影機中間才能聚焦，否則影像無法焦距。

反之，C-Mount攝影機是不能使用CS-Mount鏡頭，因為CS-Mount鏡頭是不能聚焦的。
 

6.    鏡頭畫素
 

畫素相信大家都耳熟能詳，畫素指的是畫面上的點狀元素，是影像顯示的基本單位，點的結構越密集影像畫質就會越細膩。通常看到標示720P、960P、1080P就是指畫素。

平常我們談論的幾百萬畫素的畫素，指的是影像的總畫素，像是720P的總畫素約為100萬左右。所以在同樣的技術與環境之下，畫素越高的影像，所呈現的視覺品質就越好。

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綜觀以上挑選重點，對買家選購、安裝監視攝影機前需要考量的需求問題，俋安小編來為大家做個統整:
1.    外型選擇: 安裝地點是室內、室外?有沒有安全性需求?
2.    鏡頭選擇: 欲監視空間有多大?欲監視物件距離架設攝影機的距離會有多遠?
3.    鏡頭影像輸出需求:畫面需要多清晰?多少畫素符合需求?需要低照度或夜視功能嗎?

單單攝影鏡頭就有好多重點要畫呢!
內容太基礎了嗎? 我們會陸續推出更進階版的內容，為廣大的工程師傅服務!
接下來我們也會探討如何計算測量、安裝，讓您的客戶滿意又放心!

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