關于鏡頭焦距與監控距離相關問題研究

成都弱電公司訊：

鏡頭的作用是把被攝景物準確成像在攝像器件的靶面上，并構成一幅清晰的光學圖像，以便轉換為電信號進行后期信息處理。鏡頭質量的好壞以及鏡頭與攝像器件是否配置合理，都將影響成像的質量。

實際的攝像機鏡頭都是由許多單元透鏡組合而成的。最基本的兩種透鏡就是凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡的作用是“聚光成像”，它可以使入射的平行光束，經折射后會聚在一起，即在折射面的另一側形成一個焦點F，通常稱為實焦點。凹透鏡的作用是“散光不成像”，即平行光束通過凹透鏡之后折射的光線是發散的，但其光線延長線交于入射光一側，在主光軸上形成一個焦點，稱為虛焦點。

需要指出的是，透鏡成像總是存在著“像差”、“色差”以及幾何失真，這是因為：第一，透鏡表面上各點的曲率半徑很難做到完全一致，導致聚焦不好，產生“像差”；第二，透鏡表面對分歧波長光的折射率也有所差異，導致“色差”；第三，物體離光軸的距離分歧時，透鏡對它的放大率是不一樣的，這樣垂直于光軸的物體各處的放大率隨與光軸的距離分歧而分歧，因而造成了幾何畸變(如桶形失真和枕形失真等)。

為了消除像差、色差和幾何畸變，在實際鏡頭中，總是把凸透鏡和凹透鏡適當的組合在一起。由于正負透鏡的作用剛好相反，所以可以提高鏡頭性能，改善成像質量。

在分歧的攝像器件上，多大的成像尺寸才能呈現出清晰可分辨的圖像？我們可以從圖像在攝像器件上所呈現的像素點數量來做一個大致的判斷。從下面分辨率尺度和傳感器上的像素點之間的對應關系，我們可以得到一個對于分辨率實際意義的大概指示。這一對應關系又稱為約翰遜尺度。