三个变镜头分别为光圈、焦距、聚焦可变。通常监控摄像头后面接口:A、B代表485+-;Z代表变倍,即调节焦距;F代表聚焦。
(1)光圈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。表达光圈大小我们是用F值。通过在镜头内部加入多边形或者圆型,并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量。
光圈F值=镜头的焦距/镜头光圈的直径
从式中可以看到,在镜头焦距一定情况下,光圈越小,进光量越少,图片越暗,F值越高。完整的光圈值如上图所示:F1.0、F1.4、F2.0、F2.8、F4.0、F5.6、F8.0、F11、F16、F22、F32、F45、F64。这些数值相√2,根据以上公式,焦距一定、F值变化√2,直径变化√2,面积变化2倍。不同光圈值面积相差两倍,底片上形成的影像的亮度相差一倍,维持相同曝光量所需要的时间相差一倍。对于消费型数码相机而言,光圈 F值常常介于 F2.8 - F11。
在快门速度(曝光速度)不变的情况下,光圈F数值越小光圈越大,进光量越多,画面比较亮;光圈F数值越大光圈越小,画面比较暗。
理想凸透镜成像公式:1/u + 1/v = 1/f,其中u是物距,v是像距,f是焦距。
(2)变焦:变焦和调焦不同,目地是拉近物体远近。焦距从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离,常用f表示。即为了改变镜头的视角,拉近镜头远近,放大或者缩小物体的大小。在镜头的镜片中加一族活动透镜,类似于望远镜原理。通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距。
在任何确定的焦距下,其成像往往都不如最好的定焦镜头成像清晰。平时使用数码相机时,基本不要使用变焦,调节景物与相机之间的距离。包括光学变焦(optical zoom)与数码变焦(digital zoom)两种。
(3)聚焦,也叫做调焦、对焦,目地是使物体更清晰。前后移动镜头一小段距离,改变像距v,调节镜头与CCD之间的距离,使成像更加清晰。虽然镜头和CCD之间的距离改变了,但是焦距是一定的,不会因此而改变,调焦并不会改变物体远近大小。
自动聚焦原理:红外光或者超声波从照相机发射出来沿直线传播,碰到被摄体后向回反射到照相机里CPU。CPU根据波束往返一次所经历的时间就可以计算出被摄体的距离,并即刻通知微型"伺服"电机移动镜头,使该距离成为焦点。