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    焦距與USB攝像頭鏡頭調焦

    概要

    本文以寬動態攝像頭配套的手動變焦鏡頭為例, 講解了鏡頭的各個組成部分(焦距旋鈕,對焦旋鈕與光圈) ,與鏡頭調焦與對焦的流程介紹,最后提供了調焦流程的演示視頻。

    keywords 攝像頭 變焦 焦距 對焦

    1. 鏡頭結構介紹

    結構1: 焦距(Focal Length)旋鈕

    在光學中,光學鏡片中心到焦點(Focal Point)的距離叫做焦距(Focal Length).

    光學焦距

    在我們手里拿到的這個手動變焦攝像頭中,W---T 所標示的就是調整焦距的旋鈕。

    焦距旋鈕

    焦距旋鈕用于變焦ZOOM , 用于調整整個畫面的可見范圍。 旋轉焦距旋鈕是鏡頭調焦的第一步。

    W : Wide Angle 廣角(短焦)

    越往W的方向扭,鏡頭的焦距就越短,可以看到的范圍更大, 拍攝對象占比更小,觀察到更宏觀的信息。

    T: Telephoto 長焦 越往T的方向扭,鏡頭的焦距就越長,可以看到的范圍更小、拍攝對象占比更大, 可以看到更多細節。

    焦距變化

    注:對比圖片為對焦之后的。

    結構2: 對焦(Focus)旋鈕

    我們調節完焦距之后,大部分情況下, 畫面都是很模糊的, 原因在于,焦點(facal point)沒有準確的落在感光器件上, 可能落在了感光芯片之前,或者之后。 我們需要將焦點準確的落在感光器件上,我們就需要進行鏡頭調焦的第二步,旋轉對焦(Focus)旋鈕, 這個過程,就稱之為對焦(Focus) 。

    對焦旋鈕

    工作距離,就是調整鏡頭與視場平面之間的距離。

    FAR 遠距 使得更遠處的光線的焦點落在感光芯片上。(理論上可以是無窮遠)

    NEAR 近距 使得更近處的光線的焦點落在感光芯片上,一般鏡頭都有一個最近距離的約束。例如阿凱正在使用的這款寬動態攝像頭搭配的鏡頭,最近距離為1cm。

    對焦

    結構3: 光圈(Aperture)旋鈕

    光圈用于控制進入鏡頭光線的數量, 控制圖像的亮度,光圈需要根據周圍的光照強度動態調節。

    光圈旋鈕

    OPEN 打開 為光圈調大方向,向此方向調節鏡頭會使鏡頭的光圈變大,這時進光量會增加,使圖像更明亮,但過亮也會使圖像曝光過度。調到底時光圈最大。

    CLOSE 關閉 為光圈調小方向,向此方向調節鏡頭會使鏡頭的光圈變小,這時進光量會減少,使圖像更昏暗,但過暗也會使圖像不清楚。調到底時光圈最小,甚至完全關閉。

    曝光變化

    攝像頭對于光線的最低要求,稱之為敏感度 (也叫做最低照度), 這取決于感光芯片。

    根據最低照度對攝像頭進行分類,依次為正常,月光級攝像頭,星光級攝像頭。

    其中星光級攝像頭的敏感度最強, 正常工作僅需要 0.0001Lux的光照強度。(注: lux 勒克斯為光照強度單位。)

    星光級攝像頭是整個USB攝像頭品類里面最貴的(問清楚感光芯片的型號, 然后在淘寶上搜競品, 一般不會被坑.),簡易大家在買之前一定要問清楚到底是不是星光級攝像頭, 主要看參數0.0001Lux, 因為有些商家會明明不是星光級攝像頭,應標成星光級,然后告訴你是低照度的.

    舉例來講,比如這個不良商家的這款索尼IMX322-星光級攝像頭, 上面標識的是0.01lux, 但是也稱之為星光級, 這是錯誤示范.

    PS 關于攝像頭配件:
    單獨配金屬外殼,參考價格 10元
    普通2.8-12mm 變焦攝像頭參考價格 25元

    2. 調焦過程總結

    我們在上文介紹鏡頭結構的同時也講解了調焦的過程, 我們在這里做一個簡要總結。

    1. 調節焦距旋鈕,調整到合適的視野范圍。

    2. 調節對焦旋鈕,就是調整鏡頭與視場平面之間的距離,選擇近距還是遠距。

    3. 調整光圈,使圖像曝光適度。

    鏡頭焦距與光圈調節


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