如何根据通光系数实测数据来选择镜头的通光性能

　　5、 如何选择镜头通光系数

　　随着百万CMOS IPC摄像机越来越多应用，目前CMOS的感光面积一般都在2.4～3.75µm远小于以前标清CCD的5.0～9.8µm，导致CMOS低照度性能远不如CCD，因此选择一款合适通光量镜头是研发部门需要考虑的事宜。

　　根据上述原理和“高效在线式镜头参数检测仪”实测的结果分析，镜头通光系数更能准确反映镜头通光量，因此通光系数测量数据可以作为摄像机厂家工程师设定摄像机的曝光时间(或者电子快门)和增益的参考依据。

　　1)、摄像机因CMOS/CCD照度等因素不一致，对镜头通光量要求也不一样。每个型号的CMOS/CCD图像传感器都需要挑选适合其通光量的镜头。另外摄像机应用场合不一致，所用镜头的通光量也是有差异的。比如用于运动物体和静止物体的监视时，同样一台摄像机监视运动物体时需要大通光量的镜头(摄像机需减少快门时间)。而静止物体监视时可用摄像机慢快门来加大CMOS/CCD的曝光时间，可选择通光量小的镜头。因此选择镜头通光量时要因摄像机具体情况而定，没有一个统一的标准，与CMOS/CCD固有性能和应用环境有关。

　　2)、镜头与摄像机现场调校来确定镜头的通光系数和F数。日夜红外摄像机调校是为了保证摄像机在白天工作时图像不要过曝(在自动电子快门时信号输出一般在0.7～1.2Vpp)，在晚上红外灯下工作时不能太暗(在自动电子快门时信号输出≥0.5Vpp)。有条件的工厂可用信号示波器来检测视频信号输出值，没条件的工厂可以在暗房内观察图像亮度和噪点的大小，然后选择一款适合最佳通光系数的镜头。

　　3)、选择镜头通光系数和F数需要注意的是：并不是通光系数越大越好。大口径的镜头往往分辨率会降低，对比度会下降，同时景深也会变小。光学工厂为了得到较好的分辨率与对比度，需要投入更高成本来研发和生产，价格往往很贵，追求“合适”的通光系数比“大”通光系数更具经济性。

　　4)、根据“高效在线式镜头参数检测仪”的实测结果可以总结出目前市场上通常选择的镜头通光系数和F数范围如下，仅供参考：

　　● 普通标清CCD(420～540TVL)，板机接口(M12X0.5)定焦镜头(如f=3.6mm)选择通光系数为50～80/F数为F3.0~F2.3;CS接口定焦镜头(如f=4mm)选择通光系数为100～130/F数为F1.8~F2.0;

　　● 百万高清CMOS(像素点2.2～3.75µm) IPC由于其像素点面积比CCD单元(5.0～9.8µm)小很多,因此需要更高的通光系数来满足其夜视要求。可参考CCD的通光系数做适当提升。

　　5)、在IR镜头的F数相同时，选择红外通光系数大的镜头，保证摄像机在晚上有更好的红外效果。

　　6)、在成本允许的情况下，尽量选择镀多层宽带膜的镜头：镜头镀膜方式影响其透过率、透过率越高则通光系数越大，多层镀膜比单层镀膜好，多层宽带镀膜比窄带多层镀膜好。备注：镀多层宽带膜，光学工厂投入成本相对较高。

　　7)、选择多层镀膜另外好处是能够消除或者减少镜头鬼影、眩光和光晕等现象，并且在色彩还原、逼真度、夜视等方面会表现更优秀，让您的摄像机在市场更具竞争力，如下图所示：

　　光晕通过多层镀膜改善对比

眩光现象                                          鬼影现象

　　6、总结

　　通过“高效在线式镜头参数检测仪”实测通光系数的结果来选择镜头，其性能指标是依据科学测量和类比的结果，比原来依靠肉眼判断更可靠和准确、更快捷易用，因此希望业界的客户能重视镜头通光系数对摄像机影响。

　　针对特定的摄像机选择一款合适的镜头，关联到镜头其它参数和指标，是一个综合、互相制约和平衡的结果，我们的建议就是“合适就是好的理念”，并不是所有指标越高越好。【来源单位：锐景达光电】