CCTV閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)鏡頭選用
鏡頭是CCTV系統(tǒng)中最重要的一個部件，通常會被看成是攝像機CCD光學藕合成像器件的得力助手，兩者關(guān)系密不可分。鏡頭生產(chǎn)廠商的各類型號種類非常之多，其經(jīng)過改良蘊涵新生命力的最新功能的特殊要求鏡頭不斷推陳出新。像我們現(xiàn)今經(jīng)常可以看到或接觸的非球面鏡頭就是屬于此類創(chuàng)新性的產(chǎn)品。它打破了 CCTV鏡頭業(yè)界的常規(guī)，革新了以往鏡頭傳統(tǒng)生產(chǎn)制造工藝。由于CCTV用途鏡頭種類非常之多，在這就不對其進行詳細敘述了。有興趣的讀者可以查閱一下各生產(chǎn)廠商的相關(guān)資料，相信在那里會有更多詳盡甚至于更專業(yè)的論述。下面非常多的文章篇幅將會從采購注意事項以及安裝注意事項這兩個話題來進行描述與探討。
選用采購注意事項
在設(shè)計、選用、采購鏡頭時應(yīng)該注意以下幾點：
根據(jù)實際需要的選擇
有時走到一個公共場所，每每看到一個攝像監(jiān)視點時會發(fā)現(xiàn)些奇異的特殊現(xiàn)象，那就是鏡頭設(shè)計選型不合理時留下來的后遺癥。大家都知道往往在一些室內(nèi)環(huán)境建筑物中，其光線變化并非非常大。遇到這種情況，系統(tǒng)所需的工作環(huán)境就應(yīng)是嚴格按其所需來搭配或配置相關(guān)器材設(shè)備。
可是在隨處可見的任何CCTV工程，哪怕是大型重點的工程，問題還是不斷被暴露出來。其專業(yè)水準較高的工程承包商都會犯些低級錯誤，那就是并沒有嚴格依據(jù)環(huán)境因素來選配設(shè)備。經(jīng)常可看到的是在室內(nèi)光線變化并不非常大的環(huán)境中使用了自動光圈鏡頭，造成了設(shè)備的過度配置，最終造成了工程建設(shè)資金的浪費。
同時也帶來一些其它問題，例如：更容易導致工程承包商在進行商業(yè)投標活動時的失敗。大家都知道手動光圈的售價與自動光圈售價之間的差距是非常大的，或許一個鏡頭的差價并不會對整個工程報價造成多大影響，可如果要面對的是一批數(shù)量可觀的鏡頭時，仔細想一下，看這是否會嚴重影響到整個工程商務(wù)競標總價這部分，而往往甲方業(yè)主關(guān)注度最多的恰恰正是商務(wù)標的唱標結(jié)果和得分順序。
對產(chǎn)品的了解
有時工程商的有關(guān)技術(shù)人員對鏡頭技術(shù)特性的不熟悉甚至于不了解，也將嚴重地影響著方方面面。例如：大家都知道有廠商通常喜歡推陳出新出不少新功能的產(chǎn)品。就拿攝像機的某些功能來講，部分攝像機會有一項CCD自動光圈的功能。通過選用這種功能的攝像機，可以在采購鏡頭方面節(jié)省下不少因購買自動光圈而需額外支付的費用。選用了具有CCD自動光圈功能的攝像機，可以在其光線變化并不非常大的環(huán)境中搭配使用手動光圈鏡頭，從而能夠從中節(jié)省不少資金。如果能夠算清楚這筆帳的話，你能夠發(fā)現(xiàn)這個資金的數(shù)字是非常驚人的。
由于人的主觀因素經(jīng)常容易忽略掉這個精細之處，目前國內(nèi)還有許多工程商還沒有認識到這方面的絕妙。所選用的攝像機是具有CCD自動光圈功能的，而鏡頭也就胡里胡涂給配上自動光圈類型的，造成了設(shè)備功能極大程度的閑置浪費，無形中人為降低了工程利潤率。
更有意思的是，目前還有許多工程商不能夠正確區(qū)分VIDEO視頻驅(qū)動自動光圈鏡頭與DC電流驅(qū)動自動光圈鏡頭之間的差別所在。明明所選用的攝像機具有 VIDEO視頻驅(qū)動與DC電流驅(qū)動轉(zhuǎn)換功能，而選用鏡頭時卻會去選用VIDEO視頻驅(qū)動自動光圈的鏡頭，卻不選用售價遠低于前者的DC電流驅(qū)動式自動光圈鏡頭。代價是顯而易見的，結(jié)果是你必須要支付更多的鈔票來彌補這種過失。從上面所列舉的內(nèi)容，我們感受到工程師們對產(chǎn)品必需要全面細致的了解。如若不然，則要付出沉重的代價，并會由此拖累影響到企業(yè)商業(yè)利潤的增長。
善用專用工具
在平時我們能夠發(fā)現(xiàn)一些CCTV行業(yè)里比較奇怪的現(xiàn)象。許多工程商們不樂于購買專用工具，而對于一些常用工具卻不管從數(shù)量上還是質(zhì)量上能夠一步到位。而同時也會有部分工程商，并不對專用工具產(chǎn)生任何興趣，認為買專用工具需要花費非常多的資金，而這些資金將由工程的利潤率中扣除，代價是很大的。并且認為專用工具并不能帶來任何經(jīng)濟效益。其實認真看來，我們能發(fā)現(xiàn)這些想法是錯誤的。如購買使用了專用工具亦會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。下面以實際選擇為例，來證明這個說法的正確性。
我們都知道許多鏡頭生產(chǎn)廠商們都生產(chǎn)一種視場觀察鏡的專用工具。這種視場觀察鏡的主要作用是幫助CCTV工程師們?nèi)绾未_定選擇多長焦距的鏡頭。使用時只需使用者利用操作視場觀察鏡用肉眼觀察到理想監(jiān)視的視角范圍，然后通過查看相對應(yīng)視場觀察鏡上的數(shù)字即可確定選用一定焦距的理想鏡頭。
如果沒有這種專用工具，我們在設(shè)計CCTV系統(tǒng)時就會遇到困難，我們必需要憑借相關(guān)經(jīng)驗來確定選用多大焦距的鏡頭。而往往在經(jīng)驗與實際環(huán)境需求發(fā)生矛盾時，就必需要經(jīng)常嘗試著更換不同焦距的鏡頭以滿足正常監(jiān)視的需要。
當然也有人會說我可以使用手動三可變鏡頭!焦距是可以根據(jù)視場需要而手動調(diào)節(jié)的。確實這可能會是一種很好的解決方案，能夠解決許多問題，從目前趨勢上來看，這種類型的鏡頭在市場上是越來越多了?？晌覀儽匦枰吹降氖沁@種鏡頭的售價相對于固定焦距鏡頭(也就是定焦焦距鏡頭)來講也是異常昂貴的。
在部分使用環(huán)境中，我們可以看到選用的這種鏡頭(手動三可變鏡頭)的可變焦距范圍功能操作使用并非非常頻繁。恰恰相反，往往視場角度調(diào)整只需進行一次。產(chǎn)品售價在這種產(chǎn)品身上被其淡化甚至是模糊化。如果此時使用專用工具的視場觀察鏡的話，將能精確的計算出所需焦距(定焦)的鏡頭規(guī)格，而這種定焦鏡頭的售價卻遠遠低于上面提到的手動三可變鏡頭。如果能從深處思考的話，會發(fā)現(xiàn)不論站在用戶的立場角度還是站在工程商的立場角度，能夠合理有效的降低投資成本和最大程度追求商業(yè)利潤這兩個目標是用戶業(yè)主與工程商們所共同期望的。當然這兩者之間本質(zhì)也并不發(fā)生矛盾與沖突。
潮流性
潮流性這個詞并不是新近才出現(xiàn)的，我們通常能從服裝行業(yè)中聽到這個詞。同樣我們的CCTV行業(yè)也存在著潮流性。仔細看一下我們的工程商，會發(fā)現(xiàn)比較喜歡在器材選擇方面養(yǎng)成跟風的習慣，對選用原則性方面拿捏不準。就拿鏡頭選用方面來講，我們都知道最近比較流行使用IR紅外鏡頭，這種鏡頭確實能夠一定程度地解決夜間環(huán)境下正常監(jiān)視的需要。但需要說明的是這并不意味著在規(guī)劃設(shè)計一個系統(tǒng)時就應(yīng)全面大規(guī)模的使用這種IR鏡頭，業(yè)界都有一種不成規(guī)則性的論點,矛與盾兩者的關(guān)系都是客觀存在著的。
同樣IR鏡頭作為劃時代的革新產(chǎn)品在其各方面同時也存在著矛與盾的對立。首先是售價，這類鏡頭價格遠非普通鏡頭可類比。從性價比上來講其生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)工藝都要比普通鏡頭偏高，所以售價提升有時是再所難免的。其次由于IR鏡頭目前生產(chǎn)技術(shù)手段還屬于商業(yè)機密，可以說是并非具有一定的透明度。雖然能夠達到一定的IR功能，但同時我們也有必要認識到一點，那就是要達到IR功能則可能會犧牲光學上的一部分特性。所以在選用鏡頭時，其實用性遠比潮流性來得更重要。當然投資者的觀點立場也是需要了解和尊重的，或許思想工作者正是鏡頭生產(chǎn)廠家。
安裝時注意事項
聚焦的工作空間
當電動光學鏡頭在安裝時，工程師們通常會犯下一個非常嚴重的錯誤。甚至于是對于精通CCTV系統(tǒng)的資深工程師們來講這個問題也是經(jīng)常被其忽略的。安裝電動光學鏡頭時經(jīng)常會遇到這樣的問題，可眾多廠商們同樣也忽視這種問題存在。翻遍許多產(chǎn)品手冊，到今日為止似乎沒有一家廠家能夠關(guān)注這個必須需要關(guān)注的問題。相關(guān)CCTV書籍或雜志上也看不到或多或少的介紹此類問題的文字章節(jié)。通常就是在這種大的行業(yè)特定思路下，CCTV工程師們對此類問題技術(shù)特性知之甚少從而導致了許多問題的發(fā)生。工程師們?yōu)榇烁冻龅拇鷥r是沉重的，并且從許多工程實例上看到，還是有許多這種問題正在暴露或隱患存在。或許對大家來講這確實是個令人感興趣的話題，下面就讓我們來具體分析一下該問題。
熟悉電動光學鏡頭特性的工程師們知道，當操作相關(guān)控制設(shè)備對電動三可變或電動兩可變鏡頭進行控制時，其電動鏡頭的結(jié)構(gòu)組件必定會有相應(yīng)的動作產(chǎn)生。例如：當人為使用操作控制設(shè)備裝置對電動鏡頭的變焦功能進行控制驅(qū)動時，其鏡頭內(nèi)部的光學組件會產(chǎn)生一個伸縮往復(fù)的動作。人用眼睛從鏡頭的光學取景窗口往攝像機CCD方向看過去，就知道其實這個鏡頭正在進行變焦功能的執(zhí)行。從視頻圖像畫面大與小變化上判斷，可以認為這是一幅視頻圖像畫面正在進行廣角與長焦特景操作的過程。從上面描述的變焦過程可看出，電動鏡頭的變焦控制操作過程導致的是鏡頭內(nèi)部光學組件體的趨勢變化。整個過程中鏡頭外部結(jié)構(gòu)體并沒有與內(nèi)部結(jié)構(gòu)體一樣發(fā)生趨勢變化，也沒有導致鏡頭的整體長度與寬度等指標參數(shù)發(fā)生變化。
上面我們已講過變焦操作過程并沒有導致鏡頭外部結(jié)構(gòu)體的變化，在這里需要思考的一個問題是：電動鏡頭的聚焦操作過程是否與變焦過程一樣，不會導致鏡頭外部結(jié)構(gòu)體的趨勢變化。然而正確的回答恰恰相反!對電動鏡頭聚焦的操作將導致外部結(jié)構(gòu)體的趨勢劇烈的變化。通常來講，不管對三可變或兩可變鏡頭的任何一項功能操作，其需遵循的操作次序必定是先進行變焦操作，接著再進行聚焦操作。當聚焦操作時整個鏡體的結(jié)構(gòu)體趨勢變化部分將出現(xiàn)在外部結(jié)構(gòu)體上，而不與變焦操作過程一樣。因內(nèi)部光學組件體往復(fù)運動而導致了鏡頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)體發(fā)生了變化。
在這里需要特別說明的是，如果嚴格區(qū)分定義的話。其實鏡頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)體發(fā)生的趨勢變化促使了電動鏡頭聚焦操作的過程實現(xiàn)，只不過與變焦的操作是由鏡頭內(nèi)部光學組件體往復(fù)運動過程實現(xiàn)不同而已，聚焦過程的實現(xiàn)是通過鏡頭前部取景部位的特殊光學部件進行往復(fù)運動過程。這個過程也就是我們經(jīng)常提及到的鏡頭前取景部件拉近與推遠的操作過程，該過程將使鏡頭前取景部位產(chǎn)生長或短的變化，從而最終導致了整個鏡頭外部結(jié)構(gòu)體長度發(fā)生趨勢變化。
在各廠商生產(chǎn)的鏡頭產(chǎn)品的內(nèi)部電機極性不盡相同或各工程師對鏡頭電機極性接線不盡相同的時侯，鏡頭在聚焦過程中，當視頻圖像畫面在精確變焦動作完畢后，接著需要聚焦動作為拉近時，此時鏡頭將會推伸出一部份長度或收縮進一部分長度(鏡頭電機極性造成)。最后當需要聚焦動作為推遠時，此時鏡頭將同樣會與上面描述過程一樣，推伸出一部份長度或收縮進一部分長度。當該鏡頭攝像組合體(電動鏡頭與攝像機連體組合)在無任何防護罩的環(huán)境中使用時，或許相關(guān)問題將不會發(fā)生。相反如果將鏡頭攝像組合體裝入防護罩內(nèi)時，由于考慮不周或關(guān)注不夠而導致的技術(shù)上問題將接踵而來。不熟悉電動鏡頭特性的工程師將不會想到或考慮不到應(yīng)該給鏡頭前部取景鏡面與防護罩取景窗口面之間充分預(yù)留下聚焦動作所需工作間隔空間(距離)。
熟練的工程師將會根據(jù)目測鏡頭前部取景鏡面與防護罩取景窗口面之間所需的間隔空間(距離)，保證鏡頭在聚焦動作時取景部位與防護罩的玻璃不發(fā)生碰撞并頂住，從而保證了鏡頭聚焦電機不損壞。相反如遇到不熟悉鏡頭功能結(jié)構(gòu)的工程師對這個問題可能就不能夠有清晰正確的安裝思路了，而是將鏡頭取景面直接頂住防護罩的玻璃面，犧牲了聚焦操作過程應(yīng)付予的距離，間接地導致了鏡頭電機的損壞。同樣有時熟練資深的工程師也會犯下低級的錯誤，那就是對鏡頭應(yīng)享受的工作距離值目測估計不足。如遇到該類問題時該如何辦呢?
較好的第一種方法是：將鏡頭等攝像裝置在安裝到現(xiàn)場前，先在機房里搭建起一個調(diào)試工作臺，將鏡頭裝配進防護罩里并連接好相關(guān)控制電纜，通過手動操作控制設(shè)備驅(qū)動鏡頭進行左右兩個深度的聚焦嘗試性操作，至底時目測并保留出聚焦工作空間(距離)，從而即可保證鏡頭的正常工作。第二種方法是：手動旋轉(zhuǎn)鏡頭聚焦取景部位，各分別在左右兩個方向上旋轉(zhuǎn)至底不可調(diào)位置為止;這時即可精確地計算出應(yīng)該預(yù)留的聚焦工作距離。在這里需要注意的是，手動旋轉(zhuǎn)聚焦取部位時，旋轉(zhuǎn)力度應(yīng)盡可能地小，以保證不傷及到鏡頭內(nèi)結(jié)構(gòu)部件為主。
除此之外，還需注意的問題是所需預(yù)留的聚焦工作距離不能過長，太長了的話對于鏡頭來講也是最致命的。過長容易妨礙鏡頭的光通量特性，影響到鏡頭的成像效果。同樣這里還想說的問題是：鏡頭與攝像機組合為一體時，其必定是要與防護罩的攝像機安裝托板連接的，而安裝托板又要與防護罩進行連接。以往眾生產(chǎn)廠家在這個部分設(shè)計考慮時是為其預(yù)留下四個螺絲孔，通過這些螺絲孔即可讓安裝托板與防護罩進行緊密連接組合，同時也間接地將鏡頭與攝像機共同連接固定到防護罩上。
需要注意的是，在進行上面的工作時必需要認真將四個螺絲全部擰上鎖定好。大家都知道一個問題，通常云臺承載著防護罩在工作時，其垂直方向上與水平線上一定會成一個夾角，換句話來講也就是說云臺工作時是時常保持著一定的低頭姿態(tài)的，鏡頭與攝像機組合體的重量將全部集中到鏡頭這一端方向上。如果在安裝工藝上偷懶，不將所有螺絲拴好，時間一長那就會造成螺桿的松動，從而造成安裝托板順力滑動造成鏡頭直接頂住防護罩玻璃面，使鏡頭沒有了聚焦工作距離引起鏡頭的損壞。
航空對接頭的使用
通過對以往的工作經(jīng)驗總結(jié)發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)工程商好像對工程施工附件的運用并不產(chǎn)生興趣。例如在安裝電動鏡頭時就常常出現(xiàn)這類現(xiàn)象，為使電動鏡頭能與控制器的控制電纜能夠相互連接，采用的安裝工序比較簡單，往往就是將電纜剝接完畢后使用絕緣膠布包好。當然遇到工作認真點的工程師則會在金屬裸露處鍍錫焊接好。當鏡頭發(fā)生故障或需更換時麻煩就隨之而來，我想就不必再另作文字描述了。當我們遇到這些問題時，就有必要使用航空對接頭這種安裝附件，它能夠給我們帶來非常大的方便性，雖然購買這類低成本的安裝附件會需要額外掏出點小錢，但如果與日后維護成本所付出的大錢來講可以說是小巫見大巫。
結(jié)語
鏡頭的技術(shù)含量是比較高的，有效并具有針對性的選擇使用合適的鏡頭對CCTV系統(tǒng)設(shè)計來說就變得至關(guān)重要。由于涉及文章篇幅所限，所以僅列出幾點比較重要的話題分析說明一下。相信對鏡頭感興趣的同仁會是一次探討過程，同樣更希望能與有逆向思維的同仁一起獲得共鳴。同時希望這部分章節(jié)對您選用、設(shè)計、安裝鏡頭能夠起到輔助作用。