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焦距与视场角计算

部门：网络通讯室

编辑：小李

视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦距及所要求的成像大小确定的。

1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下；

f=wL/W

f=hL/H

f：镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）

W：被摄物体宽度

L：被摄物体至镜头的距离

h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度

H：被摄物体的高度

ccd靶面规格尺寸：单位mm

规格w h

1/3" 4.8 3.6

1/2" 6.4 4.8

2/3"8.8 6.6

1"12.79.6

由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。

摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；*.欲监视景物的尺寸*.摄像机与景物的距离*.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离。

举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出：

焦距f=6.4X2500/440≈36毫米或

焦距f=4.8X2500/330≈36毫米

当焦距数值算出后，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，这时可以根据产品目录选择相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。

摄像机视场角、拍摄范围与镜头、CCD的关系

摄像机拍摄的视角与镜头的毫米数、CCD的尺寸大小密不可分，下表为镜头毫米数与搭配的CCD拍摄视角的对应关系，可供大家参考：

镜头焦距搭配1/3" CCD搭配1/4" CCD二者差的异性

2.8 mm 89.9°75.6°14.3°

3.6 mm 75.7 °62.2°13.5°

4 mm 69.9 °57.0°12.9°

6 mm 50.0 °39.8°10.2°

8 mm 38.5 °30.4°8.1°

12 mm 26.2 °20.5° 5.7°

16 mm 19.8 °15.4° 4.4°

25 mm 10.6 °8.3° 2.3°

60 mm 5.3 ° 4.1° 1.2°

1/3" CCD 搭配镜头拍摄范围的尺寸如下表所示：

镜头焦距(毫米数) 距离5米

(宽×高)

距离10米

(宽×高)

距离15米

(宽×高)

距离20米

(宽×高)

距离30米

(宽×高)

2.8mm 13×9.8米26×19.5米39×29.3米52×39米78×58.5米

3.6mm 8.5×6.4米17×12.8米25.5×19米34×25.5米51×38.3米4mm 8×6米16×12米24×18米32×24米48×36米

6mm 5.5×4.1米11×8.3米16.5×12.4

米

22×16.5米33×24.8米

8mm 3.5×2.6米7×5.3米10.5×7.9米14×10.5米21×15.8米12mm 2×1.5米4×3米6××4.5米8×6米12×9米

16mm 1.5×1.1米3×2.3米 4.5×3.4米6×4.5米9×6.8米25mm 1.3×1米 2.5×1.9米 3.8×2.9米5×3.8米7.5×5.6米60mm 0.5×0.4米1×0.75米 1.5×1.1米2×1.5米3×2.3

CCD，电耦合器，感光元件，CCD靶面的大小和像素的高低是影响拍摄效果的主要因素。CCD靶面的尺寸一般分为1英寸，1/2英寸，1/3英寸，1/4英寸，现在在向1/5英寸发展。

CCD靶面越大，即感光面积越大，成像越清晰。像素越高，成像越清晰

一般CCD尺寸大的像素反而低，只有两者