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如何根据通光系数实测数据来选择镜头的通光性能 黄思尚 摘要 目前日夜监控摄像机从以前标清逐渐提升到百万像素摄像机，要 求白天看得细、晚上看得清，晚上效果好坏除了摄像机照度、红外灯 源功率等因素外、还取决于配套一款通光量合适的镜头，现实中很多 厂家无法检测 IR 镜头通光量大小，或者不太重视此参数，夜视不好 时，通过不断加大红外灯数和功率的方式来解决。此文通过“高效在 线式镜头参数检测仪”测量镜头通光系数来如实反馈通光量大小，为 广大摄像机厂商甄别和选择合适通光量的IR 镜头提供参考。 关键词：通光量 通光系数 镜头参数检测仪 摄像机 1、 概述 如今越来越多的高清IPC 在应用，镜头如IPC 摄像机的“眼睛” 了 。“眼睛”的好坏很大程度上决定了摄像机性能的高低，直接影 响了IPC 的质量，广大客户对镜头是不是百万、2 百万或者5 百万等 清晰度指标更为关注，但对镜头通光量了解不足或者不重视。目前市 场上往往都是通过摄像机在暗房依靠肉眼来观察判断白天时摄像机 的亮度和红外时摄像机的亮度、噪点等指标的效果，少数专业生产商 在暗箱中放入照度计来观察镜头通光量对摄像机照度的影响，大多数 客户都是人眼观察判断为主，设计人员无法得到镜头通光量准确有效 的数据来调试摄像机增益、曝光时间、电子快门等参数，随着人员更 1 替，往往靠肉眼经验提供的数据也随之带走，无法保证企业产品长期 稳定的一致性，因此人为观察判断存在差异大、一致性差等缺陷。 暗房 照度计 2、 通光系数定义 众所周知镜头的通光量与相对孔径有关，相对孔径大则通光量就 大，在不考虑镜片透过率的情况下是正确的。考虑了镜片透过率后的 镜头像面通光量如公式1 所示。 随着百万镜头用的镜片越来越多（至少要求 6 片玻璃的组合）、 其镀膜好坏等因素影响，镜头本身的透过率高低对通光量影响不容忽 视。（如果一个镜头有6 片12 面，不镀增透膜时每面的透过率为 95%， 镀多层膜后透过率为 99.5%，那么不镀膜时镜头的总透过率为 54%， 镀多层膜后镜头的总透过率为 94%，是不镀膜时的 1.7 倍。）尤其在 晚上 IR 夜视情况，通光量大小直接影响成像质量和监控目标范围大 小。为了准确和真实反映镜头的通光量，这里引入“通光系数”概念， 它是透过率与相对孔径平方的乘积（如公式 2），因此在特定的目标 或者监控环境下（亮度L 一致），通光系数越高则通光量越大(如公式 3)，测量通光系数的结果更准确反映了镜头通光量指标。 2 镜头像面通光量（俗称镜头通光量E）：  2 2 1 D 1 1   E L      L   ――――――――――――――(公式1)   4 f 4 F     L 为物面亮度，错误！未定义书签。错误！未定义书签。 为镜头透过率，   D  为镜头相对孔径；F 为镜头光圈数；   f   高效在线式镜头参数检测仪测得的镜头通光系数 （k 为检测仪常数） 1 D 2 1 1 2   k   k   ―――――――――（公式 2） 4   4   f F       镜头通光量  L