CCD芯片的性能怎样？

如何区分镜头的好坏如何区分镜头的

镜头 是被摄物体进入照相机CCD 的必之路 照相机镜头 的好坏，直接影响结像的清晰度， CCD 是经镜头光线的感像元件， CCD 的像素多少，也直接影响结像的清晰度， 照片是否清晰度主要决定四大因素： 优质的镜头 高的像素 良好的环境 拍摄的技术 应该说缺一不可 镜头知识： 很多朋友在选购摄像头时，光想着便宜或者光想着像素了，完全忽视了镜头的好坏。 摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。玻璃镜片不但比塑料镜片成本贵，在透光性以及成像质量上也都有较大优势。然而，现在很多小厂，为了节约成本、追求高利润，往往减少镜片的数量，或者使用廉价的塑料镜头。 虽然这些产品在价格上便宜不少...全部

  镜头 是被摄物体进入照相机CCD 的必之路 照相机镜头 的好坏，直接影响结像的清晰度， CCD 是经镜头光线的感像元件， CCD 的像素多少，也直接影响结像的清晰度， 照片是否清晰度主要决定四大因素： 优质的镜头 高的像素 良好的环境 拍摄的技术 应该说缺一不可 镜头知识： 很多朋友在选购摄像头时，光想着便宜或者光想着像素了，完全忽视了镜头的好坏。
  摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。玻璃镜片不但比塑料镜片成本贵，在透光性以及成像质量上也都有较大优势。然而，现在很多小厂，为了节约成本、追求高利润，往往减少镜片的数量，或者使用廉价的塑料镜头。
  虽然这些产品在价格上便宜不少，看上去很有吸引力，但实际的成像效果却实在是令人无法恭维。 所以大家在购买摄像头时，一定不要一味的贪图便宜，还是尽量选择玻璃LENS的摄像头为好。 正确解读CCD的像素 慧聪网数码摄像机和数码摄像机镜头一样，也使用CCD作为主要的成像部件。
  CCD是一种称为电荷耦合器件的集成电路芯片，其功能是将被摄景物的光信号变成图像视频信号，因此也叫图像传感器。在拍摄时，光线通过数码摄像机镜头投射到CCD芯片表面上，数码摄像机根据CCD芯片上各数码摄像机镜头像素点的电荷反应记录下拍摄的影像。
  因此，理论上讲，CCD的像素越高，拍摄的图像越细腻、分辨率也越高。 CCD的像素虽然基本上决定了数码摄像机镜头的档次，不过高像素并不代表拍摄品质肯定更出色，像素并不是越高越好。这是因为数码摄像机镜头的拍摄品质不仅仅取决于CCD，还和所用镜头的质量、配备的对焦系统、使用的防抖动功能等因素有着紧密联系。
   CCD作为主要的成像部件，在面积不变的情况下，像素数越高，对光线的要求就越高，对数码摄像机镜头的光学镜头系统的要求也就越高。因此，对于使用了高像素CCD的数码摄像机来说，必须要有匹配的镜头等光学系统，否则并没有实用价值。
  ? 那么，多大像素合适呢？数码摄像机镜头对像素的要求不同于数码相机，一般家庭用的数码摄像机拍摄动态影像达到其720×576的理论分辨率，只要42万的有效像素就够了，更高的像素只用于数码摄像机镜头像和实现一些需要牺牲像素的功能。
  需要注意，这里所说的是有效像素，CCD的生产原理决定了CCD芯片上成像单元不可能被完全利用。其次，数码摄像机镜头的一些功能也需要牺牲一些像素来实现，例如采用防抖动技术的数码摄像机镜头就需要牺牲部分像素才能够实现防抖动功能，因此，一般CCD的实际有效像素往往比标称值低许多，例如标称值为80万的大约只有40万左右的有效值。
   如何区分镜头的好坏 一般业余摄影爱好者往往无法鉴定，而只能从镜头的牌号业判断。然而名牌镜头既贵且少，不是普通经济力量所能办到的。如果应用下述一系列检验方法就可以简捷而精确地鉴定一个镜头的好坏，从而选得一个既适合需要又是比较低廉的镜头，进行这些试验只需要一些简单的工具，而这些工具都是可以自己制造的。
   1．观察检验－－先用软驼毛刷将镜头上灰尘和砂粒刷去，再用镜头纸及镜头清洁剂揩干净（镜头清洁剂，有的适用于加膜镜面，有的不适用于加膜镜面，仅适用于不加膜镜头的，在瓶外都有文字注明，使用时应加注意）。
  细心地将前镜组和后镜组旋下，把每组镜片揩干净（“组”系指镜片装于金属框上成为一单独的构件）但切勿将镜头进一步拆卸。在清洁后如发现镜片上有云雾状斑点即是镜头内部各层透镜间的胶合面的胶着情况不良或者是有霉点，霉点是由于热和水汽浸入而成。
  不容易除去，这会阻碍光层的透过，降低镜头的结像能力。如果镜头上有小块地方失去光泽有些紫蓝颜色，那么这有时是一个老镜头的标志（这很容易与前述云斑辨清）。实际上这正如同近日的镜头加膜，反而改善了镜头的曝光量。
   再用放大镜来观察镜片表面有无擦伤或其他碰撞的痕迹。这些痕迹也会影响到镜头的结影能力。镜片中有时有小气泡，根据理论分析它可能会挡住和分散极微少的光线，但实际上这微小的气泡与镜头面积比较所占比数较小，所以对影象几乎没有什么妨害。
  然后再观察镜头筒上或快门上有无凹痕或伤痕。这此伤痕可能是由于跌碰或其他的打击而产生。如发现有此种伤痕，便是危险的标志。因为常常有轻轻一击而使各层透镜位置移动、光轴发生偏斜；如螺纹中有砂粒，也可能会使前镜组或后镜组位置移动而使光轴不正，这是不容易修复的，在观察检验中应特别注意这些缺点。
   作以下各种试验时，最好使用有毛玻璃对光的照相机并把它装在三脚架上来进行。 2．镜头轴心检验－－用一厚金属片，在其中心钻一小孔（直径约1－2毫米），将金属片遮住强光灯使照相机对准板上小孔处射出的光点，使光点影像落在毛玻璃中央，熄灭其他灯光使仅有片上小孔射出光点到达镜头，然后对清焦点，用放大镜检查光点的结像，并将镜头缓缓转动。
  此像应该是圆的，并且在镜头转动时不改变其位置和清晰度，如果像的位置移动，并且清晰度改变，即是镜头轴心不正。 3．球面差检验－－在镜头开足光圈时，在毛玻璃中心，镜头的光轴部分，将一亮光点对清焦点，校核其距离刻度。
  将光圈缩小三挡或四挡，光点的像依然清晰，这证明无球面差。如果光圈收小后不清晰，必须将镜头稍向前伸长清晰，就是有球面差存在。 4、彗形差检验－－镜头的彗形差比较容易检验，将圆形光点结像移近毛玻璃边缘处，如果仍是圆形，就没有彗形差；如何像是一端尖一端扩散，那就没有彗形差。
   5．色差检验－－色差的检验亦很容易。将镜头分别套上绿、红、蓝三种滤色镜向目的物对清焦点，检查其每一次距离刻度。如果使用每一种滤色镜时距离刻度都不同，则表示有纵向色差存在。利用检验时不宜用普通灯泡，因这种灯泡偏于红光，而应换用摄影强光泡。
  将照相机向着小光点对清焦点，使结像在毛玻璃边缘，用放大镜观察，如果在像的一边有红光环，另一边有蓝光环，则表示有横向色差存在。 6．像场弯曲检验－－在所用金属片上再占一小孔，两孔间距离，使其一结像在毛玻璃中央，另一则在边上，对清两个光点的焦点时如果有像场弯曲立刻就可以发现。
  因为两个光点的结像不是同时清晰的话，这就表示平面物在像场上不能造成平面的像，而是凹面的像。 7．象散（纵横差）检查－－将具有方格形线条的试验卡为目的物，对清焦点时观察卡上纵向线及横向线在毛玻璃上结像的清晰度。
  如果看到接近毛玻璃边缘处纵向线和横向线是在不同平面上，对清横向线，纵向线模糊；对清纵向线则横向线模糊，这现象即表示有纵横差存在。 8．检验镜头的有效光圈－－用一金属片代替毛玻璃。在金属片中央占一小孔，将镜头测距标尺旋至无限远。
  置白色光源于金属片处，光由金属片上小孔通过镜头折射成一平行光束。这时在镜头筒前放一片毛玻璃，在毛玻璃上就可量光束直径，这直径就等于有效光圈的直径。 9．分析力检验－－最好用试验透镜的标准图样（图上画着粗细不同的各组有规律的横线，竖线和圆点）来检验镜头的分析力，这各图样可以在一些摄影手册或摄影字典上找到（参考张印泉著“摄影原理与实用”“摄影应用光学”），在使用图样时应使图上照明尽可能均匀，镜头与图样之间的距离应不少于25倍镜头焦距的长度。
  试验卡可用大张报纸或砖墙代替。惟用砖墙作为试验时墙与镜头间距离应离远，可以镜头焦距对无穷远时获得最清晰的影像为准。在试验时应采用高分析力的感光片并用微粒显影。开足光圈“焦点要对准、曝光要正确”，快门速度以能获得中等密度的负片为准，在此试验中将能显示出镜头的各种误差对成像的影响，许多摄影家都认为这是分析镜头质量最良好的检验方法。
   经过上述一系列的检验后可以鉴定一个镜头的物理性能；再结合自己的需要进行一系列的曝光试验并仔细审查所得结果，便可以最后判定这一镜头的好坏了。 镜头的种类繁多，从焦距上分类，可分为短焦距、中焦距、和焦距和变焦距镜头；从视场的大小分类，可分为广角、标准、远摄镜头；从结构上分类，还可分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头（指光圈、焦距、聚焦这三者均可变）等类型。
  由于镜头选择得合适与否，直接关系到摄像质量的优劣，因此，在实际应用中必须合理选择镜头。 1、 镜头的参数 镜头的光学特性包括成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角等几个参数，一般在镜头所附的说明书中都有注明，以下分别介绍。
   A、成像尺寸 镜头一般可分为25。4mm（lin）、16。9mm（2/3in）、12。7mm（1/2in）、8。47mm（1/3in）和6。35mm（1/4in）等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸，选用镜头时，应使镜头的成像尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。
   12。 7mm（1/2in）的镜头应配12。 7mm（1/2in）靶面的摄像机，当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸大时，不会影响成像，但实际成像的视场角要比该镜头的标称视场角小，而当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸小时，就会影响成像，表现为成像的画面四周被镜筒遮挡，在画面的4个角上出现黑角。
   B、焦距 在实际应用中，经常会有用户提出该摄像机能看清多么远的物体或该摄像机能看清多么宽的场景等问题，这实际上由所选用的镜头的焦距来决定，因为焦距决定了摄取图像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的某物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。
  当然，被摄物体成像的清晰度还与所选用的CCD摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。 理论上，任何一种镜头均可拍摄很远的物体，并在CCD靶面上成一很小的像，但受CCD单元（像素）物理尺寸的限制，当成像小到小于CCD传感器的一个像素大小时，便不再能形成被摄物体的像，即使成像有几个像素大小，该像也难以辨识为何物。
   当已知被摄物体的大小及该物体到镜头距离，则可根据下两式估算所选取配镜头的焦距： f=hD/H f=vD/V 式中，D为镜头中心到被摄物体的距离；H和V分别为被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸；v为靶面成像的高度；h为靶面成像的水平宽度。
   成像场景的大小与成像物体的显示尺寸是互相矛盾的，举个例子来说，用同一支摄像机对同一个停车场进行监视，选用短焦距镜头可以对整个停车场的全景进行监视并看到出入口外的车辆进出，但却不能看清该辆车的牌照号码（该车在监视器屏幕上仅占据了很小的面积）；而选用长焦距镜头虽可以看清该辆车的牌照号码（该车占据了屏幕上的大部分面积），却又不能监视到整个停车场的全貌。
  因此当需要既监视全景以要看清局部时，一般应考虑配用电动两可变或电动三可变镜头。当然，在选定了镜头的前提下，选用高分辨率的摄像机及监视器则可以在被监视物体成像尺寸较小时也能看清局部细节。 C、相对孔径 为了控制通过镜头的光通量大小，在镜头的后部均设置了光阑（俗称光圈）。
  假定光阑的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为D，D与焦距f之比定义为相对孔径A，即 A=D/f 镜头的相对孔径决定于被摄像的照度，像的照度E与镜头的相对孔径平方成正比，一般习惯上用相对孔径的倒数来表示镜头光阑的大小，即 F=f/D 式中，F一般称为光栏F数，标注在镜头光栏调整圈上，其标值为1。
   4、2、2。 8、4、5。 6、8、11、16、22等序列值，每两个相邻数值中，后一个数值是前一个数值的倍。由于像面照度与光栏的平方成正比，所以光栏每变化一档，像面亮度就变化一倍。F值越小，光栏越大，到达摄像机靶面的光通量就越大。
   D、视场角 镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头的焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有关，镜头的水平视场角ah及垂直视场角av可分别由下式来计算，即 ah=2arctg（h/2f） av=2arctg（v/2f） 由以上两式可知，镜头的焦距f越短，其视场角越大，或者，摄像机靶面尺寸h或v越大，其视场角也越大。
  如果所选择的镜头的视场角太小，可能会因出现监视死角而漏监；而若所选择的镜头的视场角太大，又可能造成被监视的主体画面尺寸太小，难以辨认，且画面边缘出现畸变。因此，只有根据具体的应用环境选择视场角合适的镜头，才能保证既不出现监视死角，又能使被监视的主体画面尽可能大而清晰。
   标 题: 如何检验镜头的好坏 发信站: BBS 水木清华站 (Wed Apr 18 17:52:10 2001) ，而只能从镜头的牌号业判断。然而名牌镜头既贵且少，不是普通经济力量所能办到的 。
  如果应用下述一系列检验方法就可以简捷而精确地鉴定一个镜头的好坏，从而选得一 个既适合需要又是比较低廉的镜头，进行这些试验只需要一些简单的工具，而这些工具 都是可以自己制造的。 1．观察检验－－先用软驼毛刷将镜头上灰尘和砂粒刷去，再用镜头纸及镜头清洁剂 揩干净（镜头清洁剂，有的适用于加膜镜面，有的不适用于加膜镜面，仅适用于不加膜 镜头的，在瓶外都有文字注明，使用时应加注意）。
  细心地将前镜组和后镜组旋下，把 每组镜片揩干净（“组”系指镜片装于金属框上成为一单独的构件）但切勿将镜头进一 步拆卸。在清洁后如发现镜片上有云雾状斑点即是镜头内部各层透镜间的胶合面的胶着 情况不良或者是有霉点，霉点是由于热和水汽浸入而成。
  不容易除去，这会阻碍光层的 透过，降低镜头的结像能力。如果镜头上有小块地方失去光泽有些紫蓝颜色，那么这有 时是一个老镜头的标志（这很容易与前述云斑辨清）。实际上这正如同近日的镜头加膜 ，反而改善了镜头的曝光量。
   再用放大镜来观察镜片表面有无擦伤或其他碰撞的痕迹。这些痕迹也会影响到镜头 的结影能力。镜片中有时有小气泡，根据理论分析它可能会挡住和分散极微少的光线， 但实际上这微小的气泡与镜头面积比较所占比数较小，所以对影象几乎没有什么妨害。
   然后再观察镜头筒上或快门上有无凹痕或伤痕。这此伤痕可能是由于跌碰或其他的打击 而产生。如发现有此种伤痕，便是危险的标志。因为常常有轻轻一击而使各层透镜位置 移动、光轴发生偏斜；如螺纹中有砂粒，也可能会使前镜组或后镜组位置移动而使光轴 不正，这是不容易修复的，在观察检验中应特别注意这些缺点。
   作以下各种试验时，最好使用有毛玻璃对光的照相机并把它装在三脚架上来进行。 2．镜头轴心检验－－用一厚金属片，在其中心钻一小孔（直径约1－2毫米），将金 属片遮住强光灯使照相机对准板上小孔处射出的光点，使光点影像落在毛玻璃中央，熄 灭其他灯光使仅有片上小孔射出光点到达镜头，然后对清焦点，用放大镜检查光点的结 像，并将镜头缓缓转动。
  此像应该是圆的，并且在镜头转动时不改变其位置和清晰度， 如果像的位置移动，并且清晰度改变，即是镜头轴心不正。 3．球面差检验－－在镜头开足光圈时，在毛玻璃中心，镜头的光轴部分，将一亮光 点对清焦点，校核其距离刻度。
  将光圈缩小三挡或四挡，光点的像依然清晰，这证明无 球面差。如果光圈收小后不清晰，必须将镜头稍向前伸长清晰，就是有球面差存在。 4、彗形差检验－－镜头的彗形差比较容易检验，将圆形光点结像移近毛玻璃边缘处 ，如果仍是圆形，就没有彗形差；如何像是一端尖一端扩散，那就没有彗形差。
   5．色差检验－－色差的检验亦很容易。将镜头分别套上绿、红、蓝三种滤色镜向目 的物对清焦点，检查其每一次距离刻度。如果使用每一种滤色镜时距离刻度都不同，则 表示有纵向色差存在。利用检验时不宜用普通灯泡，因这种灯泡偏于红光，而应换用摄 影强光泡。
  将照相机向着小光点对清焦点，使结像在毛玻璃边缘，用放大镜观察，如果 在像的一边有红光环，另一边有蓝光环，则表示有横向色差存在。 6．像场弯曲检验－－在所用金属片上再占一小孔，两孔间距离，使其一结像在毛玻 璃中央，另一则在边上，对清两个光点的焦点时如果有像场弯曲立刻就可以发现。
  因为 两个光点的结像不是同时清晰的话，这就表示平面物在像场上不能造成平面的像，而是 凹面的像。 7．象散（纵横差）检查－－将具有方格形线条的试验卡为目的物，对清焦点时观察 卡上纵向线及横向线在毛玻璃上结像的清晰度。
  如果看到接近毛玻璃边缘处纵向线和横 向线是在不同平面上，对清横向线，纵向线模糊；对清纵向线则横向线模糊，这现象即 表示有纵横差存在。 8．检验镜头的有效光圈－－用一金属片代替毛玻璃。
  在金属片中央占一小孔，将镜 头测距标尺旋至无限远。置白色光源于金属片处，光由金属片上小孔通过镜头折射成一 平行光束。这时在镜头筒前放一片毛玻璃，在毛玻璃上就可量光束直径，这直径就等于 有效光圈的直径。
   9．分析力检验－－最好用试验透镜的标准图样（图上画着粗细不同的各组有规律的 横线，竖线和圆点）来检验镜头的分析力，这各图样可以在一些摄影手册或摄影字典上 找到（参考张印泉著“摄影原理与实用”“摄影应用光学”），在使用图样时应使图上 照明尽可能均匀，镜头与图样之间的距离应不少于25倍镜头焦距的长度。
  试验卡可用大 张报纸或砖墙代替。惟用砖墙作为试验时墙与镜头间距离应离远，可以镜头焦距对无穷 远时获得最清晰的影像为准。在试验时应采用高分析力的感光片并用微粒显影。开足光 圈“焦点要对准、曝光要正确”，快门速度以能获得中等密度的负片为准，在此试验中 将能显示出镜头的各种误差对成像的影响，许多摄影家都认为这是分析镜头质量最良好 的检验方法。
   经过上述一系列的检验后可以鉴定一个镜头的物理性能；再结合自己的需要进行一 系列的曝光试验并仔细审查所得结果，便可以最后判定这一镜头的好坏了。 摘自《大众摄影》1959 。
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