攝像機(jī)鏡頭的作用是把被觀察目標(biāo)的光像呈現(xiàn)在攝像機(jī)的靶面上，也稱光學(xué)成像。將各種不同形狀、不同介質(zhì)（塑料、玻璃或晶體）的光學(xué)零件（反射鏡、透射鏡、棱鏡）按一定方式組合起來，使得光線經(jīng)過這些光學(xué)零件的透射或反射以后，按照人們的需要改變光線的傳輸方向而被接收器件接收，即完成了物體的光學(xué)成像過程。
光學(xué)鏡頭應(yīng)滿足成像清晰、透光率強(qiáng)、像面照度分布均勻、圖像畸變小、光圈可調(diào)等要求。一般來說每個(gè)鏡頭都由多組不同曲面曲率的透鏡按不同間距組合而成。間距和鏡片曲率、透光系數(shù)等指標(biāo)的選擇決定了該鏡頭的焦距。
一、鏡頭分類
攝像機(jī)鏡頭按其功能和操作方法分為常用鏡頭和特殊鏡頭兩大類。常用鏡頭又分為定焦鏡頭（自動(dòng)和手動(dòng)光圈）和變焦鏡頭（自動(dòng)和手動(dòng)光圈）。特殊鏡頭是根據(jù)特殊工作環(huán)境而專門設(shè)計(jì)的，一般有廣角鏡頭、針孔鏡頭等。
二、鏡頭參數(shù)
a、相對(duì)孔徑
光圈的主要作用是通過控制鏡頭光量的大小滿足成像所需的合適照度。光圈越大，靶面成像照度越大，攝像機(jī)輸出信號(hào)強(qiáng)度越大，信噪比越高。若光圈的實(shí)際孔徑為ψ，由于光線通過透鏡后的折射使鏡頭的有效孔徑D 比實(shí)際孔徑大，光圈的相對(duì)孔徑等于有效孔徑與鏡頭焦距之比，即：A=D/f，f 為鏡頭的焦距。
b、光圈系數(shù)
通常將表征鏡頭光圈大小的參數(shù)定義成光圈系數(shù)，用F 表示。 光圈系數(shù)為鏡頭光圈相對(duì)孔徑的倒數(shù)。F值的規(guī)律是后一個(gè)值正好是前一個(gè)數(shù)值的√2 倍，這是由于成像面中心亮度與（1/F）2成正比。F值越小相應(yīng)靈敏度越大。常用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個(gè)等級(jí)。
c、視場(chǎng)角
我們常用視場(chǎng)角來表征觀察景物的范圍。所謂視場(chǎng)角是指在視場(chǎng)角內(nèi)的景物可全部落入成像尺寸內(nèi)，而視場(chǎng)角以外的景物將不被攝取。因此，鏡頭的視場(chǎng)角與攝像機(jī)的靶面及鏡頭的焦距有關(guān)。
根據(jù)幾何原理可以得到視場(chǎng)角的計(jì)算公式如下：
ωH＝2tg-1（h/2f） ωV＝2tg-1（v/2f）
式中ωH為水平視場(chǎng)角，ωV為垂直視場(chǎng)角，f 為鏡頭的焦距，h為攝像機(jī)靶面的水平寬度，v為攝像機(jī)靶面的垂直高度。具體數(shù)值可參閱攝像機(jī)一節(jié)。
當(dāng)成像尺寸確定后，焦距越短，視場(chǎng)角越大。因此可將鏡頭分為長(zhǎng)角鏡頭（視場(chǎng)角小于45°）、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（視場(chǎng)角為45°～50°）、廣角鏡頭（視場(chǎng)角大于50°）、超廣角鏡頭（視場(chǎng)角接近180°）、魚眼鏡頭（視場(chǎng)角大于180° ）等。
另外，我們還可以得到如下公式以計(jì)算其中任一未知項(xiàng)數(shù)據(jù)。
f/v＝D/V f/h＝D/H
其中： f───鏡頭焦距； D───鏡頭至景物距離；
h───靶面寬度； H───靶面高度。
三、鏡頭接口
鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。C型安裝接口指從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.526mm，而CS型接口的鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)距離為12.5mm。因此將C型鏡頭安裝到CS接口攝像機(jī)時(shí)需要加裝一個(gè)5mm厚的接圈。
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