摄像头镜头分类与技术参数详解

"这篇文档是关于lvgl 7.0开发手册中‘以镜头的视场大小分类’的部分，主要介绍了摄像头的相关知识，包括镜头类型、摄像头的关键参数以及镜头的焦距与视角的关系。" 在lvgl 7.0开发手册中，这部分内容涉及到摄像头的分类和关键性能指标。首先，镜头的视场大小被用于分类，主要有以下四种类型： 1. **标准镜头**：视角大约在30度左右。在1/2英寸CCD摄像机中，标准镜头的焦距设定为12mm；而在1/3英寸CCD摄像机中，标准镜头的焦距是8mm。这类镜头提供接近人眼视野的视角，适合日常拍摄和监控。 2. **广角镜头**：视角超过90度，焦距可以非常短，甚至小于几毫米。广角镜头能捕捉更广阔的场景，适用于需要大范围监控或建筑摄影的情况。 3. **远摄镜头**：视角限制在20度以内，焦距可以达到几米至几十米。远摄镜头可以在保持图像清晰的同时，将远处物体放大，但会牺牲观察范围，适用于远距离拍摄和追踪。 4. **变倍镜头**（Zoom Lens）：分为手动变倍和电动变倍两种，允许用户调整焦距，从而改变视角，既能放大远处物体，也能提供较宽的视景。 除了镜头分类，摄像头自身的一些关键参数也很重要： 1. **分辨率（Resolution）**：定义了摄像头每次捕获图像的像素数量。对于数字摄像头，这通常与光电传感器的像素数匹配；而对于模拟摄像头，取决于视频制式，如PAL制为768×576，NTSC制为640×480。 2. **像素深度（Pixel Depth）**：指每个像素的数据位数，常见的是8Bit，但也有10Bit、12Bit等更高精度的选项，影响着图像的色彩层次和细节表现。 3. **最大帧率（Frame Rate）/行频（Line Rate）**：摄像头采集和传输图像的速度。面阵摄像头以每秒帧数衡量，线阵摄像头则以每秒行数表示。 4. **曝光方式（Exposure）和快门速度（Shutter）**：线阵摄像头通常采用逐行曝光，可以设置固定行频或外触发同步。面阵摄像头有多种曝光方式，如帧曝光、场曝光和滚动行曝光，数字摄像头通常支持外部触发采集。快门速度可以非常快，达到10微秒或更低。 5. **像元尺寸（Pixel Size）**：影响摄像头靶面大小，小的像元尺寸（通常在3μm-10μm之间）可以提供更高的分辨率，但也带来制造上的挑战，并且可能影响图像质量。 6. **光谱响应特性（Spectral Range）**：描述传感器对不同光波的敏感度，一般范围是350nm-1000nm。有些摄像头配备滤镜来阻挡红外光，但如果需要红外感应，可以移除滤镜。 另外，还有像可变焦点镜头（Vari-Focus Lens）这样的特殊类型，它在标准镜头和广角镜头之间提供连续可变的焦距，兼顾远距离放大和宽广视景的需求，增加监视范围。这种镜头通常具有自动聚焦功能，能在最小和最大焦距之间切换。