定焦與變焦鏡頭有何分別?

CCTV 攝影機的鏡頭分為定焦(fixed lens)與變焦(varifocal lens)兩大類:定焦鏡頭焦距固定,出廠時已決定視角;變焦鏡頭可在一段焦距範圍內調校,安裝現場按實際需要決定畫面闊窄,電動變焦(motorized)型號更可遠端調整。本頁講解焦距與視角的基本關係、手動與電動變焦的分別、兩類鏡頭在安裝調試上的差異,以及走廊、大堂、停車場等常見場景的選型建議。

焦距與視角的基本關係

焦距(focal length)以毫米為單位,決定攝影機「看得多闊、看得多遠」:焦距愈短視角愈闊,覆蓋範圍大但遠處細節少;焦距愈長視角愈窄,放大倍率高、可辨認較遠目標。常見的 2.8mm 屬廣角,適合近距離覆蓋整個空間;4mm、6mm 屬中等視角;8mm 至 12mm 或以上屬窄角,用於監察較遠的通道或出入口。實際視角同時受感光元件尺寸影響,相同焦距配較大感光元件會得出較闊視角,選型時應以廠方規格書的視角數據為準。

定焦鏡頭的焦距在出廠時固定,工程設計階段必須準確評估安裝位置與監控目標的距離;變焦鏡頭則提供一段連續可調的焦距範圍,常見規格如 2.8–12mm 或 2.7–13.5mm,安裝現場才決定最終視角,容錯空間大得多。至於視角與辨認距離如何對應偵測、觀察、辨認等級,可參閱 DORI 標準一頁。

三類鏡頭規格對照

項目定焦(Fixed)手動變焦(Manual Varifocal)電動變焦(Motorized)
焦距固定(如 2.8mm / 4mm / 6mm)連續可調(如 2.8–12mm)連續可調,馬達驅動
視角調整不可調,出廠已定現場擰動鏡頭上的變焦環經錄影機或軟件遠端調整
對焦方式出廠已校好調焦距後需手動重新對焦多數配自動對焦,一鍵完成
光學質素與光圈結構簡單,同價位光圈較大、低光表現較佳光學元件較多,光圈一般較細與手動變焦相若
價格最低中等較高
安裝容錯低,距離判斷錯誤需換機高,現場調校最高,日後仍可遠端改動
適合位置視角要求明確的大批量點位視角需現場拿捏的點位高位、燈槽、吊頂等難以觸及位置

需要說明:監控行業所稱的變焦鏡屬 varifocal 設計,改變焦距後焦點會偏移,必須重新對焦;與攝影器材中變焦時保持焦點清晰的 parfocal 真正變焦鏡不同。varifocal 設計省卻複雜的機械連動結構,成本與體積俱較低,正好切合監控「調一次、用多年」的使用模式。若需要即時遠端控制轉向與變焦追蹤目標,則屬 PTZ 攝影機的範疇。

香港常見場景選型建議

① 走廊與後樓梯

商廈及屋苑走廊狹長,宜用中等至偏窄焦距(4mm–6mm)沿走廊縱深拍攝,令遠端仍有足夠像素辨認人臉;樓層數量多、點位重複性高,選定焦鏡頭可大幅節省成本,配合走廊模式(corridor mode)直幅畫面效果更佳。

② 大堂與舖面入口

大堂空間開揚、人流方向多變,宜用 2.8mm 廣角定焦覆蓋全景;出入口則另設一支較窄視角鏡頭正面拍攝進出人士面部。舖面淺窄、安裝距離短,廣角定焦多數已足夠,成本亦最低。

③ 停車場

車路長、車速有快慢,出入閘口宜用變焦鏡頭現場調校至剛好覆蓋閘口及車牌位置;場內車道及斜路距離不一,變焦型號可統一入貨、逐支現場調節,減少型號種類。高天花位置建議電動變焦,日後微調無需再出動升降台。

④ 外牆與天井高位

安裝在外牆棚架位或天井高處的攝影機,日後接觸成本極高,應優先選用電動變焦連自動對焦型號,交收後有需要時經錄影機遠端重新取景,避免再次搭棚或吊船。

變焦鏡頭現場調試步驟

  1. 確定監控目標——先與用戶確認畫面必須覆蓋的範圍與必須辨認的目標(人臉、車牌或整體動態),作為調校依據。
  2. 調整視角——手動型號擰動變焦環、電動型號在錄影機介面控制,把目標納入畫面並保留適量邊界;避免貪闊而犧牲關鍵位置的像素密度。
  3. 重新對焦——變焦後必須對焦:手動型號微調對焦環至畫面最清晰,電動型號執行一鍵自動對焦,並以畫面遠、中、近三處細節核實。
  4. 夜間覆核——紅外燈亮起後焦點或有輕微偏移,交收前應在夜間或遮光環境下覆核清晰度,必要時微調。
  5. 鎖定與記錄——手動型號鎖緊變焦及對焦環的固定螺絲防止震動走位,並記錄最終焦距設定,方便日後更換或加裝時參照。

常見問題

定焦鏡頭是否一定比變焦鏡頭差?
不是。定焦鏡頭因結構簡單、光學元件較少,在相同成本下往往有較大光圈與較佳的光學質素,低光環境表現通常優於同級變焦鏡,價格亦較便宜。只要安裝位置與監控目標距離明確、視角要求固定,定焦鏡頭是更具成本效益的選擇;變焦鏡頭的優勢在於現場調校彈性,而非畫質。
手動變焦與電動變焦有什麼分別?
手動變焦(manual varifocal)需要工程人員在攝影機旁邊擰動鏡頭上的變焦與對焦環,通常在安裝時一次過調好,日後改動需再次上梯操作。電動變焦(motorized varifocal)內置馬達驅動變焦與對焦,可在錄影機或軟件介面遠端調整,並多數配備自動對焦。安裝在高處、燈槽或吊頂內難以觸及的位置,電動變焦可大幅節省日後調整的工夫。
變焦鏡頭調整焦距後為何需要重新對焦?
監控攝影機使用的變焦鏡屬 varifocal 設計:改變焦距時焦點會偏移,必須重新對焦才回復清晰,與攝影上保持焦點不變的 parfocal 真正變焦鏡不同。varifocal 設計省卻了複雜的機械連動結構,成本較低、體積較小,代價是每次改變視角都要重新對焦。手動變焦鏡需同時調校變焦環與對焦環;電動變焦型號一般有自動對焦功能,一鍵完成。
變焦鏡頭與 PTZ 攝影機有什麼分別?
變焦(varifocal)鏡頭只改變視角闊窄,攝影機本身固定不動,調好後通常長期維持同一畫面;PTZ 攝影機則可由操作員或預設巡航即時控制水平轉動(Pan)、垂直轉動(Tilt)與光學變焦(Zoom),適合需要主動追蹤的大範圍場景。日常固定監察選定焦或變焦定點鏡頭已足夠,PTZ 應作為補充而非取代定點錄影。
焦距數字愈大代表什麼?
焦距(focal length)以毫米(mm)表示,數字愈大視角愈窄、放大倍率愈高,可看清較遠目標但覆蓋範圍較小;數字愈小視角愈闊,覆蓋範圍大但遠處細節較少。以常見的 1/2.7 吋或 1/2.8 吋感光元件為例,2.8mm 屬廣角、約可覆蓋 100 度左右水平視角,12mm 則屬窄角遠攝。實際視角亦受感光元件尺寸影響,選型時應以廠方規格書列出的視角數據為準。

不肯定應選哪種鏡頭?

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