甚麼是後焦調整Back Focus?

後焦是鏡頭安裝面到影像感測器之間的光學距離。這個距離不正確時,無論怎樣轉動鏡頭對焦環都無法在整個變焦範圍內取得清晰影像。

後焦的定義與作用

鏡頭把光線聚焦在一個平面上,而感測器必須剛好位於該平面。鏡頭安裝面(法蘭面)到聚焦平面之間的距離,在光學上稱為法蘭焦距,一般在後焦相關資料中稱為 back focal length。攝影機的後焦調整,就是微調感測器與鏡頭安裝面之間的實際距離,使兩者吻合。

與鏡頭對焦不同

鏡頭對焦環改變的是鏡頭內部鏡片組位置,用於對準不同拍攝距離;後焦改變的是感測器相對鏡座的位置,屬安裝層面的基準校正。

影響整個變焦範圍

後焦偏差在望遠端往往看似清晰,但拉至廣角端便模糊;正確的後焦應令變焦全程都能保持對焦。

常見於箱式機

可換鏡頭的箱式攝影機才有後焦調整機構;一體式球型機及筒型機出廠已固定,通常只提供鏡頭對焦與變焦。

後焦調整多以機身上的一顆固定螺絲及一個調整環或撥杆完成:先鬆開固定螺絲,轉動調整環令感測器組件前後移動,取得最清晰影像後再鎖回螺絲。

C 座與 CS 座的差別

監控鏡頭常見兩種螺紋鏡座,兩者螺紋規格相同,但鏡頭安裝面到聚焦平面的標準距離不同。C 座的標準距離較長,CS 座較短,兩者相差需以轉接環補償。因此 C 座鏡頭裝在 CS 座機身時須加 5 毫米轉接環,而 CS 座鏡頭無法透過轉接方式安裝在 C 座機身上。

情況可否安裝處理方式
CS 座鏡頭配 CS 座機身可以直接安裝,按需要微調後焦
C 座鏡頭配 CS 座機身可以加裝 C/CS 轉接環,再調整後焦
CS 座鏡頭配 C 座機身不建議距離不足,無法達到聚焦;應更換鏡頭
誤加轉接環於 CS 組合會失焦移除轉接環後重新調整

安裝時亦要留意鏡頭後組是否會與機身內部的濾光片切換機構碰撞。若鏡頭後組凸出過多,即使螺紋能鎖上,仍可能損壞濾光片組件。

正確調整後焦的做法

  1. 先確認鏡座與轉接環——核對鏡頭與機身標示,決定是否需要轉接環,避免以後焦調整去補償錯誤配置。
  2. 選擇最遠的實際監察目標——把鏡頭對焦設在遠處目標,因遠距離對焦最能反映後焦是否正確。
  3. 把鏡頭推到望遠端——先在最長焦距用鏡頭對焦環調至清晰。
  4. 轉到廣角端調後焦——保持鏡頭對焦環不變,改用機身後焦調整環,使廣角端亦清晰。
  5. 反覆核對兩端——來回檢查望遠與廣角,直至兩端都可接受,再鎖緊固定螺絲。
  6. 在低光或開啟紅外時覆核——夜間對焦點可能偏移,須確認日夜均可用。
  7. 記錄設定——把鏡頭型號、是否使用轉接環及調整結果寫入竣工資料。

調整時應在監視器或手提裝置上以較大畫面觀察,並盡量使用具細節的畫面元素(例如文字招牌、磚縫)作判斷,而非依賴大面積平坦色塊。

日夜對焦偏移與常見誤判

不少「後焦不準」的個案,實際上是日夜光線波長不同造成的對焦偏移。可見光與紅外線在鏡頭中的折射不同,若鏡頭未經紅外校正,白天清晰的畫面在紅外補光下會變模糊。這種情況應更換具紅外校正的鏡頭,或在夜間使用白光補光,而不是把後焦調到「日夜都略為模糊」的折衷位置。

另一類誤判來自機械鬆動:震動使鏡頭或後焦環鬆脫,畫面在數星期後逐漸變模糊。此時要檢查固定螺絲及鏡頭鎖環,而非重新設定影像參數。若畫面只是中心清晰、邊緣模糊,則可能屬感測器與鏡頭不平行,或鏡頭成像圈與感測器尺寸不匹配。

光圈亦會影響判斷。大光圈時景深淺,後焦誤差最易顯現;因此宜在夜間或以較大光圈狀態下檢查,避免白天小光圈時的景深掩蓋問題。

香港安裝環境的實務考慮

香港常見的箱式攝影機應用包括商場出入口、工廈裝卸區、停車場閘口及需要長焦距的樓宇對望位置。這些場合多數配可換鏡頭機身,方便按實際距離更換焦距,而每次換鏡頭都應重新檢查後焦。

本地氣候亦帶來額外影響:夏季高溫與濕度高,戶外防護罩內部溫差大,可能出現結露;春季潮濕時鏡頭起霧會被誤認為失焦。安裝在天台或外牆時,颱風後應加入對焦檢查,因強風震動容易令調整環走位。至於樓宇密集造成的長距離監察,往景深較淺,後焦準確度的要求比一般室內更高,建議在正式驗收前於夜間再覆核一次。

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常見問題

後焦與鏡頭對焦有甚麼分別?
鏡頭對焦環調整鏡頭內部鏡片組,用於對準不同拍攝距離;後焦調整的是影像感測器與鏡頭安裝面之間的距離,屬基準校正。後焦不正確時,鏡頭在某一焦距可以看似清晰,但變焦到另一端就會模糊,單靠鏡頭對焦無法解決。
為何我的畫面在望遠端清晰、廣角端模糊?
這是後焦偏差的典型徵狀。正確做法是先在望遠端以鏡頭對焦環調清晰,再保持該設定,轉到廣角端以機身後焦調整環修正,然後來回覆核兩端。若無論怎樣調整都無法兼顧,應檢查鏡座類型與轉接環是否配錯。
C 座鏡頭可以裝在 CS 座攝影機上嗎?
可以,但需要加裝 C/CS 轉接環補償兩者標準距離的差異,之後再調整後焦。相反方向不可行:CS 座鏡頭裝在 C 座機身時距離不足,無法達到聚焦,應改用相符的鏡頭。
白天清晰但開紅外後模糊,是後焦問題嗎?
多數並非後焦,而是鏡頭沒有紅外校正。可見光與紅外線在鏡頭內折射不同,未校正的鏡頭在紅外補光下焦點會偏移。處理方式是改用具紅外校正的鏡頭,或改以白光補光;把後焦調成折衷位置會令日夜畫質同時下降。
一體式球型機或筒型機需要調後焦嗎?
一般不需要,因為原廠已固定感測器與鏡頭的相對位置,使用者只能調整變焦與對焦。若這類設備出現全焦段模糊,通常屬鏡頭馬達異常、防護罩玻璃污損或內部結露,應先清潔及執行設備的重新對焦功能,再考慮送修。
調好後焦一段時間後又變模糊,原因是甚麼?
常見原因是機械鬆動:震動使後焦調整環或鏡頭鎖環走位,因此應檢查並確實鎖緊固定螺絲。其他可能包括防護罩內結露、鏡頭表面積塵及支架長期受風震動。定期保養時把對焦檢查列入項目,可及早發現這類漸變問題。

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