針孔攝影機工作原理

所謂針孔並不是整個攝影機的體積跟針壹樣小，針孔只是壹種誇張的說法而已！他的大小最小也有中指那麽大，針孔攝影機它裏面是有集成電板，和芯片等一些電子元件組成的，所以呢，它的形狀有很多種，但大小體積都差不多，小也小不不過小拇指！

一、對針孔攝影機的誤解

談到針孔攝影機，首先得澄清壹個常見的誤解：事實上，人們通常所說的針孔攝影機，用的並不是針孔鏡頭。針孔鏡頭是指利用小孔成像原理來得到影像的鏡頭，它造價低廉，原理簡單，但是有一個致命的弱點：透過小孔的光線太少而導致曝光時間過長。在陽光下使用針孔鏡頭拍攝照片需要花幾分鐘到十幾分鐘，在夜晚拍攝時曝光時間則要達到幾個小時。很顯然，對於每秒鐘要拍攝十幾張到幾十張的攝像機來說，是達不到要求的。針孔鏡頭是無法應用在攝像機上的，因而也就不存在嚴格意義上的“針孔”攝影機。雖然如此，在這篇文章裏我們還是按照習慣的說法，將那些使用魚眼鏡頭、平面鏡頭或錐形鏡頭的微型攝影機稱之為針孔攝影機。

關於針孔攝影機的第二個誤解是，人們往往會將“偷拍”、“暗訪”這樣的詞與它聯系起來，隨之而來的是強烈的不安全感。然而，實際上，在大多數情況下，針孔攝影機被應用在保護人們的生命、財產和隱私上，而不是起到相反的作用。

二、針孔攝影機的原理

各種針孔攝影機的原理都是類似的。它們將透過鏡頭收集到的光線投在感光元件上，由感光元件把光信號轉換為電信號；電信號被轉換成數字信號；數字信號進行壓縮後傳輸到監視器或錄制設備上，從而顯示或者錄制成我們能夠看到的影像。由於體積的限制，這類攝像機壹般沒有太過復雜的功能，不能調整焦距，也不能調節光圈大小。它們壹般由鏡頭、圖像傳感器、模擬/數字轉換器、圖像控制器等多個部分構成，如果帶音頻功能的話，還要再加上聲音收集、處理和傳輸的組件。

三、針孔攝影機使用的鏡頭

針孔攝影機使用的鏡頭有魚眼鏡頭、平面鏡頭和錐形鏡頭三種；使用的感光元件有電荷藕合元件（Charge Coupled Device，CCD）和互補性氧化金屬半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS）兩種；如果按照數據傳輸方式來分類的話，可以分成無線攝影機和有線攝影機兩類。

現在我們所說的針孔攝影機，所使用的鏡頭大小與手機上的鏡頭差不多。拍攝範圍較大的場景時，壹般采用魚眼鏡頭；如果從節省成本的角度出發，那就使用平面鏡頭；要獲得較好的拍攝效果時，采用錐形鏡頭的情況較多。

【魚眼鏡頭】是短焦距超廣角鏡頭，它的鏡頭弧度很大接近於球面，視角可以接近甚至達到180度，拍攝範圍比其它鏡頭大得多，能夠覆蓋更多的場景。然而拍攝範圍的擴大是以拍攝對象的失真作為代價的。魚眼鏡頭拍攝的物體變形很厲害，只能夠保證畫面中心的景物不變，其他的水平或者垂直的景物都會扭曲，看起來很不真實。

【平面鏡頭】，只是說它在外表上看起來不像魚眼鏡頭那樣有壹個半球形的突起；但是實際上在鏡頭內也是鑲嵌了壹塊透鏡的。這塊透鏡壹般是球面透鏡，用於把光線經過折射後落在感光元件上。這種技術十分成熟，我們戴的遠視眼鏡無論是形狀還是功能都與它類似。這種鏡頭的成本最低，但是拍攝出來的景物在邊角的位置往往會有些模糊。

【錐形鏡頭】能夠比較好地還原影像，因為它的透鏡是經過精心打磨的非球面透鏡。這種透鏡能夠讓拍攝出的景物在邊角位置不至於模糊，但是成本比球面透鏡要高得多。只有在對畫質有比較高的要求的場合，才會使用錐形鏡頭。

四、針孔攝影機的感光元件

感光元件的作用是把光信號轉換為電信號。目前使用的感光元件分成CCD和CMOS兩類，CCD壹般會用在高端產品上，CMOS壹般用在家用產品和低端產品上。CCD和CMOS都是利用感光二極管（Photodiode）來進行光電轉換的。接收的光線越強、電荷越多；光線越弱，電荷越少。通過這種方式，將拍攝的景物轉變成攜帶電荷數量不壹樣的多個像素點。CCD和CMOS的主要區別在於數據放大和傳輸順序的不同。在曝光後，CCD將每壹行的每一個像素產生的電荷按順序傳入一個緩沖區中，統一由放大器進行放大，然後壹起轉換成數字信號輸出；而CMOS的每個像素旁都連接著一個放大轉換器，把每一個像素的信號放大並且轉變成數字信號，最後一並輸出。

原理上的不同導致CCD和CMOS在很多方面都存在差異。CMOS的感光度比CCD低，因為CMOS上每個像素都包含了放大與轉換電路，單一像素感光區域的面積比CCD要小；CMOS的成本比CCD低；CMOS由於每一個像素單獨放大，很難達到所有像素放大同步的效果，所以圖像效果比CCD差；CMOS耗電量比CCD低，因為CCD需要外加電壓把電荷“驅趕”到傳輸通道中去，而CMOS不需要這麽做。隨著技術的進步，CCD與CMOS之間的差異正在逐漸縮小。CCD變得越來越省電；CMOS也開始改善畫質表現。我們現在對於高端和低端的看法，也許在不久的將來就會轉變。

五、針孔攝影機的傳輸方式

按照數據傳輸方式的不同，針孔攝影機可以分成無線和有線兩類。無線攝像機會向外發出數據，發射範圍可以達到數十米甚至上百米，只要在這壹範圍內安裝接收機就可以收集到視頻信號。有線攝像頭必須連接數據線才能工作，數據線的另一端往往會連接在錄像設備上。除此之外，任何針孔攝影機都是需要電源的；針孔攝影機的鏡頭是光滑的玻璃；大多數針孔攝影機需要在一定的照明情況下才能獲得清晰的影像。采用4G制式的無線針孔攝影機： 正式發布了4G網絡以來；其采用的W-CDMA制式可以讓網絡流量達到3.1如何高的網絡流量；讓其在無線針孔攝影機功能上大顯身手。用此網絡制而成的4G制式無線針孔攝影機，可以利用4G無線網絡無線無距離監控目標，它是真正的無線針孔攝影機的王者。

六、針孔攝影機最主要的用途

監控是針孔攝影機最主要的用途。由於針孔攝像頭的體積小，可隱蔽性好，因此被廣泛應用於交通監控、公共場所監控、安全監控等領域，保障了人們的生命和財產安全。但是，針孔攝影機也會出現在不該出現的地方。層出不窮的偷拍讓人們不得不提高警惕，小心保護自己的隱私。

七、針孔攝影機怎麼防範

我們可以針對針孔攝影機的這些特點來進行排查：檢測墻面，天花板，吊燈，家具，甚至是紙巾盒和花瓶上是否有能反光的小鏡頭， 調暗燈光，讓針孔攝影機無法獲得清晰的影像， 關閉房間的電源，讓針孔攝影機無法工作， 使用專用探測工具，掃描無線針孔攝影機發射的信號，並準確定位。

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