目前鏡頭的技術(shù)及應(yīng)用趨勢(shì)

 

    　對(duì)于安防行業(yè)，所說(shuō)的百萬(wàn)高清監(jiān)控鏡頭是指具有高清晰度(高解像能力)，并且至少能匹配100萬(wàn)像素以上高清攝像機(jī)的鏡頭。百萬(wàn)高清監(jiān)控鏡頭的應(yīng)用產(chǎn)品形態(tài)覆蓋半球、紅外防爆半球、高速智慧球、中速智慧球、槍機(jī)、紅外槍機(jī)等。

 

    　對(duì)于百萬(wàn)高清監(jiān)控鏡頭，畫(huà)面的成像質(zhì)量是其根本，安防監(jiān)控產(chǎn)品形態(tài)和應(yīng)用場(chǎng)景千變?nèi)f化，這就要求百萬(wàn)高清監(jiān)控鏡頭在各種場(chǎng)景的復(fù)雜光線環(huán)境下，都要有出色的成像質(zhì)量。

 

    　從鏡頭發(fā)展來(lái)講，主要有以下幾個(gè)方面：

 

    　非球面技術(shù)

 

    　非球面鏡片是目前的趨勢(shì)，利用非球面可以做到更大的光圈，更好的夜視效果，因此越來(lái)越多的鏡頭廠家在新品都引入了非球面鏡片技術(shù)。

 

    　高清晰度

 

   　 IP攝像機(jī)有豐富的圖像算法應(yīng)用，因此對(duì)鏡頭成像細(xì)節(jié)的要求越來(lái)越高。這不僅僅是鏡頭從100萬(wàn)像素到1000萬(wàn)像素的提升，還需要同時(shí)提高邊緣的像素，保證任何位置的細(xì)節(jié)都清晰，經(jīng)得起放大。清晰度的兩大重要指針包括分辨率和反差。分辨率是指鏡頭再現(xiàn)被攝景物細(xì)節(jié)的能力，分辨率越高，畫(huà)面越清晰細(xì)膩;反差是指再現(xiàn)被攝景物的反差細(xì)節(jié)，明暗層次的能力，反差越高，畫(huà)面景物輪廓鮮明，邊緣銳利，層次豐富，質(zhì)感強(qiáng)烈，影調(diào)明朗。分辨率高而反差低的鏡頭，影像輪廓不清晰，反差灰暗，影調(diào)平淡，給人感覺(jué)反而不清晰。有些國(guó)產(chǎn)鏡頭就是如此，和標(biāo)清鏡頭在感觀上無(wú)多大差別。而某些鏡頭分辨率不高，但是反差大，反而給人一種這個(gè)鏡頭不錯(cuò)的感覺(jué)。所以反差和分辨率都達(dá)到一定高度時(shí)，才是真正理想的百萬(wàn)高清鏡頭。

 

    　大口徑小型化

 

    　大口徑是指鏡頭的通光量，主要表現(xiàn)在畫(huà)面的亮度上，在環(huán)境昏暗和夜間模式下相比小口徑鏡頭有更優(yōu)質(zhì)的表現(xiàn)。小型化是指鏡頭結(jié)構(gòu)緊湊，可以適用不同產(chǎn)品安裝和減小產(chǎn)品的體積。相比國(guó)外的百萬(wàn)像素監(jiān)控鏡頭，其非球面技術(shù)應(yīng)用成熟，往往同一款鏡頭，其焦距足、口徑大、結(jié)構(gòu)小，清晰度高。而國(guó)內(nèi)鏡頭廠家大多還在探索非球面技術(shù)，爭(zhēng)取早日成熟應(yīng)用于高清監(jiān)控應(yīng)用上，與國(guó)外廠家一爭(zhēng)高下。

 

    　日夜齊焦

 

    　在智能交通行業(yè)，成像器靶面越來(lái)越大,采用1"CMOS的產(chǎn)品越來(lái)越多，這類(lèi)產(chǎn)品相對(duì)于2/3”CMOS，具有更好的低照度效果。目前較多的產(chǎn)品都不具備夜視齊焦的功能，需要依靠閃光燈補(bǔ)光，目前很多國(guó)家不允許使用閃光燈，國(guó)內(nèi)也有很多地方也開(kāi)始討論不用閃光燈的方案。

 

    　同時(shí)，在保證日間像質(zhì)的前提下，用戶(hù)對(duì)夜間像質(zhì)的要求也越來(lái)越高，可以利用ED(低折射率高色散系數(shù))玻璃較好地校正色差，提高日夜成像的共焦能力和像質(zhì)。近年來(lái)，各大玻璃廠商也在竭力推廣ED玻璃。

 

    　雜光消除

 

    　雜光主要包括雜散光和鬼像。雜散光是指機(jī)械部件的反光造成的彩虹狀雜光等，雜散光可以通過(guò)鏡頭內(nèi)壁和隔圈的消光處理來(lái)消除。鬼像是指光線在鏡頭內(nèi)部鏡片之間多次反射在畫(huà)面的二次成像，鬼像與強(qiáng)光物體輪廓類(lèi)似，無(wú)法完全消除，只能通過(guò)鍍多層增透膜來(lái)盡量減弱。一款綜合表現(xiàn)優(yōu)越的高清百萬(wàn)監(jiān)控鏡頭，其在雜光的消除上應(yīng)該要有優(yōu)良的表現(xiàn)才能在強(qiáng)光環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)質(zhì)，匹配其百萬(wàn)高清監(jiān)控鏡頭的美稱(chēng)。

 

   　 如今，鏡頭市場(chǎng)上對(duì)應(yīng)的2/3″CCD可達(dá)500萬(wàn)像素，1/3″CCD和1/2.5″CMOS最高可達(dá)300萬(wàn)像素的鏡頭產(chǎn)品已層出不窮，可供選擇的高清鏡頭產(chǎn)品非常豐富。在國(guó)內(nèi)非球面技術(shù)還不成熟的環(huán)境下，鏡頭廠商應(yīng)保持對(duì)非球面技術(shù)的不斷提高的研發(fā)態(tài)度，充分利用發(fā)揮高折射率低色散系數(shù)和ED(低折射率高色散系數(shù))等光學(xué)玻璃來(lái)校正鏡頭各種像差的能力，提高鏡頭性能的穩(wěn)定性和性?xún)r(jià)比，并結(jié)合熱封打壓鏡頭封裝工藝將其成熟應(yīng)用于百萬(wàn)高清系列產(chǎn)品中，使其更加高清小型化。

 

   　 高清鏡頭的優(yōu)勢(shì)

 

    　相比普通鏡頭，高清鏡頭的優(yōu)勢(shì)：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模擬攝像機(jī)鏡頭與百萬(wàn)像素鏡頭的成像效果有很大的差異。在實(shí)際應(yīng)用中，如車(chē)牌識(shí)別、人臉識(shí)別都采用高像素鏡頭，從而獲得高分辨率圖像并呈現(xiàn)一些必要的細(xì)節(jié)。

　　

   　 以交通監(jiān)控為例，利用百萬(wàn)像素高清攝像機(jī)，不僅可以捕捉到車(chē)牌信息，甚至司機(jī)的面貌形態(tài)也能夠看得一清二楚。一旦發(fā)生肇事逃逸事件，高清圖像能夠幫助警察快速地鎖定嫌疑人。此外，高清晰探頭還能覆蓋更多的空間，可以代替多臺(tái)傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)。節(jié)省初次建設(shè)成本的同時(shí)還能夠減少后續(xù)維護(hù)費(fèi)用。

 

    　監(jiān)控同樣大小的場(chǎng)景時(shí)，高清鏡頭可以再次放大，獲得更豐富的細(xì)節(jié)。高清鏡頭可以配合IP攝像機(jī)，進(jìn)行豐富的處理，比如面部識(shí)別、瞳孔識(shí)別、車(chē)牌識(shí)別。

 

    　高清監(jiān)控具有高清晰、高分辨率等特點(diǎn)，還可以在各種光線不足的環(huán)境下保證動(dòng)態(tài)圖像質(zhì)量，為智能視頻分析提供了技術(shù)保障，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的安防監(jiān)控。

 

    　鏡頭的發(fā)展瓶頸

 

    　隨著高清監(jiān)控的快速發(fā)展，監(jiān)控鏡頭面臨的最大技術(shù)瓶頸是非球面鏡片的引入。對(duì)于監(jiān)控鏡頭而言，非球面鏡頭的邊緣清晰度起著重要的作用。非球面鏡片可以有效補(bǔ)充邊緣的光，在很大程度上可以避免或弱化邊緣模糊的現(xiàn)象。為提升非球面鏡片的邊緣效果，玻璃必須仔細(xì)研磨，由于鏡頭玻璃的特殊性，其磨削技術(shù)仍然是技術(shù)難點(diǎn)，這是目前監(jiān)控鏡頭面臨的最大問(wèn)題。在市場(chǎng)上，很少能看到在大規(guī)模生產(chǎn)的非球面鏡頭，其原因就在于打磨玻璃球面既有較高的技術(shù)難度，且代價(jià)高昂，當(dāng)然這也是非球面鏡片一個(gè)引人注目的技術(shù)指標(biāo)之一。
(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)