高清監控近兩年來呼聲甚高,而攝像機作為視頻監控的先頭部隊,必然成為眾廠商和用戶關注的焦點。所謂“工欲善其事,必先利其器”,有了攝像機,如果沒有匹配的高清鏡頭,前端高清攝像機就不能發揮出相應的效果。故前端鏡頭的選擇是工程商構建整個高清監控系統的重要指標之一。
捋清:百萬高清鏡頭概念和分類
據悉,目前活躍在國內鏡頭市場的主要廠商有日系騰龍、圖麗、精工、賓得、FUJINO、computar,KOWA、SENKO,以及國內的上海鳳凰、福建福光、鴻發光電、啟光、長春東亞光學等,而百萬高清監控鏡頭,在國內鏡頭廠商中,占據了其生產的30%,并以每年高清鏡頭的出貨量也在快速增長。在關注鏡頭為何有如此火爆市場前,我們先有必要先了解一下百萬像素鏡頭的概念。
百萬像素鏡頭=高清鏡頭?
·百萬像素鏡頭等于高清鏡頭。北京泰邦天地科技有限公司市場部經理吳丹認為:“目前市場普遍認為,達到720P才可以稱為百萬像素鏡頭。”上海肯高商貿有限公司北京分公司營業擔當劉郭艷表示贊同,其除了認為百萬像素鏡頭就是“高清鏡頭”外。
·百萬像素鏡頭并非等同于高清鏡頭。鳳凰光學安防(上海)有限公司品牌營銷部部長顧成鋼認為:“百萬像素”按照字面理解即使是超過100萬像素,但100萬、130萬、200萬、500萬像素,雖然均屬于百萬像素,但并非完全屬于‘高清鏡頭’。
事實上,“高清”的標準一直是行業內爭論的話題。“高清”應該是一個完整的技術概念,包括從拍攝、制作、存儲、發行、顯示的完整流程。目前比較成熟的是針對“高清顯示”系統的定義,根據美國先進電視系統委員會(簡稱ATSC)對高清電視的定義為以下三種:720P(1280×720逐行掃描),1080i(1920×1080隔行掃描,1080P(1920×1080逐行掃描)。720P作為一個過渡性指標,事實上已逐漸將其列入了“標清”的范疇。1080P真正成為目前各高清設備廠商努力推廣及普及的一個標準。根據這個事實來測算,720P的物理像素約為100萬像素,1080P對應的是約200萬像素,那么高于200萬像素的設備才是“高清”真正的入門門檻。
百萬像素高清鏡頭分類
上海肯高劉郭艷表示:百萬像素鏡頭按照按照焦距類型分為包括定焦、手動變焦、電動變焦等三類,其中定焦類一般用在一些室內、大廳、交通卡口等固定距離的監控場合;手動變焦類一般用在監控距離不固定的小區、工廠、學校、道路交通等室外場合;電動變焦類一般用在室外遠距離場景,如城市治安、高空望、高速公路、鐵路、河道、海事、邊防、森林防火等項目。
另外,如果百萬像素鏡頭按照像素來區分,又可分為百萬像素、130萬像素、150萬、像素、200萬像素、300萬像素、500萬像素、800萬像素、1000萬像素等幾種。
而鳳凰光學顧成鋼還認為:“鏡頭除了按照焦距和像素來劃分外,按照鏡頭的靶面還可分為:1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸、3/4英寸等。其中,表1表格是CCTV鏡頭對應CCD尺寸的相關數據(如表1所示)。”
據悉,鳳凰光學近期就針對高清監控,推出了500萬像素2/3靶面12mm、16mm、25mm、35mm工業級監控鏡頭,該系列鏡頭特點畫面超清晰、邊緣畫質好、光透過率高、畸變小、安裝、且對焦便利,除了品質較好外,其成本也較實惠,是進口同類產品的一半。
征服用戶:用實力說話
無論百萬像素鏡頭是否等同于高清鏡頭,但不可否認的是,以720P或1080P畫質為主的監控市場已越來越受到用戶的認可,隨著百萬像素攝像機的銷量越來越高,百萬像素鏡頭的需求也水漲船高。那么,百萬像素鏡頭究竟是憑借怎樣的魅力與特質打動用戶。用富士膠片(中國)投資有限公司北京分公司光電產品事業本部張連山來分析:“百萬像素鏡頭無論是從產品品質上,或是自身的技術上,都遠遠高于普通鏡頭的要求。”
研發面:從材質到鍍膜抓細節
百萬像素鏡頭因應監控市場的需求,與普通鏡頭在研發上必定有著本質的區別,正如富士膠片張連山所說:百萬像素鏡頭除了在原材料選擇上要高于普通鏡頭,需要使用上等的光學玻璃,來保證鏡片的品質外,在鏡頭的裝配精度上,要達到高清的效果,還需要有一套百分百的工藝流程,這并非普通的工廠可實現,生產廠商必須要有多年的光學產品生產經驗。”
基于此,上海溫網數碼科技有限公司總經理應俊認為,百萬像素鏡頭在研發上主要會考慮以下三個方面的因素。
·鏡頭的設計。鏡頭的設計效果可以決定鏡頭的亮度、解析率的高低、景深效果、以及分辨率的高低,所以在研發百萬像素鏡頭前,進行周密的光學設計至關重要;
·材料的選擇要足夠滿足光學要求。上海溫網應俊表示:“現在的材料包括塑料、玻璃和金屬材質,塑料材質的優勢是降低成本、制作鏡片的難度不大、可以批量生產、清晰度效果也好一點,但是對室外溫度的感應沒有那么強烈;而玻璃材質是過去多選擇的老材料,成本較高;而金屬材質是目前很多廠商會選擇的鏡片材質,主要因其耐震、耐高溫,但弊端也是開發成本較高。故客戶在選擇鏡頭前,最好結合自身的需求來進行材質的選擇。”然鳳凰光學顧成鋼認為:“百萬像素鏡頭因有高成像質量要求,因此在光學設計時會考慮選擇加工難度較低、易于保證加工精度的玻璃材質,以盡可能地降低鏡片加工誤差對成像質量的影響。”
·鏡頭的鍍膜。騰龍光學(上海)有限公司課長代理曲凱表示:“鍍膜的工藝有很多種,每個鏡片廠家鍍膜的工藝也具有各自的特點,鍍膜在色彩還原和處理偏光偏色方面起著很大作用。”故鳳凰光學顧成鋼認為:“鏡頭鍍膜是利用真空蒸汽沉積技術在鏡片上布置一層極薄透明的膜,其作用主要在于增加光線的穿透量、減少眩光及鬼影、得到最佳的顏色和保護鏡頭;百萬鏡頭通常都要用多層復合鍍膜方式。”據悉,鳳凰光學將采用了鏡片調芯和鏡頭群組調芯技術來保證鏡頭的高像素要求,此項調芯技術的發明專利正在申報中。
技術面:穩固+推新絕對王道
有了合理和優秀的鏡頭材質,一款品質較好的鏡頭就成功了一半。但要想徹底的打造一款性能優異的鏡頭,除了材質上下功夫,鏡頭本身技術是否過硬,功能是否隨需而添,絕對是取勝之王道。
眾所周知,清晰度效果是衡量一款攝像機是否優異的指標,對于攝像機來說,其“眼睛”——鏡頭的效果又是決定攝像機畫質的關鍵。所以說,鏡頭的成像技術指標尤為重要。上海肯高劉郭艷表示:“影響百萬像素鏡頭成像效果的關鍵技術指標有:大光圈、大景深、非球面鏡片、SD超低色散鏡片及紅外ED鏡片的采用。”而上海騰龍曲凱認為:非球面技術和景深可以說是目前鏡頭研發較新和關注較多的兩大技術。下面,我們就著重對這兩大技術進行闡述,其它就不再詳述。
1、非球面技術
鳳凰光學顧成鋼表示:“對于一款鏡頭而言,畫面清晰度尤其是畫面邊緣的清晰度,是體現該款鏡頭優劣的重要方面,而改善畫面的畫質和邊緣效果主要方法是使用非球面鏡來解決球面鏡片固有的球差、像散、慧差、場曲等造成的清晰度不高邊緣虛化等問題。”
據悉,非球面鏡片已經是目前主流鏡頭廠商采用的技術,可以有效提升畫面周邊清晰度,減小鏡頭體積;此外,其還可有效的增加鏡頭邊緣的透光量,修正球面鏡片造成的像差模糊現象。采訪中多數廠商表示:雖然多數廠商在宣傳中大肆渲染非球面鏡片,但實際應用較少。這主要是由于非球面鏡片成本較高造成的。如高檔的玻璃非球面鏡片是在玻璃鏡片邊緣運用研磨工藝,而普通的是在玻璃球面表面進行覆膜,使之成為非球面,這兩種非球面工藝都是要增加成本,尤其是前者。故在批量應用當中,特別是效果要求不嚴格的產品中極少見到非球面鏡頭。不過依然有部分廠商表示,在電動變倍的百萬像素鏡頭中,由于鏡頭本身比較貴,要求的效果也比較高,所以非球面是很大的賣點,也是必要的技術指標。
2、景深
上海肯高劉郭艷表示:“大景深的鏡頭對于畫面的縱深清晰度,捕捉運動畫面方面有著一定的優勢;市面上有人提出了全景深的鏡頭概念,有一定效果,但目前仍只局限于定焦鏡頭的設計上,變焦鏡頭目前仍無法實現。”
所謂景深,就是高清攝像機要在監控中得到非常清晰的畫面,并且能將整個畫面都清晰地呈現出來,甚至經過放大后還可以把遠端的景物看得很清楚。這個時候就需要鏡頭有不錯的景深,景深越大,在成像后的畫面上能看清晰的遠近范圍就越大,圖像截圖放大后,可以把遠端的景物看的更清晰,如道路監控中,通過截圖放大后可以看清車牌號碼等。騰龍光學曲凱也表示:“景深是一個抽象的概念,并沒有具體的數字來量化。事實上,景深也跟焦距,光圈,監控距離有關系。如果焦距小,景深就好,光圈小,景深也好,監控距離越遠,景深也相對來說好一點。主要是根據現場調試來看的。故只有通過成像后的畫面,才可以對比地看出哪款鏡頭景深更大一些。”采訪中了解到,目前市場上,能將高清鏡頭的景深做的較好的廠家只有一兩家,在充分利用了大景深的基礎上,且能將鏡頭做到變焦的過程中始終保持清晰度基本不變,不需要重新聚焦。如上海溫網更是專心致力于高清鏡頭,憑借CCD,CMOS等不同傳感器,研發的室外電動鏡頭,可監控200~1000米不等的距離。
此外,北京泰邦天地推出的根據自己獨有的技術,推出的信息光學鏡頭iLensTM1610,宣稱其是第一款采用大光圈大景深(EIDOF)技術的百萬像素鏡頭。其主要優勢:F/#=1.0恒定超大光圈F/#=1.0時的景深略大于現有技術下F/#=4.0的景深500萬像素高分辨率,最大支持到2/3”的大像面。
3、其他
除了以上具體陳述的非鏡面鏡片和大景深外,上海肯高劉郭艷還表示:“大光圈對畫面的對比度、銳度等提升,有著不可忽視的影響;弱光、夜間的成像效果也多依賴于大光圈的指標;光圈不夠大的話,整體畫面偏暗,噪點增加,畫質會下降很多。SD超低色散鏡片對于提升畫面的色澤銳利度有著天生的優勢,紅外ED鏡片的采用對于提升高清鏡頭的日夜成像效果有著很重要的作用,目前主流鏡頭品牌的高清鏡頭都已經偏重于紅外功能的開發。其可以做到弱光、夜視條件下的清晰監控。(高清晰度、紅外對應)分別從空間和時間上對監控的需求進行細節強化,這恰恰也是監控行業追求的永恒主題。
據悉,富士膠片研發的DV3.8X4SR(1/1.8、4-15.2mm3百萬像素、日夜型)、DV4X12.5SR(1/1.8、12.5-50mm3百萬像素、日夜型)鏡頭,增加了日夜兩用的功能,保證24小時的高清。此外,上海肯高研發的對應紅外的電動鏡頭也將于2012年下半年推出,屆時可有效解決平安城市、機場、港口、高速公路、高速鐵路、森林防火等對于遠距離、高清晰、日夜對應的監控需求。
結語
上海溫網應俊也強調:“因目前國外已經有調制鏡頭像素的儀器,但國內還沒有類似的儀器,這也因高清進入不久,來不及完善各方面的標準和規范,以致鏡頭還沒有達到客觀的檢測籍貫,故當一款鏡頭推出時,多數廠商只能拿到現場進行實地檢測,讓廠商和客戶一起進行效果檢測。當然,因為沒有統一的檢測規范,故也有部分廠商虛假宣傳,如宣稱產品能做到700萬甚至1000萬像素,但其實只是攝像機能做到700萬像素而已,鏡頭效果并不一定能達到。”
由此可見,鏡頭領域除了技術和研發面外,在政策面的確需要有一個完善的制度,但在政策未出臺前,筆者認為,對于用戶來說,或許多數廠商宣傳的數字并不能讓他們完全得已信服,故在選擇產品時,只會選擇可靠的大品牌來尋求“安全感”。為何會有這樣的心理,或許騰龍光學曲凱說的對:“數字只是量化,而將圖像做的更好才是取勝的王道!”
捋清:百萬高清鏡頭概念和分類
責任編輯:editor003 | 2013-01-24 16:24:09 本文摘自:中國安防展覽網