高清监控镜头厂商进入实力比拼时代 - 安防知识网

在镜头产品技术上各位可能只知道镜头光圈及对焦、变焦、防震、红外滤光和电动镜头的伺服马达等知识，但可能不会知道太多关于镜头内部的一些小小技术，这些技术看来不起眼，更很少人将它与监控应用一起谈论，但别小看这些技术，往往这几个技术部分却是影响镜头本身质量的关键...

　　在镜头产品技术上各位可能只知道镜头光圈及对焦、变焦、防震、红外滤光和电动镜头的伺服马达等知识，但可能不会知道太多关于镜头内部的一些小小技术，这些技术看来不起眼，更很少人将它与监控应用一起谈论，但别小看这些技术，往往这几个技术部分却是影响镜头本身质量的关键。

　　镜头技术汇解

　　镜头技术的内容后，再去审视监控镜头就可以知道所采用的镜头厂商素质层次到哪个阶段，以下就让我们一个审视。

　　1、镜头上非球面镜片结构(Asphericallens)技术

　　这是目前高清监控所最要求及追求的效果需求，它的作用主要在于高透光率下低折射效果，使所有透过镜片的中心焦点能在折射后成像于同一点上，同时也能降低及减少影像桶状(凸)或针垫(凹)状变形情况，让影像成像更锐利，这种镜头镜片通常惯用低焦距行程的广角至超广角或鱼眼镜头上。

　　2、低色散镜片(LD,LowDispersion或UD,UltralowDispersion)技术

　　这种镜片技术通常用于镜头的色差控制，提升相片的色彩还原效果，使用这种技术可以使光线折射后产生的光谱稳定，也就是使颜色光在透过镜片折射后的色差小，成像颜色与原色是近乎还原相同的效果。在监控上通常会使用LD较多,UD超低色散则用在 DSC数字相机或DV应用上，日系产品在这个部分的采用上较多。

　　3、镜头镜片镀膜(Coating)技术

　　这种技术在镜头上能抵消镜片的反射光,作用在于消除鬼影、眩光及抵抗折反射所产生的光斑，同时可以让镜头反射率降低，增加镜片上的进光量。这种技术在监控镜头上都有采用，但厂商在这部分的技术能力差异相当大，所以其实很容易从这个部分来做为镜头选型时的参考依据。另外要讲的是，这种镜片镀膜部分，使用者大概都只知道有没有镀膜而已，不会知道其实镜头镀膜有很多层级和不同，镜头镀膜大概可以分为纳米镀膜(Nano)、集成镀膜(IntegratedCoating)、次波长镀膜(SubwavelengthCoating)、多层镀膜 (MultiCoating)、透明镀膜(TransparencyCoating)和BBAR多层镀膜HFT镀膜等类型，不一定都会用在监控上，目前监控镜头以BBAR跟Nano方式较多，其余大多用于DSC或单反相机镜头较多。

　　4、高透光材质镜片技术(FluoriteFL)

　　这种镜片技术较常见于高级相机上的望远伸缩镜头及高倍数望远镜头使用，它有另一个名称叫莹石芯片镜片，特点是有非常低的折射率及LD色散，让镜头在取远景拉近时不会产生镜片反射色散问题，这在日系的点动镜头高阶产品上是很容易看到的技术应用。

　　5、高折射率镜片(HRI)技术

　　这种镜头较为特殊，它是利用镜片特殊偏光的修正技术，来对镜头的进光产生的偏光成像差做有效的矫正、减少光学像差，这个部分可让镜头体积缩小轻量化，通常适用于DSC或监控On-Bosard板镜头上较多，但这在监控上的实质效应不高较不受监控镜头厂商关注。

　　6、多层衍射镜片(DiffractiveOptics,DO)技术

　　这种镜片技术主要研发为双层或三层镜片，可以让成像的光线不会产生不必要的放射光束，也可以抵消多层镜片所产生的色散，且镜片排列紧密，具有低色差及体积小型化的特点，这种镜头技术则充分应用在小型变焦镜头上。

　　7、双非球面镜片(DSA)技术

　　这种镜片技术是属于较为特殊镜片技术，由两片非球面镜片组合，主要用意为增强清晰度及体积小型化这种技术用于DSC的应用上较多。

　　8、覆消色差技术(Apochromatic,APO)

　　这也是一种DSC所用特殊镜片技术，能让多种色光进入时消除色差，采用此技术镜头在监控镜头的低色散镜片及非球面镜片都会应用到此类技术。

　　9、多焦点成像技术(multiFocusing)

　　这是一种最新技术在2011年下半年已成功应用于数字相机DSC上，这种多焦点成像技术有个突破性的应用发展，就是让镜片在成像点上可以有多点成像，这像的影像实时在抓拍时没有清晰的录下或抓下图像，也可以在事后的影像回放上或抓拍照片上再还原应有的清晰焦距点，这对监控应用上事后的事件举证有了历史性突破的意义，但目前尚未被大量引用到监控镜头上，相信不久的未来;就会被引用到监控镜头技术上。控镜头的低色散镜片及非球面镜片都会应用到此类技术。

　　镜头选购要诀

　　现如今百万高清监控迎来了爆发性增长，无论政府工程，还是民用监控，模拟监控都将逐步更新换代，随着网络带宽问题的解决，PoE供电技术的成熟，以及高性价比的CMOSSENSOR在安防领域的大量应用，百万高清将快速普及。

　　选择高品质百万像素镜头至关重要

　　网络摄像机通常分为两种：一种是前段基于模拟摄像机置入视频与网络处理模块，因此与模拟摄像机有相同的弊端：图像解析度不高，最高画质不超过D1，另一种为数字高清网络摄像机，它的特点是直接将数字视频处理并经网络传输，避免了普通模拟摄像机易受干扰的问题，可以做到画面干净，画质清晰细腻，信噪比高。

　　为了使百万像素摄像机能够得到最好的表现，使用高品质的百万像素的镜头将显得非常重要。光学图像的质量是整体图像质量的一个关键因素，作为百万像素网络摄像机的“眼球”，百万像素镜头可以为整个图像提供高对比度，锐度和明锐度，而非百万像素镜头就无法完全展现百万像素传感器的高分辨率，特别是在图片的边缘。

　　CCD和CMOSSENSOR利用的是按二维网格排列的像素。这些像素把光学图像转换成电子信号。一个图像上像素的多少通常决定了图像的分辨率，更多的像素意味着更高的分辨率。相对于普通镜头，百万像素镜头对监视图像的画面显示更加细腻，细节部分展现良好，不会出现图像模糊现象。

　　以实际应用为出发点

　　在选择百万像素镜头时要注意镜头像面尺寸与SENSOR相面尺寸的匹配性,闭路监控摄像机有多种不同尺寸规格的传感器，屏幕高宽比通常是4：3(水平宽度：垂直高度)或16：9。传感器的尺寸规格对视场角有影响，使用相同的镜头在较小的传感器上的视场角更窄，并且根据实际应用选择不同功能的百万像素镜头，如低照度大同光镜头、超广角镜头、非IR镜头、

　　IR镜头、透雾镜头、自聚焦镜头、FA镜头以及鱼眼镜头等。

　　例如，日夜两用摄像机一般用在夜间近红外或者红外环境。如果用不带IR矫正功能的镜头匹配日夜两用摄像机，摄像机在夜间使用时将无法清晰聚焦。而百万像素IR镜头采用玻璃镜片辅以特殊的光学设计以及多层镀膜来减少光的折射以达到日夜共焦。这样摄像机在夜间使用的时候就不需要再重新聚焦。

　　百万像素镜头广泛应用于高清摄像机，如百万像素日夜两用摄像机、网络摄像机、全景监控摄像机、以及视讯会议、动作捕捉、文件辨识、机器视觉、医疗设备及汽车电子等。

　　百万像素镜头相对于普通镜头，无论是光学设计，还是镜片材料、加工工艺、装配工艺、检测手段等要求更高。

　　不同领域应用对百万像素镜头有不同的要求，如智能交通系统，要求匹配大相面尺寸、高解析度、高对比度、低畸变率镜头、聚焦和光圈调节锁定螺丝，紧凑型结构设计。而传统的CCTVLens已不能满足高像素的需求，因此，FAlens广泛应用于智能交通及监控系统。如需要抓拍车牌，则选择景深较长，带IR功能镜头。

　　全景影像产品的应用主要有全景视讯会议、行车全景视频监视、全景视频对讲机、全景汽车后视与倒车监控。由于鱼眼镜头畸变大的特性，需匹配高画质百万像素鱼眼镜头，以保证图像还原后还能够满足图像清晰，细节完整的需要。全景影像产品以及成熟的图像还原的处理技术，将对视场角受限制的传统摄像机带来革命性的意义。

　　随着保险业对汽车保险理赔的取证要求，相信不久的将来，行车记录将进入百万高清时代。既然用于取证，高画质首当其冲。目前汽车电子市场对此不置可否，主要是因为认识误区，认为用于汽车电子的显示器皆为小尺寸，不需要高像素。

　　镜头厂商进入实力比拼时代

　　如火如荼的百万高清市场，吸引CCD/CMOSSENSOR厂商针对不同的应用推出高像素、宽动态、高帧频、超低照度各种不同高性能的SENSOR，镜头厂商也相应推出1.3MP，2MP,3MP，5MP，10MP，甚至更高像素的镜头，以及宽光谱设计的IR镜头等。由于百万像素镜头造价比普通镜头高出许多，带宽及网络环境因素、低照度的图像处理水平、软件平台的滞后性对百万高清产生一定程度的影响。但高清化是个趋势，鉴于此，各大SENSOR厂商、摄像机制造商针对不同SENSOR，在兼顾清晰度与低照度前提下，研制出低照度宽动态百万像素网络摄像机，而百万高清网络摄像机双码流技术的应用，使得带宽的问题也迎刃而解。

　　因此，随着SENSOR像素的不断提高，每个像素点的尺寸越做越小，镜头的设计与加工精度将受到挑战，镜头制造商也由此进入实力大比拼!