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哪种变焦更好:18倍还是36倍?

在安防摄像机领域,18倍变焦与36倍变焦是相同的。具体而言,带18倍光学变焦的高分辨率安防摄像机提供的图像,就监控目的而言,与带36倍变焦能力的标准分辨率4CIF摄像机提供的图像一样,甚至比后者更有用。
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  在安防摄像机领域,18倍变焦与36倍变焦是相同的。具体而言,带18倍光学变焦的高分辨率安防摄像机提供的图像,就监控目的而言,与带36倍变焦能力的标准分辨率4CIF摄像机提供的图像一样,甚至比后者更有用。

  比较下面的图片:图1显示的是36倍变焦视图,使用的是带4CIF分辨率(704 x 480像素)的平移/倾斜/变焦(PTZ)摄像机。图3显示的是18倍变焦视图,使用的是带1280 x 720像素分辨率的HDTV720p PTZ摄像机。

图1. 36倍变焦、4CIF摄像机拍摄的最大远景视图

图2. 左图的裁剪视图

图3. 18倍变焦、HDTV 720p摄像机拍摄的最大远景视图

图4. 裁剪视图

  两种情况下的像素分辨率实际上是一样的:例如,报纸名称都可见。但是,HDTV摄像机只需标准分辨率摄像机一半的变焦能力,就可提供同样的细节。[nextpage]

  另外值得注意的是,HDTV摄像机更加宽广(16:9)的视野使它可以监控更广泛的区域,同时不会牺牲图像细节。 4CIF摄像机拍摄的图像(图1)中,只可以看见一个人,而在HDTV图像中,操作者可看见不止一个人,同时捕捉到如报纸上的文字等细节。因此,尽管细节程度大致相同,但HDT V720p摄像机可观察到更多场景,这在监控环境中更具优势。变焦模式下更广的视野使跟踪变得更为容易,更为可靠,因为这降低了平移或倾斜摄像机时丢失人物图像的风险。

  那么18倍变焦摄像机是如何得到与36倍变焦摄像机同样程度的细节的呢?

  人们普遍认为,镜头的变焦系数越高,它放大场景和使细节可见的能力就越高。但正如上图所示,其实并不尽然。

  变焦镜头是能改变其焦距的多个镜头的组合。较长的焦距意味着更强的放大能力,但也意味着视角的成比例减少。

  镜头的变焦能力通常表示为最长焦距与最短焦距之间的比率。例如,焦距范围为50毫米至200毫米范围内的变焦镜头,称为4倍变焦镜头,有时也称为4:1变焦镜头。(或从另一角度看,使用此镜头的最大变焦将使视角降低到最大视角的约1/4。)因此,两个具有相同变焦系数的不同镜头,由于焦距及相应的放大能力不同(但最长和最短焦距比值相同),性能可能会大不相同。而且,变焦系数越高的镜头不一定放大能力越强。例如,焦距范围为15毫米至150毫米的镜头(即10倍变焦镜头),与焦距范围为50毫米至200毫米的4倍变焦镜头相比,前者放大能力更弱,因为200毫米焦距比150毫米焦距的放大能力更强。

  但是,与变焦系数一样,只凭借焦距值来判断放大能力也可能造成误导。用来拍摄上述样图的4CIF摄像机的焦距比HDTV 720p摄像机的焦距更长。那么为什么放大图像的细节程度却相似呢?

  让我们来看一下在广角模式下,即用最小焦距(无变焦)时,两种摄像机的拍摄效果。比较下面的图片:

图5. 4CIF摄像机拍摄的广角视图

图6. 裁剪视图

 

图7. HDTV 720p摄像机拍摄的广角视图

图8. 裁剪视图[nextpage]

  两种情况下的视野几乎相同。但是,显而易见,HDTV摄像机具有更高分辨率和更好的色彩保真,拍摄的图片细节清晰、色彩艳丽。比较图6和图8的裁剪视图。HDTV图像记分板上的数字清晰可见,而4CIF摄像机拍摄的图像中却难以辨认。

  这些图像表明,在广角模式下HDT V摄像机可比4CIF摄像机提供更多细节。事实上,对于相同视野,HDTV摄像机的像素值几乎是4CIF摄像机的两倍。在长焦模式下,实际上HDTV和4CIF摄像机可提供相同的细节程度,但HDTV摄像机有更宽广的视野。

  这些结果说明只通过变焦系数来比较摄像机的放大能力可能造成误导。正如这些对照所表明的,摄像机的像素分辨率也是很重要的。

  与标准4CIF摄像机相比,带1280 x 720像素的HDTV摄像机在每帧中的像素是前者的两到三倍。高像素分辨率正是HDTV摄像机以有限的变焦得到同样效果的原因。事实上,高分辨率PTZ摄像机可用于不同目的:一种是保持与4CIF摄像机同样的视野,而提高细节程度(如此处HDTV摄像机拍摄的图像),另一种是保持与标准摄像机一样的图像细节程度,而增加视野。

  但是,图像质量不是由像素分辨率一个因素所决定的。其它要素,如镜头的分辨能力和整体质量,以及快球外壳玻璃的属性和质量,都会对图像质量产生影响。另一个重要因素是要有全帧速视频流能力,以便某个场景中活动和快速移动的物体能够被轻易发现和捕捉。在分辨率、帧速、色彩保真和纵横比方面符合SMPTE标准的HDTV摄像机,可确保丰富的浏览体验和出色的图像细节。

  总之,HDTV网络摄像机已证明仅用一半变焦即可满足苛刻的监控要求,这充分表明有时简胜于繁的道理。

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