我國一體機鏡頭技術(shù)實(shí)現完全自主研發(fā)

　　隨著(zhù)視頻監控的快速發(fā)展，國產(chǎn)鏡頭憑借著(zhù)高品質(zhì)和良好的應用效果已廣受用戶(hù)青睞和國外同行關(guān)注。高清的迅猛發(fā)展，安防監控系統對監控圖像清晰度的要求日益提高，為了達到出色的成像質(zhì)量，視頻監控前端——鏡頭的地位不斷凸顯。從百萬(wàn)像素攝像機近兩年的發(fā)展可以看到，在更高像素需求和更高透光率鏡頭鏡片的市場(chǎng)需求不斷刺激下，高清百萬(wàn)像素鏡頭成為市場(chǎng)寵兒。那么，高清鏡頭市場(chǎng)競爭狀況如何?

　　監控鏡頭技術(shù)的起源

　　攝像機鏡頭技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)能力的形成是在照相機鏡頭的基礎上發(fā)展起來(lái)的。德國是照相機鏡頭技術(shù)和生產(chǎn)傳統強國，早在第二次世界大戰以前德國已經(jīng)處于世界光學(xué)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位。二次大戰后，日本企業(yè)從德國買(mǎi)來(lái)相機與鏡頭，學(xué)習如何制造這類(lèi)尖端的產(chǎn)品，包括中間所需的制造流程。到了上個(gè)世紀90年代，經(jīng)過(guò)持續不斷的努力和在研發(fā)上的投資，日本在鏡頭領(lǐng)域的技術(shù)、創(chuàng )新以及市場(chǎng)占有率上已經(jīng)成為世界的佼佼者。雖然如此，德國的鏡頭還一直是眾多消費者青睞的鏡頭，就連日本的一些專(zhuān)業(yè)制造相機和攝像機的企業(yè)也采用德國的鏡頭。但由于德國的鏡頭很少在安防領(lǐng)域中被采用，所以它表現的并沒(méi)有日本的鏡頭活躍。

　　新中國在解放后，經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展光學(xué)工業(yè)，照相機工業(yè)形成了一定的技術(shù)基礎和生產(chǎn)能力，加之質(zhì)高價(jià)廉的勞動(dòng)力優(yōu)勢，到了二十世紀末和二十一世紀初，攝像機鏡頭的市場(chǎng)上出現了新的中國生力軍。由于中國高級鏡頭的研發(fā)和生產(chǎn)能力還較低，中國攝像機鏡頭還主要是中低檔產(chǎn)品。為了更好的利用國外的技術(shù)、資金，許多中國攝像機廠(chǎng)家紛紛與國外公司合作，以提高產(chǎn)品的檔次和市場(chǎng)占有率。

　　國內鏡頭市場(chǎng)狀況

　　縱觀(guān)全球監控鏡頭市場(chǎng)，日本目前占有全球60%以上的市場(chǎng)份額，居市場(chǎng)排名之首。而在這之前，德國監控鏡頭制造技術(shù)要優(yōu)于日本。之后，日本經(jīng)過(guò)“偷師學(xué)藝”和不斷的摸索，在光學(xué)鏡頭的技術(shù)與創(chuàng )新，以及市場(chǎng)占有率上，逐漸開(kāi)始領(lǐng)先，尤其在監控鏡頭領(lǐng)域，逐漸成為世界的領(lǐng)導者。另外，韓國鏡頭產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展的速度也不可小覷。韓國鏡頭的產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格都介于日本和中國鏡頭之間，他們的生產(chǎn)成本比日本低，比中國高，而質(zhì)量卻接近日本。這一點(diǎn)是中國鏡頭廠(chǎng)商需要努力超越的。雖然韓國鏡頭在國際方面擁有自己的優(yōu)勢，但是在中國市場(chǎng)競爭優(yōu)勢表現不明顯，這可能是韓國廠(chǎng)商在對待中國市場(chǎng)沒(méi)有大力度去開(kāi)拓和推廣的原因所致。而德國作為老牌鏡頭制造大國，面對著(zhù)發(fā)展前景大好的監控鏡頭市場(chǎng)也為之心動(dòng)，部分德國廠(chǎng)商逐漸開(kāi)始爭相挺進(jìn)監控行業(yè)，欲分一杯羹。主要是面向中國、韓國和美國等地，試圖通過(guò)與當地企業(yè)合作，共同開(kāi)發(fā)、研制、生產(chǎn)高端光學(xué)鏡頭。

　　說(shuō)起國內鏡頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)廠(chǎng)家主要集中在深圳、福州、廈門(mén)、泉州、長(cháng)春、蘭州、河南等地，其中以福州最為集中。目前，福建的鏡頭產(chǎn)量約占國產(chǎn)鏡頭市場(chǎng)的70%，成為中國監控攝像機鏡頭的重要生產(chǎn)基地。經(jīng)過(guò)幾年的迅速成長(cháng)，中國鏡頭的出口比例已占到產(chǎn)能的45%以上。

　　另外，以市場(chǎng)層次來(lái)分析，日本鏡頭主要以高端市場(chǎng)為主，占據了高端市場(chǎng)的大部分份額。而中國國產(chǎn)鏡頭主要以中低端市場(chǎng)為主，中國鏡頭由于生產(chǎn)成本低(主要是原材料和勞動(dòng)力)，因而具有價(jià)格低廉、產(chǎn)品適用的特點(diǎn)，已受到許多國內外攝像機生產(chǎn)廠(chǎng)商的歡迎和青睞。許多中國鏡頭制造商近年也開(kāi)始意識到，要想獲得更大的利潤和企業(yè)長(cháng)期的發(fā)展，必須向高端市場(chǎng)開(kāi)拓，要著(zhù)力改變中國鏡頭即等于低端鏡頭的形象。而深圳作為安防之都，近幾年在鏡頭產(chǎn)業(yè)方面也有發(fā)展迅速，已有眾多有實(shí)力、有創(chuàng )新能力的廠(chǎng)商在鏡頭制造技術(shù)方面表現卓越。

　　一體機鏡頭技術(shù)發(fā)展

　　在國內，已掌握高清一體機機芯核心技術(shù)的企業(yè)屈指可數。眾所周知，機芯關(guān)鍵技術(shù)在鏡頭、自動(dòng)對焦、成像器件三方面。目前，從鏡頭光學(xué)設計和生產(chǎn)、數字自動(dòng)對焦到攝像機板設計及制造，能全部自主完成的企業(yè)并不多。在鏡頭上，全世界主要是日本騰龍、長(cháng)野和佳能,除此以外，行業(yè)內能自己設計和生產(chǎn)鏡頭的制造商為數很少，尤其國內。目前，國內自己設計和生產(chǎn)鏡頭的制造商，比較向日本企業(yè)采購鏡頭，可節省75%的成本;而在成像器件上，其外購成本僅在人民幣60元左右，所有制造企業(yè)成本基本一致，不構成對整個(gè)攝像機機芯成本的大幅度影響。相較進(jìn)口鏡頭，國內自主研發(fā)、生產(chǎn)的鏡頭產(chǎn)品性?xún)r(jià)比較有優(yōu)勢：效果質(zhì)量合理的價(jià)格=高性?xún)r(jià)比。如深圳某鏡頭、機芯制造商的產(chǎn)品銷(xiāo)往國內外，在技術(shù)、性能、質(zhì)量、服務(wù)等方面都具有很高的聲譽(yù)，返修率控制在千分之三以?xún)取?/p>

　　從鏡頭再到機芯，國內機芯廠(chǎng)商取得研發(fā)成果之前，機芯的大半江山都被日本索尼、日立、三洋和韓國LG、三星、CNB等掌控;占機芯成本一半的鏡頭又被日本長(cháng)野、騰龍、佳能等企業(yè)所壟斷;CCD、CMOS等關(guān)鍵元件又被SONY或美國等其他國家跨國集團所獨占，而高端自動(dòng)對焦的算法和高端夜視補光等核心技術(shù)在國內仍屬空白。就機芯而言，關(guān)鍵技術(shù)在鏡頭、自動(dòng)對焦、成像器件三方面。而面對如此境況，眾多有實(shí)力的國內優(yōu)秀民族安防企業(yè)，堅持“科技創(chuàng )造價(jià)值”的理念，通過(guò)不斷創(chuàng )新，從主控板、鏡頭、光學(xué)設計及生產(chǎn)已實(shí)現了完全的自主研發(fā)、自主完成。

　　1、自動(dòng)變倍聚焦鏡頭

　　在自動(dòng)變倍聚焦鏡頭方面，全世界仍是以日本騰龍、長(cháng)野和佳能為主要廠(chǎng)家。此外，國內深圳有鏡頭制造商通過(guò)自己設計和生產(chǎn)，逐漸迎頭趕上也取得了技術(shù)上重大突破。該廠(chǎng)商的鏡頭技術(shù)，如自動(dòng)光圈、IR-CUT切換、多層鍍膜、非球面、低色散、大光圈(光圈值F1.6-F3.2)等技術(shù)呈現出明顯的整體優(yōu)勢，已具備了全功能、高性?xún)r(jià)比、小體積型變焦鏡頭研發(fā)和生產(chǎn)能力。

　　國內光學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得很大發(fā)展，以深圳某國內鏡頭制造商為例，其光學(xué)技術(shù)特點(diǎn)鮮明，采用了高折射率、低色散材料和多枚非球面鏡片，有效抑制高級球差色差，并確保中心和周邊軸向和法向同時(shí)擁有高解像度和高對比度，視場(chǎng)角達到60度～2.7度。

　　2、光電圖像處理主控板

　　目前國內機芯方案仍沒(méi)有達到高度自主研發(fā)和生產(chǎn)，對國外主要零配件的依賴(lài)性還較強。但國內廠(chǎng)家通過(guò)不同方案的選用，可以自行開(kāi)發(fā)出符合國內安防企業(yè)所需的機芯方案，如國內某機芯廠(chǎng)家，其主要采用SONY和SHARP方案;為了滿(mǎn)足不同客戶(hù)和行業(yè)需求，開(kāi)發(fā)了三種不同領(lǐng)域的控制板卡方案：EFFIO-E(經(jīng)濟)、EFFIO-S(標準)、EFFIO-P(專(zhuān)業(yè))。

　　一體機鏡頭市場(chǎng)趨勢

　　從2008年開(kāi)始，國內鏡頭廠(chǎng)商開(kāi)始研發(fā)出高倍數小型非球面電動(dòng)變焦鏡頭;到2009年，國內制造商又研發(fā)出高端數字自動(dòng)對焦算法，結束了中國智能球攝像機近十年來(lái)“有球無(wú)芯”的時(shí)代;再到2011年,國內鏡頭制造商再次自主研發(fā)出200萬(wàn)像素22倍高清變焦鏡頭，由此該廠(chǎng)商也成為了全球第二家具備此類(lèi)高端鏡頭開(kāi)發(fā)能力的制造商。同時(shí)，同步變焦的紅外LED補光光源及超強勻化超大范圍變焦的紅外激光夜視光源也逐步浮出水面，從而國內鏡頭制造商也擁有了高/中/低端變焦鏡頭、數字自動(dòng)對焦算法、球體到高端夜視補光等全套核心技術(shù)。目前已自主開(kāi)發(fā)了除成像器件外的四大核心技術(shù)：光學(xué)鏡頭、自動(dòng)對焦、球體驅動(dòng)、夜視光源(同步變焦慮LED/超強勻化變焦激光光源)。目前，國內已可制造出1/3"CCD650線(xiàn)、720P、1080P等一系列數字自動(dòng)對焦機芯產(chǎn)品，它們都擁有超寬白平衡、數字降噪、超寬動(dòng)態(tài)、強光抑制、自動(dòng)光圈控制、連續跟蹤自動(dòng)對焦、隱私遮蔽、IR-CUT功能、低照度、增強型感紅外、數字高速對焦等功能。

　　除此之外，國內廠(chǎng)商也在為紅外高速球普及方面積極努力，已有全面掌握非球面變焦鏡頭、自動(dòng)對焦、攝像機板、高速球的廠(chǎng)家出現。此類(lèi)產(chǎn)品具有精密步進(jìn)電機、操作系統簡(jiǎn)單、多級防雷/防電磁干擾/獨特的防水處理、快裝結構、維護方便等功能。也就是說(shuō)從機芯到球體，是100%中國創(chuàng )造，無(wú)論在國內，還是國外市場(chǎng)，都有很強的競爭優(yōu)勢。

　　結語(yǔ)

　　目前中國鏡頭市場(chǎng)對比日本鏡頭還是存在一定的價(jià)格優(yōu)勢，隨著(zhù)中國企業(yè)的激烈競爭，日本企業(yè)也會(huì )繼續降低價(jià)格以求穩定自己的地位，但是下降的幅度不會(huì )太大。日本企業(yè)的降價(jià)與中國企業(yè)的漲價(jià)會(huì )使鏡頭價(jià)格達到一個(gè)平衡，這個(gè)平衡離目前市場(chǎng)的價(jià)格不會(huì )相差太遠。而作為中國企業(yè)，首先要認識的是唯有不斷的加強創(chuàng )新與投放，才有可能在產(chǎn)品性能和效果方面趕超日本鏡頭水平;另外對中國鏡頭制造企業(yè)而言，應該跳出價(jià)格戰的“泥沼”，苦練內功，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設備，提升品質(zhì)和管理，塑造品牌，提高產(chǎn)品的附加值，逐漸進(jìn)軍高端市場(chǎng)，并積極參與國際競爭，以贏(yíng)得應有的市場(chǎng)份額。

　　在CCTV鏡頭制造技術(shù)上，日本仍是領(lǐng)先者，國產(chǎn)鏡頭與日本鏡頭在技術(shù)層面仍有著(zhù)較大的差距，主要體現在新品開(kāi)發(fā)和研發(fā)周期上。日本鏡頭以其技術(shù)優(yōu)勢和日本人少有的對產(chǎn)品的“苛刻”要求，使日本鏡頭成為高品質(zhì)、先進(jìn)工藝、先進(jìn)技術(shù)的象征，比如CCTV鏡頭的非球面鏡片技術(shù)、紅外對應日夜兩用鏡頭(IRlens)等都是由日本廠(chǎng)商率先研發(fā)出來(lái)的。

　　如今，監控行業(yè)的不斷發(fā)展，對鏡頭也將提出更高的要求。比如紅外對應鏡頭就是隨著(zhù)監控行業(yè)近年對夜間低照度監視的需求而誕生的創(chuàng )新產(chǎn)品;要求監視角度更廣，促使魚(yú)眼鏡頭的問(wèn)世;要求監視距離更遠，又促使鏡頭制造商紛紛推出高變倍遠望鏡頭。鏡頭小型化將是未來(lái)手動(dòng)變焦鏡頭發(fā)展的重要趨勢，采用小規格的透鏡以及通過(guò)非球面鏡片來(lái)減少透鏡的數量，可以使得鏡頭的體積更為小巧，“瘦身”也是鏡頭發(fā)展的趨勢。此外還有像素的要求，與數碼相機相比，相對而言，之前監控用攝像機對像素的要求不是太高，一般為30-40萬(wàn)像素。隨著(zhù)技術(shù)和市場(chǎng)的要求，可能會(huì )越來(lái)越高。市場(chǎng)競爭逼使企業(yè)創(chuàng )新意識增強。國內鏡頭制造商也要十分重視技術(shù)革新和產(chǎn)品創(chuàng )新，才能使產(chǎn)品的品質(zhì)和穩定性有突破性的提高。