追求更多細節 安防CCTV監控鏡頭知多少

隨著(zhù)監控不斷的向更高清解晰度的發(fā)展，辨識度不斷被要求更細節呈現，為此高清攝像機除了在圖像感知Sensor與傳感器DSP上改進(jìn)之外，能夠提供滿(mǎn)足現階段到達百萬(wàn)甚至4K圖像的呈現關(guān)鍵產(chǎn)品就是鏡頭了?？墒晴R頭的類(lèi)型和品牌這么多，如何能了解那些鏡頭能真正提供HD百萬(wàn)高清的效果呢？接下來(lái)的內文就讓我們一起來(lái)探索(Megapixel Lens)高清百萬(wàn)鏡頭。

　　認識現階段監控鏡頭市場(chǎng)

　　監控鏡頭的應用到現在；相信每個(gè)工程商都知道上了百萬(wàn)畫(huà)素的攝像機一定需要對應采用百萬(wàn)畫(huà)素鏡頭，才能發(fā)揮攝像機的高清圖像效能。監控市場(chǎng)上鏡頭的生產(chǎn)廠(chǎng)牌主要來(lái)自日本及中國為大宗，另外韓國與美國也有部分的生產(chǎn)廠(chǎng)商，這些廠(chǎng)商所創(chuàng )造出來(lái)的市場(chǎng)產(chǎn)值約是整個(gè)監控市場(chǎng)的五分之一，而從占有率來(lái)看，日本品牌幾乎占掉市場(chǎng)的40%上下，其余的部分才是由中國與韓國及歐美鏡頭廠(chǎng)商來(lái)瓜分。值得注意的是日本鏡頭廠(chǎng)牌雖然在占有率只有40%上下，但其銷(xiāo)售金額卻可能高達市場(chǎng)份額的60%-70%之高，可見(jiàn)日本鏡頭產(chǎn)品在市場(chǎng)的影響力。

　　這些鏡頭產(chǎn)品牌大致上依照產(chǎn)地來(lái)說(shuō)有；歐美除德國之外現階段市場(chǎng)主要出現兩個(gè)品牌，分別是Theia及ImmerVision這二個(gè)品牌。日本部分則有Tamron、Fujinon、Computar、Tokina、Kowa、Pentax、Speacom、AVENIR、U-tron等品牌，其中以Tamron、Fujinon與Computar、Tokina及AVENIR幾家在市場(chǎng)較為活躍，論市占率上則以Tamron與Fujinon、Computar較高，產(chǎn)品質(zhì)量信賴(lài)度與可靠度也較高。韓國則由DAIWON一家撐起半邊天，雖然在市站及份額上都不足抗衡日本產(chǎn)品，但DAIWON仍在市場(chǎng)堅持走出韓商的一條路。而中國則以上海鳳凰Phenix、福建福光RICOM及廈門(mén)力鼎EVETAR為主，中國制鏡頭產(chǎn)品在質(zhì)能與量能整體上雖不如日本制鏡頭，但在經(jīng)過(guò)五年多的努力后，目前市場(chǎng)銷(xiāo)售份額也有45%之強。

　　主要鏡頭廠(chǎng)牌的差異何在

　　了解了有這么多產(chǎn)地與不同廠(chǎng)牌的鏡頭后，我們不免產(chǎn)生疑問(wèn)，這樣多的廠(chǎng)商鏡頭在產(chǎn)品類(lèi)別及特性上都是一樣的嗎？沒(méi)有因應市場(chǎng)或廠(chǎng)商經(jīng)營(yíng)特色所產(chǎn)生的差異嗎？事實(shí)上是有的，以這么多的廠(chǎng)商品牌如果在產(chǎn)品上沒(méi)有一些明顯的技術(shù)或產(chǎn)品特殊性是很難在競爭市場(chǎng)上存活的，這是一定的監控產(chǎn)品生存準則，我們接下來(lái)就用一個(gè)表格來(lái)說(shuō)明市場(chǎng)主要品牌在高清類(lèi)主要鏡頭產(chǎn)品類(lèi)別與特色。

　　從上面表格我們可以看出主鏡頭廠(chǎng)商在鏡頭特性功能的產(chǎn)品比較，從這個(gè)比較中我們也可以大致上看出廠(chǎng)商在產(chǎn)品發(fā)展上的主要方向及技術(shù)能力，也就是說(shuō)從表格中我們可以了解到就監控鏡頭除了在固定與變動(dòng)焦距、電動(dòng)與手動(dòng)還有自動(dòng)光圈與手動(dòng)光圈控制的產(chǎn)品并用技術(shù)之外，我們也可以從鏡頭在日夜二用(IR)及是否具有可程控的光圈(P-Iris)功能及是否可以制造出鏡頭及除霧(De-fog)功能的條件下，去分析及判斷我們在鏡頭廠(chǎng)商及產(chǎn)品選型上的參考依據。另外，類(lèi)似數字相機應用的一些特殊成像技術(shù)也逐漸移植到高清監控鏡頭中。這一類(lèi)的特定鏡頭特性都會(huì )有助于監控系統事件的舉證，且這些成熟的相機鏡頭智能技術(shù)也會(huì )逐漸轉移到監控鏡頭中，如圖像防抖技術(shù)(OS-tech)、內對焦技術(shù)、色散技術(shù)、靜音馬達等先進(jìn)鏡頭技術(shù)。

　　從制造技術(shù)分辨產(chǎn)品優(yōu)劣

　　鏡頭制造技術(shù)對廠(chǎng)商而言是產(chǎn)品最終效能呈現的結果，因此鏡頭制造技術(shù)攸關(guān)鏡頭產(chǎn)品的優(yōu)劣，接下來(lái)就讓我們來(lái)看看一些主要的鏡頭材料與制造技術(shù)如何左右一個(gè)鏡頭產(chǎn)品的質(zhì)量；

　　鏡頭從古以來(lái)，其產(chǎn)品本身的制造技術(shù)就一直被安防產(chǎn)業(yè)所關(guān)注，很多安防人對于監控鏡頭的理解往往來(lái)自于鏡頭廠(chǎng)商的說(shuō)明書(shū)，更多則是來(lái)自于使用的經(jīng)驗，大部分而言不是對于鏡頭的技術(shù)關(guān)心，更不會(huì )去深入理解它與監控工程上的關(guān)系，其實(shí)理解鏡頭制造技術(shù)是有助于對鏡頭選型的，且技術(shù)原理與特性本質(zhì)是一樣的。藉由以下鏡頭產(chǎn)品制造與材料技術(shù)可以來(lái)了解影響鏡頭質(zhì)量?jì)热菔悄切?，以下就讓我們一個(gè)一個(gè)審視：

　　鏡頭上非球面鏡片結構 (Aspherical lens)技術(shù)

　　這是目前高清監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，使所有透過(guò)鏡片的中心焦點(diǎn)能在折射后成像于同一個(gè)點(diǎn)上，同時(shí)也能降低及減少圖像桶狀(凸)或針墊(凹)狀變形情況，讓圖像成像更銳利，這種鏡頭鏡片通常慣用低焦距行程的廣角至超廣角或魚(yú)眼鏡頭上。

　　低色散鏡片 (LD， Low Dispersion或 UD， Ultralow Dispersion)技術(shù)

　　這種鏡片技術(shù)通常用于鏡頭的色差控制，提升相片的色彩還原效果，使用這種技術(shù)可以使光線(xiàn)折射后產(chǎn)生的光譜穩定，也就是使顏色光在透過(guò)鏡片折射后的色差小，成像顏色與原色是近乎還原相同的效果。在監控上通常會(huì )使用LD較多，UD超低色散則用在DSC數字相機或DV應用上，日系產(chǎn)品在這個(gè)部分的采用上較多。

　　鏡頭鏡片鍍膜(Coating)技術(shù)

　　這種技術(shù)在鏡頭上能抵消鏡片的反射光，作用在于消除鬼影、眩光及抵抗折反射所產(chǎn)生的光斑，同時(shí)可以讓鏡頭反射率降低，增加鏡片上的進(jìn)光量。這種技術(shù)在監控鏡頭上都有采用，但廠(chǎng)商在這部分的技術(shù)能力差異相當大，所以其實(shí)很容意從這個(gè)部分來(lái)做為鏡頭選型時(shí)的參考依據。另外要講的是，這種鏡片鍍膜部分，使用者大概都只知道有沒(méi)有鍍膜而已，不會(huì )知道其實(shí)鏡頭鍍模有很多層級跟不同，鏡頭鍍膜大概可以分為納米鍍膜(Nano)、集成鍍膜(Integrated Coating)、次波長(cháng)鍍膜(Sub wavelength Coating)、多層鍍膜(Multi Coating)、透明鍍膜(Transparency Coating)和BBAR多層鍍膜HFT鍍膜等類(lèi)型，不一定都會(huì )用在監控上，目前監控鏡頭以BBAR跟Nano 方式較多，其余大多用于DSC或單反相機鏡頭較多。

　　高透光材質(zhì)鏡片技術(shù) (Fluorite FL)

　　這種鏡片技術(shù)較常見(jiàn)于高級相機上的望遠伸縮攝鏡頭及高倍數望遠鏡頭使用，它有另一個(gè)名稱(chēng)叫瑩石芯片鏡片，特點(diǎn)是有非常低的折射率及LD色散，讓鏡頭在取遠景拉近時(shí)不會(huì )產(chǎn)生鏡片反射色散問(wèn)題，這在日系的點(diǎn)動(dòng)鏡頭高階產(chǎn)品上是很容意看到的技術(shù)應用。

　　高折射率鏡片 (HRI)技術(shù)

　　這種鏡頭較為特殊，它是利用鏡片特殊偏光的修正技術(shù)，來(lái)對鏡頭的進(jìn)光產(chǎn)生的偏光成像差做有效的矯正、減少光學(xué)像差，這個(gè)部分可讓鏡頭體積縮小輕量化通常適用于DSC或監控On-Bosard板鏡頭上較多，但這在監控上的實(shí)質(zhì)效應不高較不受監控鏡頭廠(chǎng)商關(guān)注。

　　多層衍射鏡片 (Diffractive Optics， DO)技術(shù)

　　這種鏡片技術(shù)主要研發(fā)為雙層或三層鏡片，可以讓成像的光線(xiàn)不會(huì )產(chǎn)生不必要的放射光束，也可以抵消多層鏡片所產(chǎn)生的色散，且鏡片排列緊密，具有低色差及體積小型化的特點(diǎn)，這種鏡頭技術(shù)則充份應用在小型變焦鏡頭上。

　　雙非球面鏡片 (DSA)技術(shù)

　　這種鏡片技術(shù)是屬于較為特殊鏡片技術(shù)，由兩片非球面鏡片組合，主要用意為增強清晰度及體積小型化這種技術(shù)用于DSC的應用上較多。

　　覆消色差技術(shù) (Apochromatic， APO)

　　這也是一種DSC所用特殊鏡片技術(shù)，能讓多種色光進(jìn)入時(shí)消除色差，采用此技術(shù)鏡頭在監控鏡頭的低色散鏡片及非球面鏡片都會(huì )應用到此類(lèi)技術(shù)。

　　多焦點(diǎn)成像技術(shù)(multi Focusing)

　　這是一種最新技術(shù)在2011年下半年已成功應用于數字相機DSC上，這種多焦點(diǎn)成像技術(shù)有個(gè)突破性的應用發(fā)展，就是讓鏡片在成像點(diǎn)上可以有多點(diǎn)成像，這像的圖像實(shí)時(shí)在抓拍時(shí)沒(méi)有清晰的錄下或抓下圖像，也可以在事后的圖像回放上或抓拍照片上再還原應有的清晰焦距點(diǎn)，這對監控應用上事后的事件舉證有了歷史性突破的意義，但目前尚未被大量引用到監控鏡頭上，相信不久的未來(lái)；就會(huì )被引用到監控鏡頭技術(shù)上?？冂R頭的低色散鏡片及非球面鏡片都會(huì )應用到此類(lèi)技術(shù)。

　　鏡頭材質(zhì)與選擇應用要慎重

　　安防高清監控鏡頭的材質(zhì)對鏡頭的壽命、成像效果等均密不可分。外殼的材料可以影響鏡頭的抗衰性能，接頭的材質(zhì)可以影響鏡頭安裝與轉動(dòng)的順暢度，鏡片的材質(zhì)直接影響成像效果，齒輪的材料與機械壽命密不可分。目前，鏡頭主要的材質(zhì)是金屬和高端塑料。

　　金屬材料的鏡頭較常在小廠(chǎng)和低端類(lèi)別鏡頭中使用，原因是可以省去昂貴的模具費用，而帶來(lái)的后果是由于每個(gè)鏡頭的部件單獨加工，個(gè)體之間存在誤差，因此鏡頭質(zhì)量的一致性較差，這對后期的置換安裝存在一定影響。相比之下，采用模具壓鑄而成的高性能塑料材質(zhì)在鏡頭中的運用不僅輕便而且鏡頭的光學(xué)性能、壽命等都有一定提升，成本也相對較低。目前眾多CCTV高清鏡頭產(chǎn)品中，均采用工程塑料鑄造。