“高清飓风”点燃百万像素镜头市场

2011-09-06 09:33:10 来源:CPS中安网 《CPS安防市场》 作者:郑展棒 责任编辑: cpslili 收藏本文

　　关键技术是产品提升之核心

　　从百万像素镜头这一年来的发展可以看到，更高的像素需求和更高密度透光率的镜头镜片受到市场需求的不断刺激，更高像素的镜头应用也表明，高清摄像机的高清程度的进展仍在继续往更高分辨率发展中，从百万像素镜头逐渐过渡到200万、300万乃至500万像素的高清百万像素镜头已势不可挡。

　　“相比普通CCTV镜头，百万像素镜头需要更高品质的镜片材料，更先进的镀膜水平、更合理的光学设计，更精密的零部件加工条件，更严谨的装配工艺；如此才能实现监控需求的更清晰的画质。”上海肯高商贸有限公司北京分公司市场部经理刘郭艳表示。

　　非球面镜片技术提高高清效果

　　非球面镜片技术是百万高清镜头一项非常重要的技术，它也是镜头获得高清效果的重要保证。传统的球面镜片具有球面像差的先天缺陷，从而带来了无法克服的光斑现象，极大影响成像质量。而用非球面镜片，使光线经过高次曲面的折射，就可以把光线精确地聚焦于一点。再者非球面镜头也可以简化镜头的光学结构。如FUJINO（富士能）百万高清镜头产品就充分运用广播电视用高清镜头的高度光学设计技术，一片非球面镜片就可完成数片镜片功能。

　　由于使用一片非球面镜片可以代替一组球面镜片，从而使摄像镜头的光学结构相对简化，这样在光学通路和机械结构上容易获得更大的通光口径。并且，非球面镜头能使边缘部分的光线与中央部分的光线都能穿过镜片聚焦到同一个平面，从而能清晰有效的利用整个镜片的表面，使整个镜片都能正确聚焦，相对使有效通光口径变大。如KOWA公司生产的LMVZ38A-IR(1/3”f/3~8mm F/1.0)系列镜头。这种镜头之所以达到F/1.0，就是用了非球面镜片的原故。

　　非球面镜头的有效通光口径增大，就能让更多的光线投射到CCD感光面上，也相应于增加了灵敏度。并且，因为一片非球面镜片能顶替好几片一组的球面镜片，从而使摄像镜头的体积缩小、重量也减轻，并且光线经过的镜片少，因而使透光率大大增强，图像画面也变得细致明亮。如KOWA的LMVZ550A-IR(1/3”f/5~50mm F/1.4)系列镜头，其中仅使用了两片非球面镜片。它不仅实现了体积小、重量轻，而且增强了透光率，保证了成像质量。

　　非球面镜片的重要特点是可以改善镜片边缘部分对光的折射率，使镜头的边缘成像变好。而球面镜片，尤其高倍率球面镜头，更容易出现球差和图像失真，尤其光线在球面镜头边缘过折射引起的桶形失真，将非球面镜头用于高倍率的变焦镜头时，由于非球面镜头将边缘入射的光线按球面镜头失真的反方向进行了修正，从而有效地消除了桶形失真。

　　“多层复合镀膜”解决色差之利器

　　镜头为什么需要镀膜？因为任何物体对光线都有反射作用，连无色透明的玻璃也不例外，差别在于光线的角度是否会形成反射效果。理想的镜片透光情况是光线能够完全透过镜头，并完整的在CCD上聚焦。然而，事实上每一种镜片都受到自身物理因素的限制，导致像差的产生，所以，当多种镜片结合成的镜头是不可能让理论上所有各种角度的光线完全穿过，会形成一定的炫光。而百万高清CCTV镜头较于普通CCTV镜头技术要求更加严格，所以绝大部分镜头都采用多层复合镀膜技术。

　　多层镀膜的镜头，其镜头的透光率极高，镜片表面的直接反光很弱，正对着镜片玻璃逆光观看，只见镜头内“很黑”，只有从镜片的侧面观察才可以看到彩色的反光，这种反光多为深红、深蓝、深黄和深绿色。其中深绿色的镀膜可以同时增加光谱两端的蓝光和红光的透过率，只有光谱中部的黄绿色光才被反射回来。多层镀膜的镜头，其各个镜片不可能都镀上同一种增透膜，否则这个镜头就会发生偏色。

　　IR红外对应技术提供全天候高清监控

　　在24小时的全天候监控中，经常会发生白天画面清晰，夜晚画面模糊的现象，即便是高清监控系统也会出现此类问题。原因在于，由于光的波长不一样，通过镜头后的折射也不一样，这就产生了色差。色差是镜头清晰度下降、聚焦不实的重要因素，普通的CCTV镜头在光学设计的时候只针对350-700nm的波段光进行色差修正，高于700nm的红外光则不在考虑之内。这就造成了可见光与近红外光（700nm-1000nm）的聚焦面是分离的。根据此问题 ，通过特殊的镀膜设计与特殊光学材质的运用使得350-1000nm波段范围内的光都能很好的纠正色差，IR红外对应技术也相应产生。它的出现，可以使监控系统在红外光源的辅助下获得清晰的成像。

　　“苛刻”的材料应用与精密的零部件加工

　　随着CCTV镜头市场竞争的日趋激烈，越来越多的CCTV镜头使用塑料机身。从材料学的角度来说，金属部件的精度及耐用度固然要好于塑料，但随着塑胶加工技术的不断完善，其技术性能指标已经越来越高，而其成本低，易于大批量加工的优势得以体现。精密的零部件加工与严谨的装配工序是镜头性能的重要步骤，且高精度，高难度金属部件的生产是厂商机械加工能力的体现。PHENIX（凤凰）在CCTV镜头上所使用塑胶材质是添加了“钢塑纤维”的特殊材质，其热胀冷缩性能完全达到金属铝的标准，完全适用于最为严酷的监控环境，且通过最现代化的设备和加工技艺，PHENIX（凤凰）的最高模具精度可以达到惊人的1微米。通常CCTV厂家的产品使用温度为-10~-50℃，而PHENIX的产品为-20~+60℃。而且凤凰的镜头全部达到环保要求，不会在生产过程中对环境产生破坏，而大批量的注塑冲压成型设备使得高精度的模具立刻带来高品质的塑料部件。图丽高清镜头产品所用材料皆是高性能航天用工程塑料外壳，并采用特有的镜筒外壳防滑设计，在接口处采用耐磨铝合金，并非一般厂商采用的镀铬或塑料，不会出现滑丝现象。

  【中安网原创稿件声明】转载中安网文章时应遵循以下三个规则：1、保持原创文章中图表、图片、音视频的完整性；2、完整标注文章作者［文章前后有说明］；3、转载中安网原创中部分内容也要完整标注来源"中安网"，违者本网将依法追究。