高清監控鏡頭中容易被忽略的問題
高清(qing)(qing)監控(kong)產品目前在(zai)市場上的(de)(de)銷量非常大,尤(you)其(qi)近幾年,高清(qing)(qing)監控(kong)概念更是(shi)被(bei)炒得沸(fei)沸(fei)揚揚。除了我(wo)(wo)們比較常看到的(de)(de)城(cheng)市監控(kong)、智能樓宇、銀行監控(kong)等領域,海事監控(kong)、森林防火(huo)監控(kong)都在(zai)關注高清(qing)(qing)監控(kong)系統。似乎只要(yao)提到監控(kong)系統,讓人(ren)立即想(xiang)到的(de)(de)就是(shi)高清(qing)(qing)。那么(me)高清(qing)(qing)監控(kong)真(zhen)的(de)(de)能夠帶(dai)給我(wo)(wo)們高清(qing)(qing)的(de)(de)體驗嗎?在(zai)成像過(guo)程(cheng)中(zhong)起到關鍵作用的(de)(de)鏡頭,又有那些容易忽略的(de)(de)問題?
一、鏡(jing)頭采用(yong)ED鏡(jing)片是關鍵
常(chang)用(yong)的(de)監(jian)控(kong)市場,我們更(geng)多地采用(yong)的(de)是(shi)定焦或者手動(dong)變(bian)焦的(de)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou),因(yin)為監(jian)控(kong)距(ju)(ju)離較(jiao)近,一般采用(yong)的(de)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)焦距(ju)(ju)在(zai)(zai)50mm以內。這種場景對鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)的(de)防色(se)散(san)(san)性能幾乎沒有(you)要求。但一旦(dan)采用(yong)了(le)電動(dong)變(bian)焦鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)來(lai)對較(jiao)遠目(mu)標的(de)監(jian)控(kong),色(se)散(san)(san)問(wen)題就(jiu)凸顯(xian)出(chu)來(lai)(色(se)散(san)(san)是(shi)可見光(guang)(guang)中的(de)各種波長的(de)光(guang)(guang)經過鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)折(zhe)射后會(hui)出(chu)現(xian)(xian)(xian)焦點偏移,表(biao)現(xian)(xian)(xian)在(zai)(zai)圖(tu)像上就(jiu)是(shi)物體邊(bian)緣有(you)藍色(se)或者紅(hong)色(se)的(de)色(se)條)。原(yuan)來(lai)在(zai)(zai)模擬監(jian)控(kong)系統,由于像元尺寸(cun)較(jiao)大,色(se)散(san)(san)的(de)問(wen)題不(bu)是(shi)很突(tu)出(chu),只(zhi)有(you)在(zai)(zai)配置(zhi)300mm焦距(ju)(ju)以上的(de)情況下才會(hui)表(biao)現(xian)(xian)(xian)出(chu)來(lai)。而進入高(gao)清時代,在(zai)(zai)常(chang)用(yong)的(de)120mm焦距(ju)(ju)段的(de)電動(dong)變(bian)焦鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou),已經比較(jiao)明顯(xian)的(de)可以看(kan)到這個問(wen)題。這就(jiu)在(zai)(zai)材質(zhi)和(he)鍍膜精(jing)度上對鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)有(you)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要求。配合(he)的(de)攝像機清晰(xi)度越高(gao),鏡(jing)片材質(zhi)對成像效(xiao)果的(de)影響越發明顯(xian)。
二、大口徑設(she)計是(shi)關鍵
那么是(shi)不(bu)是(shi)采用(yong)ED鏡片的(de)(de)(de)鏡頭(tou)就(jiu)能(neng)(neng)完全解(jie)決(jue)遠(yuan)距(ju)(ju)離監(jian)控的(de)(de)(de)問題呢?通(tong)常我(wo)們(men)把720p以(yi)上清(qing)(qing)晰(xi)(xi)度(du)(du)輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)成為高清(qing)(qing)圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)。而(er)(er)根據市(shi)場的(de)(de)(de)自由選擇,大(da)多采用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)1080p的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)格式。在遠(yuan)距(ju)(ju)離監(jian)控領域(yu),用(yong)戶希望用(yong)高清(qing)(qing)監(jian)控系(xi)統來提(ti)高畫(hua)面(mian)的(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素(su),進而(er)(er)更加(jia)清(qing)(qing)晰(xi)(xi)的(de)(de)(de)觀(guan)看遠(yuan)距(ju)(ju)離目標。而(er)(er)根據我(wo)們(men)實(shi)(shi)際(ji)經驗,采用(yong)高清(qing)(qing)系(xi)統觀(guan)看,非(fei)但沒有使得(de)畫(hua)面(mian)清(qing)(qing)晰(xi)(xi)度(du)(du)提(ti)成,反而(er)(er)畫(hua)面(mian)的(de)(de)(de)色彩(cai)還原(yuan)能(neng)(neng)力、清(qing)(qing)晰(xi)(xi)度(du)(du)均(jun)大(da)幅衰(shuai)減,輸(shu)出(chu)圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)清(qing)(qing)晰(xi)(xi)度(du)(du)比(bi)D1畫(hua)質(zhi)還要(yao)差,甚至還不(bu)如(ru)模擬攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)。在焦(jiao)距(ju)(ju)拉(la)長(chang)時,畫(hua)面(mian)變(bian)成了(le)黑白畫(hua)面(mian),清(qing)(qing)晰(xi)(xi)度(du)(du)嚴重下降,圖(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)效(xiao)果(guo)比(bi)相(xiang)同(tong)鏡頭(tou)配合日立超低照(zhao)度(du)(du)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)還要(yao)差。出(chu)現(xian)這種(zhong)情況其實(shi)(shi)并不(bu)難理(li)解(jie)。我(wo)們(men)現(xian)在采用(yong)的(de)(de)(de)高清(qing)(qing)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)大(da)多采用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)CMOS芯片,照(zhao)度(du)(du)性能(neng)(neng)只能(neng)(neng)達到(dao)0.5Lux。而(er)(er)長(chang)焦(jiao)鏡頭(tou)在焦(jiao)距(ju)(ju)變(bian)化的(de)(de)(de)過(guo)程中,光(guang)(guang)通(tong)量(liang)也會隨之變(bian)化,焦(jiao)距(ju)(ju)越長(chang),光(guang)(guang)通(tong)量(liang)越差。當焦(jiao)距(ju)(ju)拉(la)長(chang)到(dao)最大(da)值時,光(guang)(guang)通(tong)量(liang)減到(dao)最弱。雖然是(shi)白天,但對于(yu)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)來說,相(xiang)當于(yu)面(mian)前(qian)被遮擋,只留(liu)了(le)很小的(de)(de)(de)孔透(tou)過(guo)光(guang)(guang)。在這種(zhong)情況下,普通(tong)高清(qing)(qing)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)就(jiu)會因為照(zhao)度(du)(du)不(bu)夠出(chu)現(xian)畫(hua)面(mian)質(zhi)量(liang)衰(shuai)減。解(jie)決(jue)這種(zhong)問題可以(yi)從兩方面(mian)入(ru)手(shou):
1、采(cai)用針(zhen)對(dui)遠距(ju)離監控(kong)設計的(de)高清(qing)(qing)攝像機,例如高清(qing)(qing)SDI攝像機,這種攝像機除了最(zui)低照(zhao)度(du)做到(dao)0.3Lux的(de)同時,還針(zhen)對(dui)遠距(ju)離監控(kong)領域加(jia)入了針(zhen)對(dui)色彩還原和低照(zhao)度(du)圖像增強技術。使得(de)在光通量下降時也能(neng)得(de)到(dao)清(qing)(qing)晰的(de)畫面。
2、提高焦距(ju)拉(la)長時鏡(jing)頭(tou)的(de)光(guang)通量(liang)(liang)。鏡(jing)頭(tou)一旦生(sheng)產出來,光(guang)通量(liang)(liang)的(de)范(fan)圍即確定下(xia)來,不可更(geng)改。因此我們必須在(zai)選(xuan)擇(ze)鏡(jing)頭(tou)時挑選(xuan)那(nei)些長焦距(ju)時光(guang)通量(liang)(liang)性(xing)能(neng)較(jiao)好(hao)(hao)的(de)產品。根據鏡(jing)頭(tou)的(de)光(guang)學關系,F(光(guang)通量(liang)(liang)的(de)反比(bi))=f(焦距(ju))/D(鏡(jing)頭(tou)前有效(xiao)口徑)。F值是光(guang)通量(liang)(liang)反比(bi),這個值越(yue)小,光(guang)通量(liang)(liang)性(xing)能(neng)越(yue)好(hao)(hao)。那(nei)么(me)在(zai)f相(xiang)同的(de)情況下(xia),選(xuan)擇(ze)有效(xiao)口徑越(yue)大的(de)鏡(jing)頭(tou),得到(dao)的(de)畫面(mian)效(xiao)果越(yue)好(hao)(hao)。
三(san)、IR功能容易被忽視
用(yong)戶關(guan)注高(gao)清(qing)(qing)系統(tong)(tong),不只是關(guan)注白天能(neng)(neng)(neng)(neng)否得到清(qing)(qing)晰的畫面,夜晚的監控性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也是關(guan)注的要點(dian)。在高(gao)清(qing)(qing)系統(tong)(tong)里面,IR功能(neng)(neng)(neng)(neng)被普遍淡忘。但隨著高(gao)清(qing)(qing)系統(tong)(tong)感光(guang)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的提高(gao),全(quan)天候監控系統(tong)(tong)中,IR功能(neng)(neng)(neng)(neng)逐(zhu)漸得到用(yong)戶的認(ren)可。尤其(qi)是電動變焦系統(tong)(tong),IR功能(neng)(neng)(neng)(neng)至關(guan)重要。對(dui)于配合激(ji)光(guang)照明(ming)器等(deng)輔助光(guang)源的系統(tong)(tong),IR功能(neng)(neng)(neng)(neng)是否具備,將直接影響到該系統(tong)(tong)的使(shi)用(yong)便捷性(xing)(xing)和可用(yong)性(xing)(xing)。
四、大靶面設計對(dui)攝像機的(de)適應(ying)程度高
目前高清產品為了提(ti)高畫面性能,往(wang)(wang)往(wang)(wang)采用大靶面的(de)(de)感(gan)光芯片。往(wang)(wang)往(wang)(wang)這些攝像(xiang)機在配置鏡(jing)頭時,就會(hui)遇到許多(duo)困惑。大部分鏡(jing)頭廠商生(sheng)產的(de)(de)鏡(jing)頭還是沿用過去模擬時代的(de)(de)尺寸標準,即1/2"和1/3"的(de)(de)產品。而市場上攝像(xiang)機的(de)(de)規格實際情況多(duo)采用以下兩種:
1、采用大(da)于1/3"而小于1/2"的(de)(de)產(chan)品(pin),例如(ru)1/2.5",1/2.7",1/2.8"。這些(xie)攝(she)像(xiang)機在(zai)配置(zhi)高清鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)時(shi),如(ru)果采用1/3"鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou),將會使得畫面(mian)產(chan)生“暗角(jiao)”。因此目前1/3"的(de)(de)高清鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)尤其是電動(dong)變(bian)焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)幾乎(hu)成了雞(ji)肋。在(zai)這種應(ying)用中(zhong),用戶采用的(de)(de)均是1/2"以上的(de)(de)產(chan)品(pin)。例如(ru)KOWA的(de)(de)7.5-127mm產(chan)品(pin)。
2、采用(yong)大于(yu)1/2"的(de)(de)產品(pin)(pin),例如(ru)1/1.8",2/3"。采用(yong)1/1.8"感光芯片的(de)(de)攝(she)像機在配(pei)置(zhi)高清鏡(jing)頭時(shi),如(ru)果采用(yong)1/2"的(de)(de)產品(pin)(pin),或多或少(shao)可(ke)能會出(chu)現(xian)暗角的(de)(de)情況(kuang)。因(yin)此客戶選擇配(pei)置(zhi)時(shi),盡量采用(yong)的(de)(de)是1/1.8"的(de)(de)鏡(jing)"頭。這樣可(ke)以保證(zheng)不(bu)至于(yu)出(chu)現(xian)暗角的(de)(de)情況(kuang)。對于(yu)大于(yu)1/1.8"的(de)(de)規格(ge),則應該(gai)選擇2/3"或者1"等規格(ge)的(de)(de)產品(pin)(pin)。
總之,對于(yu)高(gao)清(qing)(qing)成(cheng)像系(xi)統,相(xiang)對于(yu)成(cheng)熟的模擬(ni)監(jian)控系(xi)統,還(huan)有很多不為(wei)人重視的技術細節。而細節決定成(cheng)敗,優秀(xiu)的成(cheng)像系(xi)統會考慮的更(geng)多。隨(sui)著高(gao)清(qing)(qing)系(xi)統的逐漸(jian)普(pu)及(ji),高(gao)清(qing)(qing)鏡頭的選擇將更(geng)加(jia)理性,同時隨(sui)著需(xu)求的旺盛,將反(fan)過來推動(dong)產品(pin)的不斷升級、發展。
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