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光學(xué)鏡頭的最新技術(shù)變革!

H9fI_asmag001 ? 來源:安全自動化 ? 2019-11-22 11:26 ? 次閱讀
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傳統(tǒng)安防時期,光學(xué)鏡頭作為攝像機(jī)、球機(jī)等視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端視頻信息采集入口的核心部件,其信息采集質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響后端的信息識別和處理效果。因此,光學(xué)鏡頭一直是監(jiān)控攝像機(jī)的技術(shù)擔(dān)當(dāng)。而近年來,隨著人工智能應(yīng)用的逐漸深入,AI芯片、傳感器芯片、深度學(xué)習(xí)智能算法等新技術(shù)漸起,曾經(jīng)鋒芒畢露的光學(xué)鏡頭技術(shù)貌似被業(yè)界遺忘。

實際上,經(jīng)過百年發(fā)展,光學(xué)鏡頭發(fā)展已經(jīng)十分成熟,而智能安防時代,攝像機(jī)不斷向“黑光”、“超星光”、大廣角、多鏡頭等技術(shù)發(fā)展,作為監(jiān)控設(shè)備最前端核心部件的存在,光學(xué)鏡頭技術(shù)也開始朝著智能化方向演進(jìn)。2019年安博會上,從各大光學(xué)鏡頭廠商展出的新產(chǎn)品來看光學(xué)鏡頭的最新技術(shù)變革!

介質(zhì)和光圈方面的技術(shù)演進(jìn)

攝像機(jī)光學(xué)鏡頭分為塑膠、玻璃或晶體等不同介質(zhì)的光學(xué)零件,早期,由于塑膠鏡片成像質(zhì)量比較差,當(dāng)時大多數(shù)廠商生產(chǎn)的光學(xué)鏡頭一般采用成本較高的玻璃鏡片。不過,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,塑膠成像能力得到大力的提升,加上塑膠成本大大低于玻璃鏡片,因此,很長一段時期,塑膠鏡片成為各大廠商追求的材質(zhì)。

從當(dāng)前來看,由于前端監(jiān)控設(shè)備的智能化升級需求,光學(xué)鏡頭已經(jīng)開始再次采用玻璃非球面技術(shù),這種介質(zhì)使攝像機(jī)即使在極度黑暗的環(huán)境中,仍能輸出彩色畫面。不過由于價格仍然相對較貴,因此主流光學(xué)鏡頭仍然是采用塑膠非球面介質(zhì)以及玻膠混合非球面介質(zhì)。

在鏡頭光圈方面,對于安防監(jiān)控鏡頭來說,光圈越大,一般意味著夜間成像質(zhì)量越佳。不過根據(jù)展臺相關(guān)技術(shù)人員介紹,光圈設(shè)計需要和鏡頭焦距相搭配,才能發(fā)揮鏡頭成像的最佳效果。當(dāng)前主流廠商在鏡頭光圈設(shè)計方面,已從F2.4光圈、2.0光圈鏡頭、1.6光圈鏡頭,演化到今年的最大光圈F1.0。

宇瞳光學(xué)展臺

宇瞳在2019年安博會展出的新產(chǎn)品YT10068/YT10069,采用F1.0大光圈設(shè)計,為下游客戶開發(fā)低照星光或全彩產(chǎn)品提供出色的光學(xué)支持。從以上展示圖片可以看出,同低照度條件下,F(xiàn)1.0拍攝的圖片明顯比其他光圈更清晰、更明亮。

此外,宇瞳這兩款新產(chǎn)品在接口上也進(jìn)行了技術(shù)升級。之前行業(yè)超星光鏡頭多采用M16接口,體型較大,客戶開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品需要有針對性進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。而此次展出的新品采用行業(yè)通用M12接口,通配性大大提高,減少了客戶的開發(fā)成本和周期。另外,宇瞳新品YT10068/YT10069光學(xué)鏡頭采用玻璃非球面,而且優(yōu)化鏡片結(jié)構(gòu),實現(xiàn)小型化設(shè)計,由玻塑混合鏡片構(gòu)成,有效降低像差,提高產(chǎn)品性能。

同樣,鳳凰光學(xué)、騰龍等光學(xué)鏡頭廠商展臺也推出F1.0光圈設(shè)計鏡頭,不過,相比宇瞳光學(xué)和鳳凰光學(xué)展臺的高調(diào)宣傳,騰龍等外資廠商則明顯低調(diào)不少,仍然是主打光學(xué)防抖以及超高清、大廣角光學(xué)鏡頭。據(jù)騰龍展臺人員透露,騰龍F(tuán)1.0光圈鏡頭早在很多年前就有推出,并不是近兩年才出來的新光圈設(shè)計產(chǎn)品。

低照全彩、4K高清鏡頭來襲

近年來,為了更好的滿足視頻監(jiān)控和視頻智能分析的需求,低照度全彩、大廣角全景、多鏡頭等攝像機(jī)開始成為主流廠商追捧的對象,例如??怠⑷A為、科達(dá)等企業(yè)都開始大推低照度全彩系列產(chǎn)品,而光學(xué)鏡頭也正朝著這個方向演進(jìn)。

2019安博會上,國內(nèi)光學(xué)鏡頭廠商鳳凰光學(xué)和宇瞳光學(xué)展臺,低照度全彩已經(jīng)成為展臺最大亮點。宇瞳光學(xué)更是攜超星光鏡頭系列、4K鏡頭系列、一體機(jī)鏡頭系列新品盛裝亮相,切合時下流行的AI、高清主旋律。

宇瞳光學(xué)展臺

鳳凰光學(xué)展臺

根據(jù)鳳凰光學(xué)展臺相關(guān)人員介紹,鳳凰光學(xué)黑光全彩鏡頭特點是大光圈、低照度、在色彩還原、細(xì)節(jié)顯示及微光環(huán)境下表現(xiàn)出眾,同時無需任何紅外線輔助光源就可以顯示清晰的彩色圖像。展臺實測,F(xiàn)1.0全彩黑光鏡頭相對于F2.0紅外常規(guī)鏡頭,在同一低照度條件下,總體色彩還原度高,噪點少,效果更好。同時,同微光場景下,F(xiàn)1.0和F2.0全彩實拍對比,F(xiàn)1.0星光鏡頭夜間場景更加明亮。

騰龍展臺

富士展臺

相對來講,外資廠商在低照度全彩方面沒有做任何宣傳。據(jù)騰龍展臺相關(guān)人員介紹,所謂的低照度全彩成像效果主要是由傳感器芯片決定的,光學(xué)鏡頭則主要負(fù)責(zé)濾光、透光率正畸任務(wù)。

總結(jié)

總體上來看,低照度全彩主要涉及到傳感器芯片、光圈設(shè)計和光學(xué)鏡頭介質(zhì)。攝像機(jī)感光元件的分辨率和鏡頭的解像力正好匹配,光圈大小也根據(jù)焦距進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計,才能最大化發(fā)揮攝像機(jī)低照度全彩影像質(zhì)量。其中,光學(xué)鏡頭應(yīng)可能滿足成像清晰、透光率強(qiáng)、像面照度分布均勻、圖像畸變小、光圈可調(diào)等要求。而傳感器主要是擔(dān)負(fù)進(jìn)光量,未來將朝著更高感度、更高信噪比、更高靈敏度、更優(yōu)異低光照性能方面不斷提升,以適應(yīng)超高清、低照度全彩、超廣角的視頻監(jiān)控應(yīng)用對監(jiān)控系統(tǒng)本身的硬件系統(tǒng)整體性能提出更高的要求。

根據(jù)展臺人員介紹,當(dāng)前光學(xué)鏡頭是跟著傳感器芯片進(jìn)行技術(shù)演進(jìn),未來,光學(xué)鏡頭將和傳感芯片協(xié)同發(fā)展,以更好的滿足具體場景應(yīng)用。當(dāng)前來看,傳感器芯片正在將計算力和圖像增強(qiáng)算法進(jìn)行集成封裝,以大大提升前端整個機(jī)器視覺系統(tǒng)的效率和性能,這無疑是攝像機(jī)成像技術(shù)發(fā)展的大趨勢。

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原文標(biāo)題:貌似被遺忘的光學(xué)鏡頭 今年有哪些黑科技?

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