高清监控摄像机的4向技术提高
监控高清是监控系统发展趋势,各行业也越来越喜欢高清视频。高清视频监控的步伐越来越快。同时,高清也促进了视频监控的网络化和智能化,加速了高清监控时代的进程。在高清监控系统中,最重要的设备是高清监控摄像头。高清摄像机能够拍摄不同于普通摄像机的高清图像,主要是因为这四项核心技术。
一、监控镜头发展现状
近年来,随着安全技术的创新,高清技术得到了广泛应用,高清摄像机逐渐取代了标准高清摄像机,成为市场的主流。高清摄像头可以为用户提供更好的画面质量、更详细的信息,并减少“印象油画由俄罗斯方块组成”的闹剧。摄像机的高清晰度效果不仅取决于高像素传感器更好的ISP技术,更有效的存储技术,高清晰度镜头也是关键技术,没有匹配的高清晰度镜头,高清晰度摄像机不能发挥应有的高清晰度效果。
高清晰度镜头,也称为超百万像素镜头,与普通镜头相比,具有高清晰度、强光谱透射和更精确的制作工艺等优点。通常,选择透镜成像圆的中心和0.7视场的分辨率作为判断透镜清晰度的标准。只有当成像圆的中心和0.7°的视场达到1000伏以上时,它们才能被称为高清晰度透镜。
目前国内CCTV高清镜头市场主要品牌有俳句视频、凤凰光学、福建富光、厦门富鼎等国产品,以及富士能源、腾龙、计算机、宾德等日本品牌。由于国内光学技术的快速进步和安全镜片的本土化趋势,以海康威为代表的国内品牌逐渐取代日本品牌,开始占据更大的市场份额。凭借对市场需求的准确把握和对性能和质量的不懈追求,海康视觉的高清镜头产品已经覆盖了1/2.7英寸高清红外变焦、1/1.8英寸高清红外变焦、ITS高清等多个大系列。
二、四大核心技术
透镜本身是一种高精度光学设备,尤其是高清晰度透镜。高清镜头因其关键技术而具有更好的高清性能:
1.超精密模造非球面技术
随着传统球面技术的发展,其设计技术和制造技术已经相当成熟,并已广泛应用于光学工业的几乎所有领域。然而,在设计复杂的高清透镜时,球面技术的成像效果不能达到最佳。非球面技术可以校正球差,大大提高镜头的成像质量。非球面透镜的形状是通过精密计算、精密机械成形而成的,一片非球面透镜可以实现多个球面透镜的像差校正效果。采用超精密模具非球面透镜可有效减少透镜体积,使透镜图像更清晰,透光率更好,色彩减少更准确。
2.多层宽带增透镀膜技术
多层宽带穿透涂层技术可以最大限度地提高透镜的光透射率,减少光在各个光学镜面上的残余反射。该技术可以将玻璃-空气界面的可见光反射率降低到小于0.5%,同时将近红外光的反射率降低到大约1%,如图3所示。通过高质量的涂层,减少了图像上不必要的杂散光和重影,有效提高了图像的渗透性,也保证了可靠的高清效果。
3.超低色散材料技术
在普通监控镜头的设计中,不同波长的光(红、绿、蓝)的像差也会被考虑校正,但通常两端的红、蓝光会聚焦在同一位置,但它们仍然与中间的绿光焦点不重合,即存在二次光谱的像差,这限制了镜头成像质量的进一步提高。为了校正二次光谱,如海康威视觉监控高清系列镜头,超低色散光学玻璃材料被广泛使用。利用其不同于传统光学玻璃的色散特性,红、绿、蓝光可以聚焦在同一平面上。如图4所示,该镜头具有更好的高清性能。
4.精密变焦凸轮设计技术
对于高清晰度变焦镜头,其成像质量在很大程度上取决于变焦镜头的精度。通过凸轮的转动,带动变焦和聚焦组镜头前后移动,从而实现焦距的连续变化和焦点的调整。如果凸轮精度不高,在变焦过程中必然会出现镜头光轴的偏转或倾斜,从而导致影像质量严重下降。海康威视HD系列监视镜头采用精密变焦凸轮设计技术,保证了良好的凸轮制造精度,确保了变焦和聚焦过程中的成像质量,同时保证了光滑无衰减感的调节触感。
三、发展趋势
近两年来,随着高清摄像机在安全监控领域的应用不断扩大,驱动高清摄像机技术也紧跟着摄像机的步伐,不断升级,出现4k超高清、超大口径等新技术。
高清晰度是视频监控产业发展的必然趋势,高清晰度设备也是鹿市场主要安全制造商必备武器。作为在成像过程中起关键作用的镜头,它自然是高清晰度步伐的先锋。在高清晰度的浪潮中,现有的镜头设计、制造技术将继续成熟和普及。本文介绍的4k超高清洁技术、超高孔径技术等新技术也将继续改进和应用,进而加快高清晰度镜头的步伐。