步入高清時代,行業(yè)對于鏡頭的要求也越來越高。順應(yīng)時代發(fā)展,業(yè)界也在不斷改進新的設(shè)計及制作工藝,以滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。為您解析高清時代關(guān)于鏡頭設(shè)計的幾個關(guān)鍵問題。下面隨定制鏡頭的小編一起來看看。
其一、鏡頭采用ED鏡片是關(guān)鍵
常用的監(jiān)控市場,我們更多地采用的是定焦或者手動變焦鏡頭,因為監(jiān)控距離較近,一般采用的鏡頭焦距在50mm以內(nèi)。這種場景對鏡頭的防色散性能幾乎沒有要求。但一旦采用了電動變焦鏡頭來對較遠(yuǎn)目標(biāo)的監(jiān)控,色散問題就凸顯出來(色散是可見光中的各種波長的光經(jīng)過鏡頭折射后會出現(xiàn)焦點偏移,表現(xiàn)在圖像上就是物體邊緣有藍(lán)色或者紅色的色條)。
原來在模擬監(jiān)控系統(tǒng),由于像元尺寸較大,色散的問題不是很突出,只有在配置300mm焦距以上的情況下才會表現(xiàn)出來。而進入高清時代,在常用的120mm焦距段的電動變焦鏡頭,已經(jīng)比較明顯的可以看到這個問題。這就在材質(zhì)和鍍膜精度上對鏡頭有了更高的要求。配合的攝像機清晰度越高,鏡片材質(zhì)對成像效果的影響越發(fā)明顯。例如KOWA的高清電動變焦鏡頭,就是采用了大量的ED鏡片。在長焦距遠(yuǎn)距離監(jiān)控時,可以為攝像機提供清晰的畫面效果。
其二、大口徑設(shè)計是關(guān)鍵
那么是不是采用ED鏡片的鏡頭就能完全解決遠(yuǎn)距離監(jiān)控的問題呢?通常我們把720p以上清晰度輸出的圖像成為高清圖像。而根據(jù)市場的自由選擇,大多采用的是1080p的輸出格式。在遠(yuǎn)距離監(jiān)控領(lǐng)域,用戶希望用高清監(jiān)控系統(tǒng)來提高畫面的像素,進而更加清晰的觀看遠(yuǎn)距離目標(biāo)。
而根據(jù)我們實際經(jīng)驗,采用高清系統(tǒng)觀看,非但沒有使得畫面清晰度提成,反而畫面的色彩還原能力、清晰度均大幅衰減,輸出圖像的清晰度比D1畫質(zhì)還要差,甚至還不如模擬攝像機。在焦距拉長時,畫面變成了黑白畫面,清晰度嚴(yán)重下降,圖像效果比相同鏡頭配合日立超低照度攝像機的效果還要差。
出現(xiàn)這種情況其實并不難理解。我們現(xiàn)在采用的高清攝像機大多采用的是CMOS芯片,照度性能只能達(dá)到0.5Lux。而長焦鏡頭在焦距變化的過程中,光通量也會隨之變化,焦距越長,光通量越差。當(dāng)焦距拉長到大值時,光通量減到最弱。雖然是白天,但對于攝像機來說,相當(dāng)于面前被遮擋,只留了很小的孔透過光。在這種情況下,普通高清攝像機就會因為照度不夠出現(xiàn)畫面質(zhì)量衰減。解決這種問題可以從兩方面入手:
1、采用針對遠(yuǎn)距離監(jiān)控設(shè)計的高清攝像機,例如日立公司推出的KP-HD1005高清SDI攝像機,這種攝像機除了低照度做到0.3Lux的同時,還針對遠(yuǎn)距離監(jiān)控領(lǐng)域加入了針對色彩還原和低照度圖像增強技術(shù)。使得在光通量下降時也能得到清晰的畫面。
2、提高焦距拉長時鏡頭的光通量。鏡頭一旦生產(chǎn)出來,光通量的范圍即確定下來,不可更改。因此我們必須在選擇鏡頭時挑選那些長焦距時光通量性能較好的產(chǎn)品。根據(jù)鏡頭的光學(xué)關(guān)系,F(xiàn)(光通量的反比)=f(焦距)/D(鏡頭前有效口徑)。F值是光通量反比,這個值越小,光通量性能越好。那么在f相同的情況下,選擇有效口徑越大的鏡頭,得到的畫面效果越好。KOWA的鏡頭設(shè)計均采用大口徑設(shè)計,例如全新設(shè)計的750mm的200萬像素高清鏡頭,就是采用了104mm的超大前有效口徑。在同類產(chǎn)品中,可以給攝像機提供更加好的通光量性能。