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高清监控摄像机容易忽略的问题

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高清监控摄像机容易忽略的问题

发布日期:2023-03-14 作者: 点击:

  高清监控摄像机容易忽略的问题
  近年来,高清监控的概念被炒得很热。除了我们经常看到的城市监控、智能建筑、银行监控等领域,海事监控、森林防火监控等都在关注高清监控系统。似乎只要提到监控系统,人们马上就会想到高清。那么高清监控真的能给我们带来高清体验吗?在成像过程中起关键作用的镜头有哪些容易被忽视的问题?
  ED镜头是镜头的关键。
  在常见的监控市场中,我们多采用定焦或手动变焦镜头,因为监控距离较近,常用镜头的焦距小于50 mm,这种场景下对镜头的抗色散性能几乎没有要求。但是,一旦用电动变焦镜头监视远处的目标,色散问题就突出了(色散是指可见光中各种波长的光经过镜头折射后会发生焦点偏移,反映在图像中就是物体边缘有蓝色或红色的彩条)。本来在模拟监控系统中,由于像素尺寸较大,色散的问题并不是很突出,只有在焦距大于300 mm时才会表现出来,而在高清时代,这个问题在常用的焦距为120 mm的电动变焦镜头上可以看得很清楚,这在材质和镀膜精度上对镜头有更高的要求。匹配的相机清晰度越高,镜头材质对成像效果的影响越明显。
  大口径设计是关键。
  那么使用ED lens的镜头是否可以解决远程监控的问题呢?
  通常我们把分辨率在720p以上的图像变成高清图像。根据市场的自由选择,大多采用1080p的输出格式。在远程监控领域,用户希望利用高清监控系统提高画面的像素,进而更清晰地观看远距离目标。根据我们的实践经验,用高清系统观看,不仅没有使画面清晰,画面的色彩还原能力和清晰度都大大衰减,输出图像的清晰度比D1差,甚至比模拟相机差。

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  焦距拉长,画面变成黑白画面,清晰度严重降低,成像效果比日立超低照度相机同镜头差。其实这种情况不难理解。
  现在科学家使用的高清相机大多采用CMOS芯片,照明性能只能达到0.5Lux,当长焦镜头的焦距发生变化时,光通量也会发生变化,焦距越长光通量越差。当焦距拉长到Z大时,光通量降低到Z弱。虽然是白天,但对于摄像头来说,相当于被挡在了前面,只留下一个小洞让光线通过。在这种情况下,普通高清相机会因为光照不足而出现画质下降。有两种方法可以解决这个问题:
  1.采用为远程监控设计的高清摄像头,如高清SDI摄像头。这款相机不仅实现了0.3Lux的Z低照度,还增加了色彩还原和低照度图像增强技术,用于远程监控。从而即使当光通量降低时也可以获得清晰的图像。
  2.提高镜头焦距拉长时的光通量。镜片一旦生产出来,光通量的范围就确定了,不能改变。所以在选择镜头的时候一定要选择那些长焦距和光通量性能好的产品。
  根据镜头的光学关系,f(光通量反比)=f(焦距)/D(镜头前有效光圈)。f值与光通量成反比,这个值越小,光通量性能越好。那么,在F相同的情况下,有效光圈越大,画面效果越好。
  IR功能很容易被忽略。
  用户对高清系统的关注,不仅仅是白天能否得到清晰的画面,还有晚上的监控表现。在高清系统中,IR功能通常会被遗忘。然而,随着高清系统感光性能的提高,监控系统中的红外功能逐渐被用户认可。特别是在电动变焦系统中,红外功能非常重要。对于带有激光照明器等辅助光源的系统,IR功能是否可用将直接影响系统的便利性和可用性。
  大靶面的设计对相机的适应性很强。
  目前高清产品为了提升画面表现,往往会使用大靶面的感光芯片。往往这些相机在配置镜头的时候会遇到很多困惑。大部分镜头厂商还是沿用过去仿真时代的尺寸标准,即1/2”和1/3”的产品。然而,市场上相机的规格实际情况大多采用以下两种类型:
  1.使用大于1/3英寸小于1/2英寸的产品,如1/2.5英寸、1/2.7英寸和1/2.8英寸。当这些相机配备高清镜头时,如果使用1/3”的镜头,画面会出现“暗角”。所以目前1/3”高清镜头,尤其是电动变焦镜头,几乎成了鸡肋。在这种应用中,用户使用超过1/2英寸的产品。比如KOWA的7.5-127mm产品。
  2.使用大于1/2英寸的产品,如1/1.8英寸和2/3英寸。1/1.8”感光芯片的相机配高清镜头时,如果相机配1/2”的产品,或多或少可能会有暗角。因此,客户在选择配置时,应尽量使用1/1.8 "镜面'头。这样可以保证不会有阴暗的角落。对于大于1/1.8”的规格,应选择2/3”或1”等规格的产品。
  总之,相对于成熟的模拟监控系统,还有很多技术细节是人们不重视的。细节决定成败,成像系统会考虑更多。随着高清系统的逐渐普及,高清镜头的选择会更加理性,随着需求的旺盛,反过来也会促进产品的不断升级和发展。

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