【安防知識網(wǎng)】CCTV鏡頭的分類

　　首先從CCTV鏡頭的分類說起。CCTV鏡頭由于規(guī)格繁多，也有多種分類方法。從焦距上可分為短焦鏡頭、中焦鏡頭、長焦鏡頭;從視場大小分，有廣角、標準、遠攝鏡頭;從結(jié)構(gòu)上分，有固定光圈定焦鏡頭、手動光圈定焦鏡頭、自動光圈定焦鏡頭、手動變焦鏡頭、自動變焦鏡頭、自動光圈電動變焦鏡頭(電動兩可變鏡頭)，電動三可變(光圈、焦距、聚焦均可變)鏡頭等。其中，自動光圈是指鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個齒輪合傳動的微型電機，并從驅(qū)動電路引出3或4芯屏蔽線，接到攝像機自動光圈接口座上，當進入鏡頭的光通量發(fā)生變化時，攝像機CCD靶面產(chǎn)生的電荷也會發(fā)生相應(yīng)的變化，從而使視頻信號電平發(fā)生變化，產(chǎn)生一個控制信號，傳給自動光圈鏡頭，從而使鏡頭內(nèi)的電機做相應(yīng)的正向或反向轉(zhuǎn)動，完成調(diào)整大小的任務(wù)。

　　自動光圈電動變焦鏡頭(又稱電動兩可變鏡頭)會增加兩個微型電機，其中一個電機與鏡頭的變焦環(huán)合，當其轉(zhuǎn)動時可以控制鏡頭的焦距;另一個電機與鏡頭的對焦環(huán)合，當其受控轉(zhuǎn)動時可完成鏡頭的對焦。自動光圈電動變焦鏡頭上一般會引出兩組多芯線，其中一組為自動光圈控制線，實現(xiàn)對光圈大小的調(diào)整;另一組為控制鏡頭變焦及對焦的控制線，一般與云臺鏡頭控制器及解碼器相連。當操作遠程控制室內(nèi)云臺鏡頭控制器及解碼器的變焦或?qū)拱粹o時，將會在此變焦或?qū)沟目刂凭€上施加一個或正或負的直流電壓，該電壓加在相應(yīng)的微型電動機上，使鏡頭完成變焦及對焦調(diào)整功能。而電動三可變鏡頭則是指將對光圈調(diào)整電機的控制由自動控制改為由控制器來手動控制。

　　電動變焦鏡頭的應(yīng)用場所

　　與手動變焦鏡頭不同，電動變焦鏡頭一般都使用在室外較為廣闊的場景，而且一般都會覆蓋比較大的焦距范圍。由于焦距可以通過后端人為改變，對于場景中的重點部分可以拉近放大觀察，監(jiān)控效果非常好。隨著安防行業(yè)的不斷發(fā)展和完善，以及國家對基礎(chǔ)設(shè)施投入的加大，像城市治安、高速公路、鐵路、森林防火、海事管理、港口、邊防、油田等這些行業(yè)及領(lǐng)域?qū)τ陔妱幼兘圭R頭的需求有了非常大的增長。

　　目前，電動變焦鏡頭與手動變焦鏡頭一樣，高端的技術(shù)及產(chǎn)品掌握在大多數(shù)日本廠商手中，眾所周知，在近半個多世紀以來，日本的光學(xué)行業(yè)發(fā)展的相當迅速，目前全球高端CCTV鏡頭市場幾乎被日本品牌所壟斷，而電動變焦鏡頭特別是大變倍的鏡頭更是如此。電動變焦鏡頭的開發(fā)需要有非常深厚的光學(xué)技術(shù)及大量的研發(fā)資金，具有豐富的電動變焦鏡頭產(chǎn)品線的廠商在全球來看都是非常少，且電動變焦鏡頭的價格一般都比較貴。中國也有個別的廠商生產(chǎn)電動變焦鏡頭，基本上都是由原來的軍工企業(yè)或者是光學(xué)研究所轉(zhuǎn)過來的，由于生產(chǎn)電動變焦鏡頭，受到設(shè)計，產(chǎn)品原材料，關(guān)鍵技術(shù)等多方面的影響，中國的企業(yè)雖然有很好的設(shè)計，但由于受其他條件所限，能夠生產(chǎn)并銷售的，事實上非常少，且效果不佳，當然也有甚者，干脆只做仿日本品牌的假冒產(chǎn)品，其質(zhì)量就更加不敢恭維了。

　　SD超低色散技術(shù)

　　SD超低色散技術(shù)，與非球面技術(shù)相比，這是更加高深，精密的技術(shù)。非球面技術(shù)相對來說比較普通，但凡有一定光學(xué)實力的企業(yè)都可以研發(fā)，而SD超低色散技術(shù)是圖麗的專利技術(shù)之一。簡單的來說，大家知道，光由于波長的不同分為七色。正是由于波長不同所以顏色不同，但是不同波長的光通過同一種介質(zhì)時，其折射也是不同的，這是很容易理解的東西，也就是光學(xué)上所稱的色散，這里是一個示意圖，大家可以看見藍色的光和紅色的光經(jīng)過折射后焦點面偏離的很遠，而這個距離當然是越近越好，如果可以將所有顏色的光線折射在一個點上這就是光學(xué)上的理想情況了，可惜這只是理論上的可能，現(xiàn)實中是不可能達到的。色散所帶來的不良影響是非常明顯的，畫面發(fā)虛，顏色不夠鮮艷、銳利，可以說是所有鏡頭廠商的大敵，大家都在想辦法將色散降低到最小。

　　[nextpage]紅外鏡頭

　　光作為一種帶有能量的電磁波，具有波的特性，肉眼可見的波長范圍是350nm-700nm，稱之為可見光;波長為700nm以上的光稱之為紅外光，紅外光是肉眼不可見的，但攝像機的圖像傳感器卻可以感知并成像。作為一個基本物理現(xiàn)象，不同波長的光線通過鏡頭之后，因折射率不同，聚焦面的位置不同，普通鏡頭只能讓可見光匯聚于一個聚焦面，但對波長更長的紅外光無法與可見光匯聚于同一個面。所以在鏡頭將可見光的焦面匯聚于圖像傳感器的靶面時，紅外光線所成的焦面與可見光的焦面不在一個面上，由于色差及聚焦面的偏移，就會導(dǎo)致成像畫面模糊。所以普通的攝像機一般會有紅外濾光鏡(IR cut filter)將紅外光濾掉，以保證可見光成像清晰。但在光線微弱的場景，如夜晚，可見光不足以支持圖像傳感器成像的場合，紅外光部分的能量比例相應(yīng)增大，已變成能夠幫助成像的光，這時就要將攝像機的紅外濾光鏡移開，讓盡可能多的紅外光進來。這種可以將紅外濾光鏡打開或關(guān)閉的攝像機，即通常所說的日夜型彩轉(zhuǎn)黑攝像機。在與普通的鏡頭配合時，雖然也可以讓紅外光通過，但卻無法解決焦面偏移的問題，畫面依然會出現(xiàn)模糊。

　　紅外鏡頭(亦稱紅外矯正鏡頭)，采用了特殊的ED玻璃材料，可見光與紅外光通過時，匯聚的焦面可以聚合成一個面，這樣就保證了24小時復(fù)雜光源條件下的成像依然清晰銳利。除了玻璃材料上的因素，采用寬域的鍍膜，大幅度增加近紅外光的透過率，使紅外場景監(jiān)控的效果銳利鮮明。隨著主流鏡頭廠商如騰龍、圖麗逐漸將感應(yīng)紅外光的鏡頭引入CCTV鏡頭行業(yè)，24小時全天候的監(jiān)控已在部分近距離場景上實現(xiàn)。

　　一體機與電動變焦鏡頭的關(guān)系

　　隨著一體機的興起，很多工程商認為電動變焦鏡頭的時代已經(jīng)過去了。一體機由于其易于安裝調(diào)試，價格便宜很受工程商的歡迎。事實上，一體機的興起對于電動變焦的銷售確實產(chǎn)生了一定的影響，尤其是10倍及以下的小倍數(shù)電動變焦鏡頭目前的銷售數(shù)量確實有減少之勢，但是對于中長焦距的電動變焦鏡頭，一體機還是無法企及的。一體機大多由1/4英寸的CCD作為成像元件，小尺寸的CCD注定了其鏡頭的特征是在于廣角而不是在于長焦，以目前市場上流行的22倍一體機為例，使用過的客戶都有感覺，這個22倍的鏡頭廣角很大，但是長焦并不能看很遠。此外，一般電動變焦鏡頭適配的都是1/3"或者1/2"的槍型CCD攝像機，一體機的小尺寸CCD與其相比，在動態(tài)范圍、照度、清晰度及穩(wěn)定性等很多方面都不是前者的對手。同時，主流鏡頭廠商，已攜其十數(shù)種型號的自動聚焦電動變焦鏡頭進入中國市場，自動聚焦已非一體機的專利，鏡頭本身可以實現(xiàn)自動聚焦。自動聚焦技術(shù)實現(xiàn)的過程就是在攝像機上的視頻信號輸出端，由一個三通接出來兩路視頻信號，一路反饋給自動聚焦鏡頭，鏡頭會自動判斷主物面的位置，并根據(jù)其在攝像機圖像傳感器上的聚焦情況自動調(diào)整鏡頭的聚焦馬達，改變聚焦后的視頻信號又反饋給鏡頭，這樣往復(fù)三次，基本上可以聚焦清晰;然后這時的視頻信號反映到監(jiān)視器上，即可成清晰的像。在改變監(jiān)控場景時，自動聚焦鏡頭可以實現(xiàn)自動聚焦清晰，而不用再去手動調(diào)節(jié)聚焦。大變倍的自動聚焦鏡頭，在實際使用中會更快捷、方便，解決了普通一體機監(jiān)控范圍不遠的問題，最遠監(jiān)控距離超過1公里。