主页(http://www.pttcn.net):CCTV镜头新技术的实际应用 镜头的一个比较常见但又非常重要的应用,便是与社会安全息息相关的安防监控镜头,即Close Circuit TeleVison Lense简称CCTV镜头。本文将简单介绍CCTV镜头对监控系统的重要性,并浅议CCTV镜头的两个技术方向。 CCTV镜头质量与画面质量的关系 作为一个常识,画质是镜头性能和摄像机性能相乘得出的结果。优质的摄像机如果配上不好的镜头,就不能得到高品质的监控画质。同样,如果仅仅是镜头好,却配上不好的摄像机,也不能得到好的监控画质。另外监视器也是一个制约因素。简而言之,镜头、摄像机、监视器的品质对画面的质量可谓“一个都不能少”。 那么作为监控系统最前端的镜头,就像系统的眼睛一样,一只高品质的镜头可以显著地提升成像质量。例如在使用同一台显示器和同一只摄像机的前提下,假设F1.4是1Lux,那么F1.0的镜头就可以达到0.5Lux,即F1.0的镜头与F1.4的镜头相比通光亮增大1倍。图1与图2就是在同样光线条件下,使用同样的摄像机拍摄的,左边使用的是13VG308AS手动变焦镜头,焦距f=3.0-8mm,F1.0,右边使用的是F1.4镜头。 优质的镜头应该具备的条件 以上所列条件为判断一个镜头是否优良的部分简单标准,因为镜头性能实质上是具有多重含义的。借助这些条件可以帮助用户比较直观的选择和评判一个镜头。 红外对应技术在CCTV镜头的应用 那么为什么会发生上述不能24小时连续清晰成像的现象呢?光是一种电磁波,具有波的特性,也就有波长,肉眼可见的波长范围(可见光)是350nm—700nm,红外光是700nm以上,红外光是肉眼不可见的。 作为一个基本物理现象,不同波长的光线通过作为光学介质的镜片(凸透镜)之后,聚焦位置不同。因此,作为镜头的一个性能要求就是要消除这种聚焦位置的差异,但对于普通镜头而言,这种性能的要求只是限定于可见光波长范围之内,但红外对应镜头的范围却是可见光波和近红外区的波谱范围,因此使用普通镜头时就会发生白天可见光条件下聚焦清晰了,到了晚上使用红外灯后,由于上述的虚焦现象的发生而画面变模糊。反之,晚上红外光条件下聚焦清晰了,白天画面却又模糊。普通镜头不能使可见光和红外光这两种不同波长的光线在同一个焦面上成像,但是红外对应镜头却能够使可见光和红外光在统一的焦面上成像,所以红外对应镜头可以轻松对应可见光与红外光环境的转换,始终保持画面的清晰。 那么IR镜头为什么可以解决上述问题呢?以日本腾龙公司推出的全系列红外对应镜头为例做一个说明。首先由于该IR镜头采用了最新的光学设计方法以及特殊的光学玻璃材料等先进技术,消除了可见光和红外光的焦面偏移。因此从可见光区到红外光区的光线都可以在同一个焦面位置成像,实现锐利的图象。其次,为了增加红外光区的透过率,该IR镜头采用了特殊的多层镀膜技术。另外IR手动变焦镜头也使用了非球面镜片实现全域内的高解像度、高对比度。 红外对应镜头的应用范围非常广泛,既可以做红外对应特殊用途,也可以用作普通镜头。换而言之,依据使用场合不同,红外对应镜头可以与常规的彩色摄像机、黑白摄像机以及日夜转换摄像机灵活地配合使用。黑白摄像机没有红外截止滤光片,但是日光的波谱中也含有红外光,所以即使在日光条件下,黑白摄像机的成像也会受到红外线的干扰。因此配用红外对应镜头可以有效提高成像质量。 目前在安防市场上的红外对应镜头的系列品种有IR手动变焦镜头(手动光圈、自动光圈)和IR定焦镜头(手动光圈、自动光圈),并且还有1/3寸、1/2寸系列。 值得一提的是,现在许多被广泛使用的光源中有的光源自身就含有红外光,而且有些光源所含红外光线比例高达80%以上,比如通常作为路灯使用的卤素灯、钠灯等。因此即使是在这类可见光线下也可能会发生由于红外光线的干扰而无法获得清晰画面的情况。这种情况,也只需要换用一只红外对应镜头就可以轻易的解决问题,非常方便并且节约成本。所以红外对应镜头的应用并非只局限于使用红外灯的场合。 非球面技术在CCTV镜头中的应用 |