定位高端的電動(dòng)變焦鏡頭，一直以瞠目的價(jià)格讓眾多工程商望而卻步，從而也導(dǎo)致了人們對(duì)電動(dòng)變焦鏡頭諸多概念的模糊。本文就為您揭開層層紗幔，讓您將電動(dòng)變焦鏡頭看個(gè)真切。

    近年來，伴隨著森林防火、海事管理、港口、油田等行業(yè)對(duì)安防需求的日益增加，應(yīng)用在室外的電動(dòng)變焦鏡頭由于能滿足遠(yuǎn)距離監(jiān)控的需求，在業(yè)內(nèi)也越來越受到關(guān)注。同時(shí)，受到“平安城市”、奧運(yùn)會(huì)等重大項(xiàng)目的影響，使得大變倍長(zhǎng)焦的電動(dòng)變焦鏡頭在市場(chǎng)上的表現(xiàn)異常突出。

解析電動(dòng)變焦鏡頭
    據(jù)筆者在采訪中了解到，所謂電動(dòng)變焦鏡頭，主要是指采用C/CS接口，與普通槍型攝像機(jī)配套使用，其變焦、聚焦以及光圈驅(qū)動(dòng)電機(jī)等可以通過后端控制器進(jìn)行手動(dòng)遠(yuǎn)程控制的CCTV鏡頭。一般來說，電動(dòng)變焦鏡頭的變焦倍數(shù)都比較大，常用的有6倍、7倍、10倍的鏡頭，焦距（注：本文所提的焦距皆為望遠(yuǎn)端焦距）大多在100mm以下，還有15倍、16倍、20倍、22倍等中倍數(shù)的，焦距大多在100mm-300mm之間，再往上還有30倍、33倍、50倍、100倍，一般焦距都在300mm以上的，有些甚至可以達(dá)到或超過1000mm，特別適合超遠(yuǎn)距離監(jiān)控。上海聚勵(lì)電子科技有限公司副總經(jīng)理馬佳慶就談到，電動(dòng)變焦鏡頭與手動(dòng)變焦鏡頭不同，由于其焦距可以通過后端人為進(jìn)行改變，所以對(duì)于場(chǎng)景中的重點(diǎn)部分可以拉近放大進(jìn)行觀察，監(jiān)控效果非常不錯(cuò)。

    電動(dòng)變焦鏡頭由于在遠(yuǎn)距離監(jiān)控中有非常不錯(cuò)的效果，其在高速公路、河道、城市治安、森林防火、警區(qū)、海事管理、油田、工廠等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。深圳市科安信實(shí)業(yè)有限公司銷售部經(jīng)理王剛就表示，在高速公路上，現(xiàn)在一般的球機(jī)只有120毫米，適合監(jiān)看1公里內(nèi)的監(jiān)控場(chǎng)景，而通過使用電動(dòng)變焦鏡頭，在幾公里內(nèi)都能看清車輛，因此能減少投資成本。不過目前在高速公路上對(duì)焦距的要求并不太高，一般200-300毫米的電動(dòng)變焦鏡頭便可以，而在海事管理領(lǐng)域，有的就用到了750毫米及以上的鏡頭。

    深圳紫光積陽(yáng)科技有限公司總經(jīng)理張國(guó)強(qiáng)也表示，在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)產(chǎn)品的要求主要是在成本控制的基礎(chǔ)上，在微觀上進(jìn)行相應(yīng)的局部調(diào)整。而在實(shí)際應(yīng)用中，影響電動(dòng)變焦鏡頭的還是電動(dòng)聚焦的問題，由于采用多點(diǎn)控制，視角比較窄，從而影響了圖像的清晰度。為此，各個(gè)廠家也都采用了不同的技術(shù)進(jìn)行彌補(bǔ)，如采用長(zhǎng)焦鏡頭+夜視+同步成像+自動(dòng)跟蹤，通過多種技術(shù)的融合，來解決聚焦的問題。

技術(shù)篇：多種技術(shù)助力電動(dòng)變焦鏡頭
    據(jù)了解，目前電動(dòng)變焦鏡頭的高端技術(shù)和產(chǎn)品大多掌握在日本廠商手中。中國(guó)也有部分廠商生產(chǎn)電動(dòng)變焦鏡頭，但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)行過來的，盡管有很好的設(shè)計(jì)，但由于受到產(chǎn)品原材料、關(guān)鍵技術(shù)等多方面的影響，能夠生產(chǎn)出成品的較少，即使能生產(chǎn)成品其效果也與日系鏡頭有一定的差距。

    上海聚勵(lì)電子馬佳慶就表示，電動(dòng)變焦鏡頭的開發(fā)需要有非常深厚的光學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，同時(shí)需要投入大量的研發(fā)資金，而且在開發(fā)過程中需要解決縱向色差、聚焦不實(shí)等諸多問題，因此目前市場(chǎng)上具有豐富電動(dòng)變焦鏡頭產(chǎn)品線的廠商非常的少，且價(jià)格也相當(dāng)?shù)陌嘿F。據(jù)了解，目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的電動(dòng)變焦鏡頭品牌主要有FUJINON（富士能）、TOKINA（圖麗）、KOWA、pentax（賓得）、computar等，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)電動(dòng)變焦鏡頭的廠家主要有長(zhǎng)春佶達(dá)、福光等。而各個(gè)廠家為了增加自己的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，也都推出了各自的代表性技術(shù)以占領(lǐng)更多的市場(chǎng)份額，如KOWA的ED（Extra-low Dispersion）鏡片、3-CAM技術(shù)、透霧功能，TOKINA的SD（Super Low Dispersion）超低色散技術(shù)、可自動(dòng)聚焦技術(shù)，F(xiàn)UJINON的透霧功能等。 [nextpage]

ED鏡片、SD技術(shù)解決色散問題
    大多鏡頭廠家都表示，隨著鏡頭的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，設(shè)計(jì)工程師不可避免地要和“色散”打交道。據(jù)了解，光學(xué)玻璃所產(chǎn)生的影像色彩分散現(xiàn)象是指聚焦中心部分會(huì)出現(xiàn)同心圓狀的色散現(xiàn)象，即在聚焦影像的周圍形成異色光斑，并從中心部分逐漸向邊緣部分?jǐn)U大，鏡頭的焦距越長(zhǎng)，色散也就越明顯，而這種色散現(xiàn)象對(duì)于長(zhǎng)焦的電動(dòng)變焦鏡頭的影響也就愈加明顯。

     為了解決色散給成像帶來的負(fù)面影響，各大鏡頭廠家的研發(fā)人員對(duì)各種鏡片材質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以找出好的解決方案。據(jù)了解，目前在技術(shù)上比較好的解決方式主要是采用ED超低色散鏡片和SD超低色散技術(shù)?？瓢残磐鮿傉劦?，普通望遠(yuǎn)鏡頭無法擺脫色散的困擾，在物體的邊緣會(huì)出現(xiàn)色滲現(xiàn)象，而采用ED超低色散鏡片則能較好地解決這一難題。ED鏡片從20世紀(jì)70年代便已經(jīng)產(chǎn)生了，其可以減少色差，并確保各類波長(zhǎng)的光線實(shí)際聚焦于同一點(diǎn)，使其具有相同的折射率，滿足進(jìn)光的需求，因此會(huì)產(chǎn)生明暗對(duì)比強(qiáng)烈但幾乎沒有顏色失真的影像。

    上海聚勵(lì)劉郭艷也表示，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)玻璃被用在長(zhǎng)焦鏡頭時(shí)，會(huì)產(chǎn)生色差現(xiàn)象，在鏡頭里，它很不明顯，但是仍然產(chǎn)生焦外微小的色散，類似光學(xué)噪聲，對(duì)畫面有負(fù)面的影響。為了消除色差，圖麗應(yīng)用了有超低色散（SD）特性的特殊玻璃材料，能在很大程度上降低由色差造成的二次光譜和光學(xué)噪聲。

自動(dòng)聚焦，自帶預(yù)置位
    由于電動(dòng)變焦鏡頭主要應(yīng)用于長(zhǎng)距離監(jiān)控，而且大多都是10倍以上的變焦倍數(shù)，因此需要頻繁地使用變焦功能，這樣就很容易發(fā)生畫面聚焦滯后的現(xiàn)象，而如何較好地完成自動(dòng)聚焦，則顯得相當(dāng)重要。據(jù)了解，自動(dòng)聚焦技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過程就是在攝像機(jī)上的視頻信號(hào)輸出端由一個(gè)三通接出兩路視頻信號(hào)，一路反饋給自動(dòng)聚焦鏡頭，鏡頭會(huì)自動(dòng)判斷主物面的位置，并根據(jù)其在攝像機(jī)圖像傳感器上聚焦情況自動(dòng)調(diào)整鏡頭的聚焦馬達(dá)，改變聚焦后的視頻信號(hào)又反饋給鏡頭，這樣往復(fù)三次，基本上就可以聚焦清晰，這時(shí)的視頻信號(hào)反映到監(jiān)視器上，即可成清晰的圖像。

    上海聚勵(lì)馬佳慶談到，目前自動(dòng)聚焦技術(shù)上有兩大難點(diǎn)，一是在復(fù)雜場(chǎng)景下鏡頭如何判斷主要的監(jiān)控對(duì)象并聚焦清晰，二是遠(yuǎn)距離場(chǎng)景下如何實(shí)現(xiàn)清晰聚焦，這些難題成了大多數(shù)鏡頭廠商開發(fā)自動(dòng)聚焦鏡頭的瓶頸。自動(dòng)聚焦鏡頭適配的一般為1/3英寸或者1/2英寸的圖像傳感器，其鏡頭的特征主要在于長(zhǎng)焦，而通過鏡頭里的AF基板能直接把視頻信號(hào)輸入到后端，達(dá)到自動(dòng)聚焦的功能，但目前做得比較好的自動(dòng)聚焦廠家只是少數(shù)。

    盡管自動(dòng)聚焦在實(shí)現(xiàn)過程中還有諸多瓶頸限制，但電動(dòng)變焦鏡頭的廠商為了實(shí)現(xiàn)畫面清晰，達(dá)到滿足監(jiān)控的需求，也做出了不同的嘗試，而大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士也都表示，在鏡頭里增加預(yù)置位功能將是電動(dòng)變焦發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。長(zhǎng)春市佶達(dá)智能工程有限公司總工程師段為眾便表示，鏡頭所帶的預(yù)置位與球機(jī)很相似，在鏡頭內(nèi)設(shè)置好預(yù)置位，通過解碼器給一個(gè)脈沖電流的信號(hào)，這樣便能達(dá)到快速聚焦的目的。不過目前用得并不廣泛，主要還是由于解碼器的精度沒跟上。不過伴隨著解碼器技術(shù)和工藝上的不斷提高，鏡頭中的預(yù)置位功能也將會(huì)逐漸普及起來。

透霧功能
    由于電動(dòng)變焦鏡頭的應(yīng)用領(lǐng)域主要為森林、高速公路、海事、鐵路等領(lǐng)域，而在這些領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)霧天或由于灰塵等而形成陰霾天氣，使得能見度降低，從而導(dǎo)致了監(jiān)控畫面模糊不清。為此，是否具有透霧功能也成為了電動(dòng)變焦鏡頭的一大賣點(diǎn)。深圳市科安信實(shí)業(yè)有限公司王剛就表示，過去CCTV鏡頭還處于300mm以下時(shí)，觀測(cè)距離一般限定在1公里以內(nèi)，這種應(yīng)用對(duì)天氣能見度的要求比較低，但是焦距已經(jīng)發(fā)展到750mm的今天，霧天對(duì)監(jiān)控圖像的影響就不得不引起業(yè)內(nèi)的重視了。這種情況在森林防火、油田監(jiān)控和離海面較近的港口碼頭等遠(yuǎn)距離監(jiān)控中尤為重要。 [nextpage]

    據(jù)了解，透霧功能最早興起于英國(guó)，主要是通過對(duì)鏡頭硬件的處理，對(duì)鏡片的多次研磨、鍍膜，并搭配透霧攝像機(jī)一起使用才能達(dá)到效果。長(zhǎng)春佶達(dá)光學(xué)電子儀器廠段為眾向筆者解釋道，透霧功能其實(shí)采用的是一種多光譜技術(shù)，通過幾個(gè)不同波段的光譜進(jìn)行混合成像，由于在霧天，在空氣傳播中有一種特定波長(zhǎng)的紅外光，目前很多鏡頭很難捕捉到這種光，而通過采用多光譜技術(shù)，能使得這種特定波長(zhǎng)的紅外光在在鏡頭中聚焦，以達(dá)到看清監(jiān)視畫面的效果。

    部分業(yè)內(nèi)人士表示，目前具有透霧功能的電動(dòng)變焦鏡頭已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際的重點(diǎn)項(xiàng)目中，甚至成為了業(yè)主首選必須的功能。目前的透霧水平對(duì)霧氣的穿透效果已經(jīng)不錯(cuò)，但對(duì)于灰塵等陰霾天氣的作用并不明顯。由于特殊環(huán)境的監(jiān)控需求，透霧功能的發(fā)展前景將會(huì)相當(dāng)光明。

工程篇： 定位高端，工程要求嚴(yán)格
    由于行業(yè)及施工安裝的特殊性，電動(dòng)變焦鏡頭對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)有著很高的要求，工程商如何在眾多鏡頭品牌中選擇一款合適的產(chǎn)品，則顯得至關(guān)重要。上海聚勵(lì)電子科技有限公司馬佳慶就表示，從工程商方面來看，存在兩種極端，一種就是對(duì)產(chǎn)品很了解，另一種就是剛剛接觸某些行業(yè)，這也就要求各代理商進(jìn)行推薦。對(duì)廠商而言，代理商主要起到的是品牌推介的作用，如何幫助廠商盡快建立銷售渠道和銷售網(wǎng)則是其首要考慮的問題。而代理商對(duì)于工程商而言，起到的是幫助他們選擇合適的產(chǎn)品，在實(shí)際操作過程中，給予技術(shù)支持和后續(xù)的維修服務(wù)，以建立起長(zhǎng)期的合作伙伴關(guān)系。

按實(shí)際需求選擇產(chǎn)品
    據(jù)了解，目前工程商在選購(gòu)鏡頭產(chǎn)品，特別是電動(dòng)變焦鏡頭時(shí)，往往需求并不明確，科安信王剛就談到，工程商一般都會(huì)事先對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行計(jì)算，但計(jì)算出來的結(jié)果與實(shí)際效果的差距還是比較大的，例如以在一公里內(nèi)看清楚一輛車為例，這也就具體到是在屏幕上占1/4的效果，還是1/2的效果，這之間就是焦距一倍的差距。因此，最好的方法是業(yè)主與設(shè)計(jì)方加強(qiáng)溝通，充分了解業(yè)主的需求，并收集更多信息，以選擇更合適的產(chǎn)品。

    FUJINON北京代表處主任西岡俊一也表示，電動(dòng)變焦鏡頭在安裝上最關(guān)鍵的是安裝C-CS接圈和調(diào)整攝像機(jī)的后焦距。一般手動(dòng)變焦鏡頭的接口是CS接口的，攝像機(jī)也是CS接口，這兩者的連接是不需要使用C-CS接圈的，同時(shí)這兩者的配合也是最常見的。而電動(dòng)變焦鏡頭，尤其是長(zhǎng)焦距、大倍率的電動(dòng)變焦鏡頭往往都是C接口的，需要加裝C-CS接圈。當(dāng)安裝電動(dòng)長(zhǎng)焦距鏡頭時(shí)，大多數(shù)人往往習(xí)慣性的直接連接兩者，而不會(huì)參照鏡頭的說明并按照要求增加C-CS接圈。所以安裝電動(dòng)鏡頭時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先仔細(xì)研究隨機(jī)說明書，看清楚鏡頭是C接口的還是CS接口的，是否需要加裝C-CS接圈等。

    很多業(yè)內(nèi)的工程商在使用電動(dòng)變焦鏡頭時(shí)，不知道如何調(diào)整后焦距，甚至根本就不知道使用電動(dòng)長(zhǎng)焦鏡頭是要調(diào)整攝像機(jī)后焦距的，結(jié)果畫面模糊不清卻又不知道問題出在哪里。FUJINON西岡俊一也談道，其實(shí)所有的電動(dòng)長(zhǎng)焦距鏡頭安裝都是需要調(diào)整攝像機(jī)后焦距的，調(diào)整的方法為：將鏡頭的焦距調(diào)整到最大，此時(shí)使用解碼器的聚焦功能將畫面聚焦至清晰。然后通過解碼器的變倍功能將鏡頭調(diào)整到最小焦距，在此調(diào)整過程中畫面會(huì)變得模糊。此時(shí)不能調(diào)整聚焦而是通過調(diào)整攝像機(jī)的后焦距將畫面調(diào)至清晰，畫面調(diào)至清晰則證明后焦距已調(diào)整好了，如果不能一次調(diào)整好，可以重復(fù)進(jìn)行多次調(diào)整。 [nextpage]

配套產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)要求
    電動(dòng)變焦鏡頭大多應(yīng)用于遠(yuǎn)距離監(jiān)控場(chǎng)所，一般都是安裝在數(shù)十米的高空，也因此對(duì)整個(gè)工程的安裝相當(dāng)嚴(yán)格。深圳紫光積陽(yáng)科技有限公司張國(guó)強(qiáng)就表示，由于是高空安裝，電動(dòng)變焦鏡頭除了要做好基礎(chǔ)以外，對(duì)抗風(fēng)、抗震上必須要有嚴(yán)格的要求，還要求能進(jìn)行防雷、防水、防鹽酸。同時(shí)，電動(dòng)變焦鏡頭原本就很重，再配上整個(gè)系統(tǒng)，甚至能達(dá)到50、60公斤，因此在很多應(yīng)用領(lǐng)域都需要定制專門的鐵塔（了望塔），以滿足監(jiān)控的要求。

    大多受訪者都表示，對(duì)于電動(dòng)變焦鏡頭，特別是長(zhǎng)焦距電動(dòng)變焦鏡頭，焦距變化范圍特別大，任何一個(gè)細(xì)小的變化，都可能產(chǎn)生很大的影響，因此對(duì)鏡頭的配套設(shè)備，包括云臺(tái)、防護(hù)罩、解碼器等的要求都相當(dāng)?shù)母?。上海聚?lì)電子科技有限公司馬佳慶就表示，由于電動(dòng)變焦鏡頭一般都用于室外，體積比較大，重量也不輕，所以對(duì)云臺(tái)的精度和重量都有很高的要求，云臺(tái)的載重性越好，其產(chǎn)品就越好，同時(shí)也就意味著云臺(tái)越重。而就目前市場(chǎng)上而言，能讓電動(dòng)變焦鏡頭在理想環(huán)境中工作的云臺(tái)基本上還不存在，應(yīng)用比較多的還是國(guó)外的云臺(tái)，諸如德國(guó)的比沃特、意大利的Videotech，日本的三神等品牌。

    除了云臺(tái)之外，對(duì)防護(hù)罩和解碼器的要求也很高，深圳市科安信實(shí)業(yè)有限公司王剛談到，在100毫米以上的長(zhǎng)焦鏡頭，需要選擇合適的護(hù)罩，同時(shí)，對(duì)解碼器的精度也有要求，目前國(guó)內(nèi)很多解碼器的精度都很難達(dá)到要求，特別是對(duì)于長(zhǎng)焦而言，任何一個(gè)微小的變化，都可能造成難聚焦、畫面不清晰等現(xiàn)象，而好的解碼器里面的變焦驅(qū)動(dòng)電流也是可調(diào)的，可以限制鏡頭變焦、聚焦的速度，也貼近用戶的使用習(xí)慣。

取電傳輸難，缺少系統(tǒng)解決方案
    電動(dòng)變焦鏡頭在工程施工過程中，依然有許多難題尚未解決。由于電動(dòng)變焦鏡頭大多應(yīng)用于森林防火、航道管理等領(lǐng)域，而這些區(qū)域，大多位置偏僻，如何取電便成為了一大難題。長(zhǎng)春佶達(dá)段為眾便談到，在這些偏遠(yuǎn)區(qū)域，原本取電就 是一個(gè)重大難題，同時(shí)，由于供電問題不僅僅是電動(dòng)變焦鏡頭，云臺(tái)、解碼器等都需要充足的電量才能持續(xù)工作，而一套數(shù)十公斤的系統(tǒng)所消耗的功率也是相當(dāng)?shù)母?，這些電費(fèi)該誰(shuí)去買單，也是要考慮的問題。除了取電之外，傳輸問題也是工程商需要考慮的，這些偏遠(yuǎn)地區(qū)，若是鋪設(shè)線纜，又將是一筆相當(dāng)高的支出，因此建議采用微波等無線傳輸方式，但這種傳輸設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中也并不多。

    除了施工中的一些問題外，電動(dòng)變焦鏡頭領(lǐng)域現(xiàn)在還缺少一個(gè)整套的系統(tǒng)解決方案。上海瑞潤(rùn)電子科技有限公司總經(jīng)理凌寧感嘆道，目前還很少有廠家做出系統(tǒng)的解決方案，現(xiàn)在大多是賣鏡頭的只賣鏡頭，護(hù)罩、解碼器、云臺(tái)等都需要工程商自己去配備，盡管各個(gè)廠家都會(huì)提出選購(gòu)意見，但由于沒有系統(tǒng)的解決方案，在后續(xù)的維護(hù)和服務(wù)中也經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生各種問題。一個(gè)系統(tǒng)做下來，包括鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、解碼器、鐵塔等，其花費(fèi)達(dá)到數(shù)十萬元甚至更多，因此現(xiàn)在工程商中也存在這樣一種趨勢(shì)，能用十個(gè)普通鏡頭解決問題的，那就堅(jiān)決不用電動(dòng)變焦鏡頭。而在未來，如何降低系統(tǒng)成本，也將是電動(dòng)變焦鏡頭廠家乃至周邊產(chǎn)品廠家所必須要考慮的問題。

結(jié)語(yǔ)
    隨著國(guó)家對(duì)森林防火、航道管理、“平安城市”的重視，定位高端的電動(dòng)變焦鏡頭也將成為安防市場(chǎng)中的潛力股。對(duì)于未來，大多受訪者都表示，電動(dòng)變焦鏡頭的焦距將會(huì)越做越長(zhǎng)，而諸如透霧、自動(dòng)聚焦等功能，也將會(huì)更加完善，以更好地滿足市場(chǎng)的需求。