在鏡頭產(chǎn)品技術(shù)上各位可能只知道鏡頭光圈及對焦、變焦、防震、紅外濾光和電動(dòng)鏡頭的伺服馬達(dá)等知識，但可能不會知道太多關(guān)于鏡頭內(nèi)部的一些小小技術(shù)，這些技術(shù)看來不起眼，更很少人將它與監(jiān)控應(yīng)用一起談?wù)?，但別小看這些技術(shù)，往往這幾個(gè)技術(shù)部分卻是影響鏡頭本身質(zhì)量的關(guān)鍵。

　　鏡頭技術(shù)類型

　　鏡頭技術(shù)的內(nèi)容后，再去審視監(jiān)控鏡頭就可以知道所采用的鏡頭廠商素質(zhì)層次到哪個(gè)階段，以下就讓我們一個(gè)審視。

　　1、鏡頭上非球面鏡片結(jié)構(gòu)(Asphericallens)技術(shù)

　　這是目前高清監(jiān)控所最要求及追求的效果需求，它的作用主要在于高透光率下低折射效果，使所有透過鏡片的中心焦點(diǎn)能在折射后成像于同一點(diǎn)上，同時(shí)也能降低及減少影像桶狀(凸)或針墊(凹)狀變形情況，讓影像成像更銳利，這種鏡頭鏡片通常慣用低焦距行程的廣角至超廣角或魚眼鏡頭上。

　　2、低色散鏡片(LD,LowDispersion或UD,UltralowDispersion)技術(shù)

　　這種鏡片技術(shù)通常用于鏡頭的色差控制，提升相片的色彩還原效果，使用這種技術(shù)可以使光線折射后產(chǎn)生的光譜穩(wěn)定，也就是使顏色光在透過鏡片折射后的色差小，成像顏色與原色是近乎還原相同的效果。在監(jiān)控上通常會使用LD較多,UD超低色散則用在 DSC數(shù)字相機(jī)或DV應(yīng)用上，日系產(chǎn)品在這個(gè)部分的采用上較多。

　　3、鏡頭鏡片鍍膜(Coating)技術(shù)

　　這種技術(shù)在鏡頭上能抵消鏡片的反射光,作用在于消除鬼影、眩光及抵抗折反射所產(chǎn)生的光斑，同時(shí)可以讓鏡頭反射率降低，增加鏡片上的進(jìn)光量。這種技術(shù)在監(jiān)控鏡頭上都有采用，但廠商在這部分的技術(shù)能力差異相當(dāng)大，所以其實(shí)很容易從這個(gè)部分來做為鏡頭選型時(shí)的參考依據(jù)。另外要講的是，這種鏡片鍍膜部分，使用者大概都只知道有沒有鍍膜而已，不會知道其實(shí)鏡頭鍍膜有很多層級和不同，鏡頭鍍膜大概可以分為納米鍍膜(Nano)、集成鍍膜(IntegratedCoating)、次波長鍍膜(SubwavelengthCoating)、多層鍍膜 (MultiCoating)、透明鍍膜(TransparencyCoating)和BBAR多層鍍膜HFT鍍膜等類型，不一定都會用在監(jiān)控上，目前監(jiān)控鏡頭以BBAR跟Nano方式較多，其余大多用于DSC或單反相機(jī)鏡頭較多。

　　4、高透光材質(zhì)鏡片技術(shù)(FluoriteFL)

　　這種鏡片技術(shù)較常見于高級相機(jī)上的望遠(yuǎn)伸縮鏡頭及高倍數(shù)望遠(yuǎn)鏡頭使用，它有另一個(gè)名稱叫瑩石芯片鏡片，特點(diǎn)是有非常低的折射率及LD色散，讓鏡頭在取遠(yuǎn)景拉近時(shí)不會產(chǎn)生鏡片反射色散問題，這在日系的點(diǎn)動(dòng)鏡頭高階產(chǎn)品上是很容易看到的技術(shù)應(yīng)用。

　　5、高折射率鏡片(HRI)技術(shù)

　　這種鏡頭較為特殊，它是利用鏡片特殊偏光的修正技術(shù)，來對鏡頭的進(jìn)光產(chǎn)生的偏光成像差做有效的矯正、減少光學(xué)像差，這個(gè)部分可讓鏡頭體積縮小輕量化，通常適用于DSC或監(jiān)控On-Bosard板鏡頭上較多，但這在監(jiān)控上的實(shí)質(zhì)效應(yīng)不高較不受監(jiān)控鏡頭廠商關(guān)注。

　　6、多層衍射鏡片(DiffractiveOptics,DO)技術(shù)

　　這種鏡片技術(shù)主要研發(fā)為雙層或三層鏡片，可以讓成像的光線不會產(chǎn)生不必要的放射光束，也可以抵消多層鏡片所產(chǎn)生的色散，且鏡片排列緊密，具有低色差及體積小型化的特點(diǎn)，這種鏡頭技術(shù)則充分應(yīng)用在小型變焦鏡頭上。[nextpage]

　　7、雙非球面鏡片(DSA)技術(shù)

　　這種鏡片技術(shù)是屬于較為特殊鏡片技術(shù)，由兩片非球面鏡片組合，主要用意為增強(qiáng)清晰度及體積小型化這種技術(shù)用于DSC的應(yīng)用上較多。

　　8、覆消色差技術(shù)(Apochromatic,APO)

　　這也是一種DSC所用特殊鏡片技術(shù)，能讓多種色光進(jìn)入時(shí)消除色差，采用此技術(shù)鏡頭在監(jiān)控鏡頭的低色散鏡片及非球面鏡片都會應(yīng)用到此類技術(shù)。

　　9、多焦點(diǎn)成像技術(shù)(multiFocusing)

　　這是一種最新技術(shù)在2011年下半年已成功應(yīng)用于數(shù)字相機(jī)DSC上，這種多焦點(diǎn)成像技術(shù)有個(gè)突破性的應(yīng)用發(fā)展，就是讓鏡片在成像點(diǎn)上可以有多點(diǎn)成像，這像的影像實(shí)時(shí)在抓拍時(shí)沒有清晰的錄下或抓下圖像，也可以在事后的影像回放上或抓拍照片上再還原應(yīng)有的清晰焦距點(diǎn)，這對監(jiān)控應(yīng)用上事后的事件舉證有了歷史性突破的意義，但目前尚未被大量引用到監(jiān)控鏡頭上，相信不久的未來;就會被引用到監(jiān)控鏡頭技術(shù)上?？冂R頭的低色散鏡片及非球面鏡片都會應(yīng)用到此類技術(shù)。

　　鏡頭環(huán)境應(yīng)用

　　首先來看在夜視時(shí)的技術(shù)應(yīng)用與要求，一般日夜兩用攝像機(jī)在需要24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控的道路、機(jī)場、港口或?qū)W校周界和工廠、住宅大樓、停車場中不休息不斷電的使用，因此對于高畫質(zhì)的日夜兩用攝像機(jī)的成像效果要求也越來越高。日夜兩用攝像機(jī)的優(yōu)勢，是即使在低照度，甚至沒有可見光照明的環(huán)境中，仍可運(yùn)用夜間模式或使用近紅外線燈照射監(jiān)控對象，觀察到清晰的圖像，并且對監(jiān)控對象進(jìn)行識別，但這些都須要一個(gè)適合的非球面鏡頭及鏡頭中的紅外線濾光成像技術(shù)的配合。如果只用一般的球面無紅線外濾光鏡頭，安裝在日夜兩用攝像機(jī)上，在夜間模式時(shí)，由于成像焦距無法集中且會產(chǎn)生色差的問題，使得影像產(chǎn)生焦距偏移，無法獲得到清晰的圖像。

　　為了克服這個(gè)問題，使鏡頭能夠適用于日夜兩用型攝像機(jī)，需要從可見光區(qū)域到近紅外線區(qū)域的范圍內(nèi)，盡量減少色差。對鏡頭而言，焦距越長，色差的補(bǔ)償就越困難;若在可見光區(qū)域和近紅外線區(qū)域上的色差增大，焦距偏焦也就越明顯。因此必須采用非球面鏡片技術(shù)機(jī)低色散光學(xué)鏡片來抑制這樣的焦距偏移及色差。采用了此非球面鏡片成像技術(shù)，就可以進(jìn)行日夜間的監(jiān)控模式或白天為彩色圖像夜間為黑白模式的 Day/Night切換，也能將焦距偏移問題控制到無形，達(dá)到日夜24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控的應(yīng)用要求。除此之外，由于IR日夜兩用鏡頭的波長范圍較大，因此須注意透光率帶來的光斑問題，慎重的對鏡頭鍍膜效果做好預(yù)先的適用檢視及挑選。

　　鏡頭技術(shù)在攝像機(jī)透光口徑的關(guān)系應(yīng)用

　　監(jiān)控用鏡頭及攝像機(jī)為了滿足夜視低照度的監(jiān)控需求，很多廠商開始制造靈敏更高的低照度攝像機(jī)，并且在Sensor與鏡頭搭配朝向大口徑發(fā)展，就是透過降低鏡頭的口徑F值以提高進(jìn)光量，讓鏡頭可以使攝像機(jī)發(fā)揮低照度的功能。

　　但值得一提是鏡頭的F值，是會隨著鏡頭口徑的增加，且是成反比地減小，F(xiàn)值越小，性能越好。而為了得到較大的鏡頭進(jìn)光量，有時(shí)會透過增加鏡頭的口徑r及長度，以得到更小的F值，從而提高鏡頭的性能。這是鏡頭技術(shù)上一種普遍的應(yīng)用。但由于監(jiān)控?cái)z像機(jī)受到設(shè)計(jì)及應(yīng)用，還有安裝場所的因素限制，體積日益朝小型化發(fā)展，鏡頭本身也跟著必須要更加小巧，這也使得在鏡頭口徑設(shè)計(jì)上開始朝更加大去設(shè)計(jì)。更值得注的是要設(shè)計(jì)出更小的鏡頭F值，勢必要增加補(bǔ)償像差的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)鏡頭技術(shù)應(yīng)用上的難點(diǎn)，因?yàn)楫a(chǎn)生像差會讓鏡頭光學(xué)性能產(chǎn)生變化變形成像及外型此寸的增加。還好在這部分抑制性能變形及外形尺寸的增加，可以采用非球面透鏡設(shè)計(jì)來解決，以有效補(bǔ)償像差、實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。以目前市面上的各種焦距手動(dòng)變焦鏡頭，就是因應(yīng)這種需求而生，目前的鏡頭體積與口徑不斷的加大，F(xiàn)1.0甚至更大都已存在可能。[nextpage]

　　鏡頭技術(shù)在攝像機(jī)成像大小的關(guān)系應(yīng)用

　　監(jiān)控的攝像機(jī)角度涵蓋大小與鏡頭成像技術(shù)絕對是息息相關(guān)的，近來在影像高清化的口號下，監(jiān)控廣角化也成了監(jiān)控?cái)z像機(jī)架設(shè)的考察重點(diǎn)，但這不是攝像機(jī)能完全承擔(dān)的問題，過去在很多如出入門口、梯間、公交車上、地鐵上及電梯內(nèi)和銀行柜員機(jī)區(qū)等狹小場所裝設(shè)攝像機(jī)，都有無法完全涵蓋所要景物的窘境，往往必須架設(shè)更多攝像機(jī)，才能達(dá)成監(jiān)控?zé)o死角的要求，然而鏡頭的成像技術(shù)改良，目前的技術(shù)只需用一臺廣角攝像機(jī)，就可以覆蓋所有獲監(jiān)控畫面要求。不過，在追求廣角化的同時(shí)，要注意避免隨之而來的問題，例如前鏡片口徑增大后攝像機(jī)外型尺寸跟著變大、圖像變形及失真率過高等問題，這些都是鏡頭技術(shù)與成像關(guān)系上要小心的部分，但還好的是，鏡頭技術(shù)相對也在廣角鏡頭加上多重焦距及手動(dòng)變焦的技術(shù)產(chǎn)品上發(fā)展來解決這些應(yīng)用問題。

　　鏡頭技術(shù)在影像高清化的應(yīng)用

　　監(jiān)控在百萬像素鏡頭的需求已是一個(gè)既定的事實(shí)，不管是用于任何一種行業(yè)應(yīng)用，除了攝像機(jī)的影像感光器在往高清影像趨勢前進(jìn)外。而為能真正了取得清晰細(xì)致的高清影像，從200萬到300萬，甚至500萬像素的百萬像素鏡頭都以正式商品化上市應(yīng)用。但目前仍然存在一個(gè)問題，就是對于高倍數(shù)變焦鏡頭部分，應(yīng)用于高速球的部分，由于機(jī)芯模塊的伸縮鏡片組是否也兼具有非球面的高透光率鏡片，仍然眾說紛紜，甚至在部分實(shí)測下，結(jié)果證明百萬高清的高速球在跟同樣條件的高清百畫槍機(jī)比較下，其影像清晰度的效果仍然是有明顯差異的。

　　此外，仿真監(jiān)控?cái)z像機(jī)的分辨率，在960H的芯片問世后，解晰度與辨識率也從過去的 540TVL，提升到700TVL。因此鏡頭的高清技術(shù)為了配合這些高畫質(zhì)攝像機(jī)的產(chǎn)生也自燃異在技術(shù)發(fā)展上由原來最大200萬畫素一舉突破發(fā)展到500 萬像素的技術(shù)程度。再者隨著CMOSSensor感光組件的像素的不斷的飆高，使得畫素點(diǎn)Pixel的尺寸也隨之變小，因此鏡頭的畫素轉(zhuǎn)換力 MTF(ModulationTransferFunction);也就是將原攝取光學(xué)成像傳送的成為像素的鏡頭分辨率與反差呈現(xiàn)為解晰度能力方面的頻率數(shù)值也跟著必須變大，才能解析分辨出更加細(xì)微的對應(yīng)線條TVL(TVLine)。為能有效發(fā)揮高畫素的性能，這些鏡頭不僅在畫面中心，甚至是畫面邊緣，也都擁有高分辨率、高對比度。同時(shí)，監(jiān)控鏡頭在成像技術(shù)上不僅降低了失真，現(xiàn)在的制造技術(shù)還兼具有防震、防撞的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)，以及防止發(fā)生誤觸焦距偏移的固定旋鈕等，可以說在技術(shù)整體上，監(jiān)控鏡頭已在結(jié)構(gòu)與應(yīng)用技術(shù)上都比過去鏡頭改良進(jìn)步不少。

　　監(jiān)控高清化已是這幾年來明顯的趨勢，監(jiān)控應(yīng)用市場對鏡頭的功能要求及應(yīng)用需求也越來越高，加上攝像機(jī)在高清的發(fā)展上一直領(lǐng)先鏡頭的發(fā)展，在今年才看到鏡頭在夜視及透霧等新的應(yīng)用技術(shù)上追了上來，也讓監(jiān)控應(yīng)用在鏡頭搭配上不再像前二年那樣捉襟見肘，看來這是高清監(jiān)控之福。