摘要：高清镜头，也称百万像素镜头，与一般工业镜头比较具有明晰度高、光谱透射才能强、光谱纠正才能高级功用优势。而跟着职业高清开展态势的日趋激烈，各类高清镜头及摄像机产品的运用也日益广泛，百万像素镜头成为职业运用的焦点之一。
跟着高清概念开展的日趋显着，安防职业技能渐渐走向老练。对监控范畴而言，百万高清开展更是如火如荼。高清摄像机的呈现给安防体系的图画质量带来了大幅度的进步，如720P、1080P的IP高清摄像机，3M、5M分辨率的工业高清摄像机等，与之配套的高清镜头在商场上也如漫山遍野般大量呈现。
高清镜头，也称百万像素镜头，与一般工业镜头比较具有明晰度高、光谱透射才能强、光谱纠正才能高级功用优势。而跟着高清开展态势的日趋激烈，各类高清镜头及摄像机产品的运用也日益广泛，百万像素镜头已成为职业运用的焦点之一。
摄像机镜头是视频监督体系要害设备之一，它的质量(方针)将直接影响摄像机的整机方针，摄像机镜头的挑选是否恰当既联系到体系质量，又联系到工程造价。但面临形态万千的高清监控产品与千变万化的运用场景，百万高清监控镜头在各类场景的杂乱光线环境下，都要为摄像机带来超卓的成像作用，这就需求高清监控镜头具有必定的技能含量。
非球面镜片技能是百万高清镜头一项非常重要的技能，也是镜头取得高清作用的重要确保。传统的球面镜片具有球面像差的先天缺点，然后带来了无法战胜的光斑现象，极大地影响摄像机成像质量。
非球面镜片具有杰出的透光性和低折射率，运用一片非球面镜片能够替代一组球面镜片，然后使摄像机镜头的光学结构相对简化，这样在光学通路和机械结构上简单取得更大的通光口径。而且，非球面镜头能使边际部分的光线与中心部分的光线都能穿过镜片而聚集到同一个平面，然后能明晰有用地运用整个镜片的外表，使整个镜片都能正确聚集，并使有用通光口径变大。
非球面镜头的有用通光口径增大，就能让更多的光线投射到CCD或CMOS的感光面上，也即增加了摄像机的灵敏度。而且，由于一片非球面镜片能代替好几片或一组的球面镜片，然后使摄像镜头的体积缩小、分量也减轻，又因光线经过的镜片少，因而使透光率大大增强，图画画面也变得详尽亮堂。
非球面镜片的重要特点是能够改善镜片边际部分对光的折射率，使镜头的边际成像变好。而球面镜片，特别高倍率球面镜头，更简单呈现球差和图画失真，特别光线在球面镜头边际经过折射会引成桶形失真，而将非球面镜头用于高倍率的变焦镜头时，由于非球面镜头将边际入射的光线按球面镜头失真的反方向进行了批改，然后有用地消除了桶形失真。非球面的规划批改了印象不清、视界曲解、视界狭小等不良现象，使成像更明晰、更细腻，一般用于广角和超广角镜头中，合适广场、停车场等大规模监控场所。
百万像素镜头技能中“透光率”的巨细直接影响着镜头的明晰度凹凸，是高清画质不行或缺的重要条件。“透光率”是指镜头镜片的透光才能，首要决定因素是镀膜技能。所谓镜头镀膜是运用真空蒸汽堆积技能在镜头外表镀上一层极薄的通明的膜，防反射的膜层能发生增透作用，透光率越高，透光量就越大，照度要求也就越低。在逆光拍摄时，由于膜层影响，能使易发生的幻像和光晕下降到最小程度，特别在夜间监控条件下，照度的凹凸是一个夜间镜头质量的决定因素。
跟着加工技能的前进和运用规模的不断扩大，发生了高度技能化的多层镀膜技能，运用多层镀膜技能可完成防光线反射，促进光线增透，进步镜头的全体通光量，终究进步成像质量。能够这么说，没有多层镀膜技能的飞跃开展，高倍、大孔径变焦镜头不行能有今日的兴旺局势。
最近多组透镜构成的变焦镜头已成国际镜头开展的干流，选用多层镀膜，抵达胶片面的光线，其衍生的杂散光部分大大减小，使镜头辨别率(解析率)不至于下降，也不损坏颜色复原。从头点评经改善的膜层，研发在各种镜头中引进最适合的镀膜最新技能，是各厂家一向研讨的重要课题。
镜片镀膜看似是一道“后加工”过程，其镀膜涂料依每个厂家的技能会有差异，一切监控镜头涂层都不能确保彻底一致，因而，了解涂料将直接影响着镜头的功用。透镜涂层的首要类型包含纳米涂层、集成涂层、复合涂层和通明涂层，还有一些高功用涂层BBAR和高保真涂层，现在监控镜头以BBAR跟纳米涂层方法较多，其他大多用于DSC或单反相机镜头较多。
作为在成像过程中起到要害作用的镜头，其运用上应留意以下几大问题。
选用ED镜片是要害
常用的安防监控商场，更多地选用的是定焦或许手动变焦的镜头，由于监控间隔较近，一般选用的镜头焦距在50mm以内。这种场景对镜头的防色散功用几乎没有要求。但一旦选用了电动变焦镜头来对较远方针进行监控，色散问题就凸显出来(色散是可见光中的各种波长的光经过镜头折射后会呈现焦点偏移，体现在图画上便是物体边际有蓝色或许赤色的色条)。本来在模仿监控体系，由于像元尺度较大，色散的问题不是很杰出，只要在装备300mm焦距以上的情况下才会体现出来。而进入高清年代，在常用的120mm焦距段的电动变焦镜头，现已比较显着地可看到这个问题，这就在原料和镀膜精度上对镜头有了更高的要求。合作的摄像机明晰度越高，镜片原料对成像作用的影响越发显着。高清电动变焦镜头选用ED镜片，在长焦距远间隔监控时，可认为摄像机供给愈加明晰的画面作用。
挑选大口径规划镜头
选用ED镜片的镜头并不能彻底处理远间隔监控问题。一般把720P以上明晰度输出的图画称为高清图画。而依据商场的自由挑选，大多选用的是1080P的输出格局。在远间隔监控范畴，用户期望用高清监控体系来进步画面的像素，从而愈加明晰地观看远间隔方针，而实际成果却差强人意，其间来由也不难推测。咱们现在选用的高清摄像机大多选用的是CMOS芯片，照度功用只能到达0.5Lux。而长焦镜头在焦距改变的过程中，光通量也会随之改变，焦距越长，光通量越小。当焦距拉长到最大值时，光通量减到最弱。虽然是白日，但关于摄像机来说，相当于面前被遮挡，只留了很小的孔透过光。在这种情况下，一般高清摄像机就会由于照度不行呈现画面质量衰减。处理这种问题能够从两方面下手。
1、选用针对远间隔监控规划的高清摄像机，例如高清SDI摄像机，这种摄像机除了最低照度做到0.3Lux的一起，还针对远间隔监控范畴加入了针对颜色复原和低照度图画增强技能，使得在光通量下降时也能得到明晰的画面。
2、进步焦距拉长时镜头的光通量。镜头一旦出产出来，光通量的规模即确认下来，不行更改。因而必须在挑选镜头时挑选那些长焦距韶光通量功用较好的产品。依据镜头的光学联系：F(光通量的反比)=f(焦距)/D(镜头前有用口径)。F值是光通量反比，这个值越小，光通量功用越好。那么在f相同的情况下，挑选有用口径越大的镜头，得到的画面作用越好。
IR功用不能被忽视
用户注重高清体系，不只是注重白日能否得到明晰的画面，夜晚的监控功用也是注重的关键。在高清体系里边，IR功用被遍及淡忘。但跟着高清体系感光功用的进步，全天候监控体系中，IR功用逐步得到用户的认可。特别是电动变焦体系，IR功用至关重要。关于合作激光照冥具等辅佐光源的体系，IR功用是否具有，将直接影响到该体系的运用快捷性和可用性。
相关于老练的模仿监控体系，高清成像体系还有许多不为人注重的技能细节。但跟着高清体系的逐步遍及，高清镜头的挑选必将愈加理性，一起跟着需求的旺盛，将反过来推进产品的不断晋级和开展。
跟着视频监控范畴高清化趋势愈演愈烈，成为监控职业最热门话题，业界各大干流厂商都纷繁推出自己的高清产品，特别是高清网络摄像机更是款型丰厚，外围配套设备比较彻底，涌现出各种IP高清体系处理计划，极大地进步了视频数据承载和运用才能，使视频图画分辨率大幅进步，并具有高度的易扩展性和会集办理等优势，成为现在高清视频监控运用计划的干流。
网络摄像机一般分为两种：一种是前端根据模仿摄像机置入视频与网络处理模块，因而与模仿摄像机有相同的坏处：图画解析度不高，最高画质不超越D1，另一种为数字高清网络摄像机，它的特点是直接将数字视频处理并经网络传输，避免了一般模仿摄像机易受搅扰的问题，能够做到画面洁净，画质明晰细腻，信噪比高。
为了使百万像素摄像机能够得到最好的体现，运用高质量的百万像素的镜头将显得非常重要。光学图画的质量是全体图画质量的一个要害因素，作为百万像素网络摄像机的“眼球”，百万像素镜头可认为整个图画供给高对比度、高锐度和明锐度，而非百万像素镜头就无法彻底展示百万像素传感器的高分辨率，特别在图片的边际。
据一些专家介绍，明晰度的两大重要方针包含分辨率和反差。分辨率是指镜头再现被摄景象细节的才能，分辨率越高，画面越明晰细腻;反差是指再现被摄景象的反差细节、明暗层次的才能，反差越高，画面景象概括明显、边际锋利、层次丰厚、质感激烈、影调明亮。分辨率高而反差低的镜头，印象概括不明晰，反差暗淡，影调平平，给人感觉反而不明晰，这也是导致国产百万高清镜头商场冷淡的一大原因，所以反差和分辨率都到达必定高度时，才是真实抱负的百万高清镜头。
此外，百万像素高清摄像机镜头还具有以下开展趋势。
大口径小型化
为了进步镜头的通光量就要加大镜头的口径，其在环境暗淡和夜间形式下的画面亮度比较小口径镜头有更优质的体现。小型化是指镜头结构紧凑，能够适用不同产品装置和减小产品的体积。比较国外的百万像素监控镜头，其非球面技能的运用老练，往往同一款镜头，其焦距足、口径大、结构小，明晰度高。国内各大镜头厂家大多在渐渐探究，争夺提前老练地运用于百万像素监控镜头新产品的开发上，与国外厂家一争高低。
日夜不离焦
在智能交通职业，成像器靶面越来越大，选用1″的CMOS的产品越来越多，这类产品相关于2/3″CMOS，具有更好的低照度作用。现在较多的产品都不具有夜视齐焦的功用，需求依托闪光灯补光，而许多国家不允许运用闪光灯，国内也开端讨论不必闪光灯的处理计划。
一起，在确保日间像质的前提下，用户对夜间像质的要求也越来越高。在确保日间像质的前提下，能够运用红外滤片功用，ED(低折射率高色散系数)玻璃较好地校对色差，进步日夜成像的共焦才能和像质。近年来，各大玻璃厂商也在极力推行ED玻璃。
噪声光消除
噪声光首要包含杂散光和鬼像。杂散光是指机械部件的反光形成的彩虹状杂光等，杂散光能够经过镜头内壁和隔圈的消光处理完美消除。鬼像是指光线在镜头内部镜片之间屡次反射在画面的二次成像，鬼像与强光物体概括相似，无法彻底消除，只能经过镀多层增透膜来尽量减轻。一款归纳体现优胜的高清百万监控镜头，其在噪声光的消除上应该要有优秀的体现才能在强光环境下体现优质，匹配其百万高清监控镜头的美称。
现在，高清化趋势已成为监控职业的开展一致。高清开展的一起，作为核心部件之一的百万高清镜头也体现出高速的商场增加，跟着技能和商场的开展，对镜头也将提出更高的要求。商场竞争逼使企业立异认识增强，国内镜头制造商要极度注重技能革新和产品立异，才能使产品的质量和稳定性有突破性进步。
