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远距离监控系统项目中如何正确采购电动变焦镜头
作者:管理员    发布于:2019-09-12 13:53:45    文字:【】【】【

电动变焦镜头是指采用C/CS接口的,与普通枪型摄像机配合使用的,变焦,聚焦以及光圈机能等可以通过后端控制器人为控制 的监控镜头。一般来说,电动变焦镜头的变焦倍数都比较大,常用的有6,7倍,10倍的镜头,焦距大多在100mm以下,还有15倍,16倍,20 倍,22倍等中倍数的,焦距大多在100mm300mm之间,再往上还有,30倍,33倍,50倍,100倍,一般焦距都在300mm以上的,有些甚至可以达到或超过1000mm,特别适合超远距离监控。

监控镜头作为远距离监视系统中的最前端,与摄像机的配合是取得高画质的关键,作为摄像机的眼睛,其重要性不言而喻。与手动变焦镜头不同,电动变焦镜头一般都使用在室外较为广阔的场景。随着安防行业的迅速发展,以及国家对基础设施投入的加大,像森林防火、海事管理、港口、边 防、油田等这些行业及领域对于电动变焦镜头的需求有了明显的增长。由于其行业及施工安装的特殊性,对产品的品质有着很高的要求。长焦镜头

与手动变焦镜头不同,电动变焦镜头由于焦距可以通过后端人为改变,对于场景中的重点部分可以拉近放大观察,监控效果非常好。电动变焦镜头的开发需要有非常深厚的光学技术及大量的研发资金,具有丰富的电动变焦镜头产品线的厂商在全球来看都是非常少,且电动变焦镜头的价格一般都比较贵。目前,电动变焦镜头与手动变焦镜头一样,高端的技术及产品掌握在大多数国外部分厂商手中,而电动变焦镜头特别是大变倍的镜头更是如此。

电动变焦镜头的采购往往对整个项目的效果起到决定性作用。那么面对众多镜头品牌以及型号,我们应该怎么样来选择合适自己需要的电动镜头呢,以及在采购中要注意些什么东西呢?50倍变焦镜头

一、手动变焦镜头与电动变焦镜头

电动变焦镜头的开发原理与手动变焦镜头是不一样的。电动变焦镜头是一个完美的光,机,电三项技术的结合。电动变焦镜头的开发需要有非常深厚的光学技术做为基础,同时需要投入大量的研发资金,这也就是目前市场上能够具有丰富的电动变焦镜头产品线的厂商非常少,且电动变焦镜头的价格非常昂贵的主要原因。大倍数电动变焦镜头在开发的过程中需要解决很多光学问题,比如纵向色差的问题,聚焦不实的问题,并不是可以做手动变焦镜头的厂商都可以做电动变焦镜头,部分企业的镜头效果非常不好,聚焦不实,解像力低。

二、电动变焦镜头和一体机

随着一体机的兴起,很多工程商认为电动变焦镜头的时代已经过去了。一体机由于其易于安装调试,价格便宜很受工程商的欢迎。事实上,一体机的兴起对于电动变焦的销售确实产生了一定的影响,尤其是10倍及以下的小倍数电动变焦镜头目前的销售数量确实有减少之势,但是对于中长焦距的电动变焦镜头,一体机还是无法企及的。一体机大多由1/4英寸的CCD作为成像元件,小尺寸的CCD注定了其镜头的特征是在于广角而不是在于长焦。

一般电动变焦镜头适配的都是1/3或者1/2英寸的枪型CCD摄像机,一体机的小尺寸CCD与其相比,在动态范围,照度,清晰度,稳定性等很多方面都不是前者的对手,成像质量以及稳定性实在没法和枪式摄像机相比。

一体机的核心在于自动聚焦,但是聚焦系统的工作后于变焦系统,且效果与速度各不相同,有些普通的一体机经常发现变焦后,需要12秒的时间来聚焦,且聚焦不实,如果由于监控要求需要频繁的使用变焦功能,很容易发生整个画面始终处于聚焦过程,而无法及时观看现场的情况,在实际的使用中会很不方便。

此外,自动聚焦技术一直以来都是技术的最前沿,很多厂商都在一直在研究提高其速度及准确性,目前应用在我们安防行业的自动聚焦都是属于几代前的产品,效果是大打折扣的,所以大家一定会有这样经历,在监视器画面上看效果还可以,但是一旦通过DVR回放就会发生效果大打折扣的现象,这就是由于DVR的回放,放大了原来人眼在观看动态 画面时的延迟效果,使得聚焦不实的情况真实的体现出来了。而在这一点上,电动变焦镜头可以通过景深的调节,在长焦端将光圈开到最大,聚焦准确后,使得从长焦端到广角端在变焦过程中始终保持清晰,在DVR中回放出的画面也可以是帧帧都是清晰的。

总结来说,在中长焦距的监控上,电动变焦镜头是一体机无法取代的。这一点也和现实的市场情况相符合,在道路,森林防火等很多远程监控的场景,以及对于画质有较高要求的地方,大家还都必须使用电动变焦镜头。

三、变焦倍数及焦距

第一,只看变焦倍数。在选择这些镜头时只关注倍数,即是不是20倍或30倍的镜头,认为倍数越大,可以看到的距离就越远,但实际上镜头的倍数并不能完全反映出镜头的焦距指标。光学变焦倍数只是表明一个镜头相对的焦距变化范围,而不能表明一个镜头的绝对焦距指标。因此在实际使用中必须根据情况加以甄别。比如一款焦距为5.5-187mm34倍镜头和一款焦距为10-330mm33倍镜头,虽然前者是34倍的镜头,但其望远端只有187mm与后者的330mm有着相当大的差距,在远距离监控上两者的效果是不同的。广角解像力

第二,只看长焦端的焦距。实际的焦距代表着镜头的望远能力,所以对于长焦端的焦距指标非常在意,但往往忽略了广角端的焦距,即不管光学变焦倍数。事实上,在镜头的开发里面有一个基本规律,那就是只做光学变焦倍数不难,只做长焦距也不难,最难的就是做到广角与长焦兼顾的大变倍镜头。

举个例子来说,比如,一款1/210-500mm的镜头,在其广角端10mm时的视场角约为35;另一款23-506mm的镜头,在安装在1/2摄像机上时其广角端23mm只有约15的视场角。从长焦短的指标来看两者基本差不多,但在镜头的开发中,这两个镜头根本不是一个数量级,成本上能够有510倍的差距。前者为一款50倍的镜头,而后者是一款22倍的镜头,前者在做到长焦的同时,提供了广角端非常大的市场角,而后者只是为了做500mm的这个长焦,放弃了广角端的视场角,这样开发会简单很多,成本也会大幅下降,但在实际使用中,这两者的效果就完全不一样了。

22倍的这款镜头只能用于在某个定点方向上的监控,而50倍的这一款就可以做到即可以监控非常大的场景范围内有无异常现象,同时又可以做到对其细节做到拉近观察。以森林防火行业为例,一般来说,我们会在几个制高点上安装几台监控摄像机配合大倍数电动变焦镜头,用最少的监控点来覆盖周边510公里范围内森林的情况,由于地貌的限制,制高点的数量是有限的,由于预算的限制,也不能无限加装摄像机。这时,如果你采用50倍的镜头,你会发现,可能只需要510只就可以完成周边10公里范围内的监控,而采用22倍的镜头,你必须要安装20个以上监控点才可以不留死角。所以广角的重要性也是不言而喻的。

四、光圈值和解像力

光圈作为一个镜头的重要指标,将会直接影响到镜头在白天和夜晚的使用效果。光圈值F越小,表明镜头的通光量越大,在夜间的效果就会更好。F值越大,表明镜头的通光量越小,在白天或者强光效果下,图像的表现力更好,不会过曝。所以在选择镜头的时候,尽量考虑光圈范围大的镜头,这样使用的场景会比较多。

由于监控镜头厂商的惯例,镜头出厂的时候都只表明一个镜头的最大光圈和最小光圈。但事实上,最大光圈和最小光圈是随着焦距的变化而变化的,并不是一个固定的数值,也就是说在每一个镜头焦距上都有一个最大光圈和最小光圈的数值。以最大光圈这个重要指标为例,一个镜头的最大光圈永远只会在最广角端,且这个数字是随着焦距的增加而减小。

例如,使用某个镜头标称的光圈很大,比如说F1.9,但在实际使用中,镜头一变焦,马上画面就暗下来了,到了200mm的时候,画面就非常暗了。其实这就是说明这个镜头只是广角端的光圈很大,随着焦距的变化,光圈的衰减是非常厉害的,并不是一个好的镜头。但是很可惜的是,没有一个镜头厂商会表明一个镜头在各个焦距端的光圈,大家只好以实际的效果来判断。

当然,评价一款镜头的质量还有很重要的一点就是它的解像力。任何一款镜头,其广角端的解像力肯定高于其望远端的解像力,随着焦距的扩展其解像力是下降的;同样其中心的解像力也要高于边缘的解像力。因此,在选择一款高品质的电动变焦镜头一定要关注其长焦时的清晰度。因为在广角端所有镜头的解像力差别都不明显,但到了长焦端人眼就可以看出的明显差别。其实,这是镜头自身设计的原因,镜头厂商穷其一生都在做的一件事情就是如何尽量减少镜头在望远端的解像力衰减问题,这一点是非常考验镜头厂商光学实力的地方。

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