高清监控摄像机的四大技术

监控高清是监控系统发展趋势，各行业也越来越喜欢高清视频。在视频监控高分辨率化进程越来越深的同时，高分辨率化促进了视频监控的网络化、智能化，加快了高分辨率监控的大时代进程。在高清晰度监控系统中,最重要的设备是高清晰度监控摄像机,高清晰度摄像机可以不同于普通摄像机,主要是因为四个核心技术。

 

 

一、监控镜头发展现状
近年来，随着安防技术的新出现，高清技术开始广泛应用，高清摄像机也逐渐被标准摄像机取代，成为市场的主流。高清相机为用户提供了更好的画质、更详细的信息，减少了“由俄罗斯块构成的印象深刻的油画”的笑声。高清晰度照相机的高清晰度效果不仅仅是依像素敏感器件，更好的ISP技术，更有效的存储技术，高清晰度镜头是关键技术，没有匹配的高清晰度镜头，高清晰度摄像机不能发挥其应有的高清晰度效果。

 

高清镜头，也称为100万像素镜头，与普通镜头相比，具有清晰度高、光谱透射能力强、更精密的工作优势。一般将镜头的光圈中心和0.7视场角的分辨率作为评价镜头的分辨率的基准来选择，光圈中心和0.7视场角在1000TVLine以上称为hd镜头。

 

目前国内CCTV镜头市场主要品牌有海康威视、凤凰光学、福建福光、厦门力鼎等国产品牌，富士能、腾龙、computar、vinter等日系品牌。由于国内光学技术的飞速发展和国产安全镜头的趋势，海康伟作为国产品牌的代表逐渐取代了日本品牌，并开始占据更多的市场份额。正确掌握市场需求和对性能、品质的不懈追求，目前海康威视的高清镜头产品已经复盖了1/2.7英寸高清红外变焦、1/1.8英寸高清红外变焦、ITS高清等多个系列。

 

二、四大核心技术
镜头本身是高精密光学设备，高精细镜头尤其如此。坚持高清镜头良好的高清性能离不开采用的关键技术

 

1.超精密模造非球面技术
随着传统球面技术的发展，其设计技术和制造技术已经相当成熟，在光学工业的几乎所有领域都得到了广泛的应用。然而在设计复杂高清镜头时，球面技术的成像效果无法达到最佳。非球面技术可以纠正球差，大大提高图像质量。非球面透镜的形状是通过精密计算、精密机械成形而成的，一片非球面透镜可以实现多个球面透镜的像差校正效果。超精密成形非球面透镜的透镜在有效减小透镜体积的同时，还能使透镜成像更加鲜明，透光度更好，颜色再现更加准确。

 

2.多层宽带增透镀膜技术
多层宽带增透涂层技术可以最大程度地提高透镜的透光率，并且可以减少光线在每个光学透镜表面上的残留反射。该技术可以将玻璃和空气界面的可见光反射率降低到0.5%以下，同时将近红外反射率降低到1%左右。通过高质量的涂层，可以减少图像上不必要的杂散光和鬼影，提高屏幕的透性，保证高清效果。

 

3.超低色散材料技术
通常的监控透镜在设计上可能会校正不同波长的光线(红、绿、蓝)的像差，但是它们通常将两端的红、蓝两种颜色的光会聚在相同的位置，但是它们不与中间绿点重叠，即存在二维光谱像差，从而限制了透镜的进一步增强成像质量。为了校正二维光谱，如海康威视监视HD系列透镜那样，广泛使用超低色散光学玻璃材料，可以利用不同于常规光学玻璃的色散特性将诸如红、绿、蓝等色光聚焦在同一平面上，如图4所示，透镜的HD性能更好。

 

4.精密变焦凸轮设计技术
对于高清晰度变焦镜头，成像质量在很大程度上取决于变焦凸轮的精度。通过凸轮的旋转，随着焦点和焦群镜头的变化前后移动，实现焦点的连续变化和焦点的调整。如果凸轮的精度不佳，则在变焦和聚焦的过程中，不可避免的会出现透镜光轴的偏移或者倾斜，导致成像质量的严重下降。海康威视HD系列监视镜头采用精密变焦凸轮设计技术，保证了良好的凸轮制造精度，确保了变焦和聚焦过程中的成像质量，同时保证了光滑无衰减感的调节触感。

 

三、发展趋势
近两年来,随着高清摄像机在安全监控领域的应用不断扩大,高清摄像机技术也紧跟着摄像机的步伐,不断升级,出现4K超高清、超大孔径等新技术。

 

1.4K超高清技术
在去年北京安防展上，很多安防厂家纷纷展出了4K超高清摄像机。在4K超高分辨率技术问世之前，主流的高分辨率监视镜头的像素数在600万以内。4K超高清晰度技术的出现提出了更高的透镜图像分辨率要求，4K透镜设计，制造困难将增加，即使日本的透镜制造商，只有少数几家已经发射了4K透镜。海康威视在2014年10月发表了大的目标面(1/1.7英寸)的4K超高精细镜头。该镜头支持1200万像素，可提供超高清晰度的图像细节，同时具有165度超宽视角，适合广场和道路等场景的监视需要。

 

2.超大光圈技术
随着安全监控的日益高清化、网络化、智能化，摄像机的应用越来越广泛，许多监控条件差、灯光暗淡的地方也要求安装各种摄像机，特别是低光照相机，以满足24小时监控的要求。在夜晚等低照度环境下，如果相机聚光不充分，画面可能会变暗，影响清晰度。摄像机低照度性能的提升，超大光圈镜头是关键技术之一。海康威视在2014年11月发表了一定的超大型光圈变焦镜头！

 

高清监控摄像机的四大技术
该镜头采用超大光圈技术，光圈f数达到0.95，与光圈F1.5的通常的镜头相比，若以相同的焦距拍摄低照度场景，则该镜头的图像的明亮度变得非常高。同时此款镜头采用恒定光圈技术，在全焦段任意焦距下使用时，镜头的最大光圈值都是0.95。在夜间等黑暗环境中，恒超孔技术使监控屏幕变亮，保证了夜间监控的高清晰度。

 

低照度效果对比
高清晰度是视频监控产业发展的必然趋势，高清晰度设备也是鹿市场主要安全制造商必备武器。作为成像过程中的一个关键角色，镜头自然是高清速度的领导者。在高清晰度的高潮中，现有的镜头设计和制造技术将继续成熟和普及，本文引入的4k超高清晰度技术、超大口径技术等新技术也将继续改进和应用，进而加快高清晰度镜头的发展。