教育

测评光学工艺与成像技术的完美结合

2019-02-18 16:24:23来源:励志吧0次阅读

【测评】光学工艺与成像技术的完美结合

不可否认,目前有不少镜头厂家在国内活跃,且有些产品得到了行业用户的广泛认可;而决定一款镜头的优良与否,需要精湛的工艺、高超的技术的一体化融合,这样才能打造出优异的产品来,稍有差池,镜头的缺点则很容易被摄像机无限放大。腾龙作为国际知名光学厂家,一直以来专于镜头产品的研发,并精于工艺与技术的完美结合,在国内用户中获得了良好口碑,其镜头产品甚至成了高端应用的指定品牌。在长期的技术沉淀中,腾龙在提供优良产品的同时,不断推陈出新,以更新换代来实现自我的不断突破,腾龙M13VG850IR对应IR的 1/2.7型300万像素手动变焦镜头正是这样的一款产品。

工艺精湛,结构美观

腾龙M13VG850IR对应300万像素手动变焦镜头延续了腾龙的一贯设计风格,采用黑色工程塑料材质筒形外壳,结构硬朗,不易被挤压变形或划伤;同时外壳边缘打磨到位,没有棱角、凸块情形,触感舒适。观察该镜头外形,发现其尺寸上稍长,规格为73.5(长)62.1(带电机高度)44(圆筒直径)mm。厂家还在筒形外壳设计了一张标注有镜头对应传感器像素/尺寸、焦距(f)、光通量(F)及IR标识的标签,方便施工人员现场快速选用及安装(图1)。

机械结构设计美观、易用

该镜头机身分为三个部分:前端为变焦环,中间为固定环,后端是聚焦环。变焦环与聚焦环均采用了阻尼设计,并可通过锁定螺杆增减阻尼力度,以达到固定或旋转调节环的目的;测试中,放松锁定螺杆,变焦环或聚焦环旋转轻便,阻尼适中,且调节完成后松开手,调节环没有出现自动前溜或回旋情况,阻尼控制良好。与此同时,中间固定环的下侧安装有DC驱动的自动光圈电机,通过延长线连接摄像机机身,实现光通量自动调节应用(F/1.)。

非球面及超低色散镜片组合

采用的是非球面镜片和具有抑制光分散效果的XLD(超低色散)镜片,加上先进的光学设计,便于补捉到高清、无畸变图像。镜头前端为固定镜片,由正面通过前镜片往镜头内观察,再转动变焦环,视觉清澈,且没有散光现象,给人一种深邃的感觉(图2);再将镜头由室内向室外斜侧观察镜面,可看到镜片反光发出的紫色光晕,很匀和;通过这两者的观察,可知该镜头镜片镀膜匀称,且多层镀膜下,镜头能良好地吸收不同角度的光线。

滑动接口便于安装

该镜头为CS接口类型设计,螺牙间距合理,手动安装快速。同时该镜头还采用了滑动接口设计,当固定摄像机后,可通过滑动接口的旋转将镜头安装至合适位置,便于聚焦、焦距的手动操作(图3),或利于自动光圈延长线安装于摄像机机身上。

图像清晰,画面匀称

M13VG850IR为1/2.7型300万像素手动变焦镜头,可匹配搭载1/3、1/2.8、1/2.7传感器、300万及以下像素摄像机使用,其焦距为f:mm,是一款远焦镜头,变焦比为6.2X,可实现广角范围为33.625.2、远望角度范围为5.64.2的远距离光学变倍高清成像应用。

为检验其画质效果,本次检测选用的是多款综合性能优良的国际品牌摄像机(200万像素,1080P分辨率下检测)。将摄像机对准室外实景后,先将镜头调至光学变倍,此时从实景画面中,发现,在该镜头作用下,图像清晰、色彩还原准确、画面效果通透,画面没有出现亮斑、鬼影等不良迹象,可知镜头在光通量控制、抑制镜片反光、防止光散射方面效果良好。再观察图像平整度,虽然是变倍成像,但画面平滑,图像效果与实景一致,没有发现畸变现象。接着将镜头变倍到光学变倍,变倍过程中,自动光圈电机自动调节光通量,画面没有出现过暗或过亮迹象,光通量效果良好。聚焦完成后,可发现,该镜头的远焦效果明显,画面中500米外的广告牌、1.5公里外的建筑物上的广告牌等物体及其上的文字都能清晰辨识,色彩通透无异常(图4)。

为进一步检测该镜头成像能力,接着将镜头在变倍下,经辅助用摄像机对准清晰度测试卡,观察图像可知,采用该镜头,摄像机的水平清晰度为1050TVL,垂直清晰度为1000TVL,边缘清晰度为900TVL,且10个灰度等级能逐一辨认;再换上24**彩还原测试卡,亦未发现偏色现象,测试卡的检测结果与该摄像机自身的画质表现完全吻合,已达到该机的画质效果,未出现画质衰减现象(图5)。在光学变倍下(f=8mm),测试员再换上聚焦测试卡,当测试员将测试卡上的中心点聚至清晰后,此时测量镜头前镜片至测试卡的距离约为69cm(图6)。

接着检测该镜头对强光的抑制效果。将摄像机对准强光灯并聚焦清晰,此时观察强光灯及其附近景物的图像,未发现有物体边缘偏蓝迹象,再模拟动态场景摇动强光灯,亦未发现彩斑、鬼影、拖尾迹象(图7);且在自动光圈及摄像机的辅助下,画面未出现过曝迹象。

图1 筒形外壳的标签设计,方便施工人员现场快速选用及安装。

图2 由正面通过前镜片往镜头内观察,给人一种深邃的感觉。

图3 滑动接口可将镜头安装至合适位置,便于聚焦、焦距的手动操作。

图4 该镜头、光学变倍效果明显,可辨识到500米外的广告牌、1.5公里外的建筑物上的广告牌等物体及其上的文字。

图5 测试卡的检测结果与该摄像机自身画质吻合,未出现衰减迹象。

图6 近物距检测中,变倍下,测得该镜头的近物距为69cm。

图7 将镜头对准强光灯,图像中未出现彩斑、鬼影、拖尾迹象。

图8 同一摄像机,搭配普通镜头,摄像机在2.69Lux时切换;而采用该IR镜头,摄像机可在0.42Lux左右的极低照度下切换日夜模式。

近红外光域矫正

该镜头既可补捉正常环境光,也可对950nm波长及其邻近的近红外光进行矫正,保证画面在摄像机切换红外滤光片后,不会出现虚焦现象。这一点也可从摄像机的日夜切换检测中得到进一步验证。测试时,摄像机画面切换日夜模式后,切换前后的图像均清晰,且光通量保证了良好的画质效果,在摄像机降噪功能支持下,画面干净无噪点。

本次采用的多款国际品牌摄像机均是通过自动分析画面质量决定日夜模式切换与否的技术。测试中,在选用一款普通镜头时,辅助测试摄像机在照度为2.69Lux时即切换为夜间模式,且画面出现了较多噪点;而采用M13VG850IR镜头时,可确保摄像机在0.42Lux左右的极低照度下切换日夜模式,而此时画面仍干净、整洁(图8)。而在另一款摄像机测试中,采用一款光通量F为1.4的IR镜头,摄像机在0.75Lux切换为黑白画面;而采用该镜头,可做到0.56Lux才切换。从上可知,该镜头的光通量控制良好,甚至优于光通量为F=1.4的镜头,更适于低照度环境的应用。

厂商说法

目前平安城市项目在选用镜头时,8mm、15mm、25mm、35mm、50mm是常选用的焦段,腾龙这次推出的日夜对应三百万像素高清画质的M13VG850IR这款产品正是将这些常用焦段囊括一身,一方面完全满足客户的实际需求,另一方面一款镜头也省去了原先庞杂的镜头群带来的选型困难,使项目设计简单、实用。1/2.7靶面一方面契合了现在主流1/3传感器的需求,更大的靶面也为摄像机厂家留出了余量,提高了整个方案的低照效果。在用户为关心的成像效果方面,腾龙汲取了安防光学研究的技术,这只M13VG850IR不仅在近端到远端的变倍过程中画质、亮度、通透感保持稳定,甚至在彩转黑的情况下,画质依然不减损。可以说,这一只镜头是腾龙公司63年光学行业积累的完美作品。

规格参数(由厂家提供)

型号 M13VG850IR

对应传感器尺寸 1/3型、1/2.8型、1/2.7型

接口 CS

焦距 mm

光圈范围 F/1.

变焦比 x6.2

对焦范围 0.3 ~

画角 1/3型 广角:33.625.2;望远:5.64.2

光圈控制类型 聚焦 手动,带锁定

变焦 手动,带锁定

对应波长范围 可视光域-近红外光域,可对应950mm的近红外光域

总长 77.5mm

结语

M13VG850IR对应IR的1/2.7型300万像素手动变焦镜头在高清成像上,能满足300万及以下像素摄像机的高清成像需求,其低色散镜片及非球面镜片更是确保了光线的充足、易于聚焦及成像,可将摄像机的成像功能发挥到效果;其f:mm的焦距范围,也可实现超远距离的光学变倍监控。且得益于该镜头良好的工艺、镀膜设计,一方面利于工程的安装、调试;另一方面也确保了光源的整洁度,所得图像无杂质,画面边缘、中心均清晰,线条明朗,没有出现光斑、光晕、鬼影等不良迹象。而在低照度应用环境中,良好的光通量及近红外光矫正效果,保证了日夜切换时,黑白图像的干净、无噪声呈现,实测中该镜头的夜间效果甚至要比通光范围为F1.4的镜头要好,这对当前日益注重低照度场景应用的监控行业来说,该镜头的面世,确是一大利好消息。

产品特色

M13VG850IR的结构设计不错,延续了腾龙的固有工艺优势,对图像的呈现也不错,可实现长距离监控,低照度环境下的红外矫正、光通量控制均表现突出。

提升空间

该镜头设计几近完美,但焦距f=mm的远焦应用,加上常规的镜筒结构,限制其光通量为F=1.6,虽然低照度效果已优于部分F=1.4的镜头;但若能通过结构的改进将通光范围提升到F=1.4,其监控效果将会更突出。

适用场合

从可视光域到近红外光域都能实现。

测试环境

as Installer测试室

配合设备

高性能电脑、清晰度测试卡、24**彩还原测试卡、码流及延时测试软件、单反相机、暗箱及强光灯、2款1080P国际品牌摄像机、一款普通镜头

测试者介绍

张宗山 本刊技术顾问,负责本次测 试的技术指导工作。

黄仁贵 本刊采访,负责本次测 试过程的记录及撰稿。

更多请点击详细信息:腾龙M13VG850IR 对应IR的 1/2.7型300万像素手动变焦镜头

u型针厂
河北外墙岩棉板
房卡棋牌游戏开发
分享到: