為了使百萬像素?cái)z像機(jī)能夠得到好的表現(xiàn)，使用高品質(zhì)的百萬像素的鏡頭將顯得非常重要。光學(xué)圖像的質(zhì)量是整體圖像質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素，作為百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的“眼球”，百萬像素鏡頭可以為整個(gè)圖像提供高對(duì)比度，銳度和明銳度，而非百萬像素鏡頭就無法完全展現(xiàn)百萬像素傳感器的高分辨率，特別是在圖片的邊緣。
隨著高清概念發(fā)展的日趨明顯，安防行業(yè)技術(shù)慢慢走向成熟。對(duì)監(jiān)控領(lǐng)域而言，百萬高清發(fā)展更是如火如荼。而監(jiān)控成像與數(shù)碼拍照成像原理大致類似，不同的是監(jiān)控圖像是通過視頻信號(hào)輸出的，此過程中必然會(huì)存在信號(hào)衰減。因此，監(jiān)控行業(yè)的畫面清晰度“看起來”就會(huì)比數(shù)碼照片低很多，而要提高監(jiān)控畫面的像素水平相對(duì)而言也會(huì)難很多。鏡頭是攝像機(jī)一雙必不可少的“眼睛”。

高清攝像機(jī)與鏡頭之間的應(yīng)用關(guān)系

高清攝像機(jī)的出現(xiàn)給安防系統(tǒng)的圖像質(zhì)量帶來了大幅度的提升。如720p、1080p的IP高清攝像機(jī)，3M、5M分辨率的工業(yè)高清攝像機(jī)等。與之配套的高清鏡頭在市場(chǎng)上也如雨后春筍般大量出現(xiàn)。但實(shí)際使用之后發(fā)現(xiàn)問題不少，魚龍混雜。有以普通分辨率充高分辨率的，有清晰度不均勻的，有鏡頭中心部分的分辨率達(dá)到要求，邊緣分辨率很差的等等，實(shí)際應(yīng)用情況并不樂觀。

針對(duì)安防系統(tǒng)，特別是道路監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域，要求鏡頭能夠在全視角范圍內(nèi)都具有高分辨率(如與1080p高清攝像機(jī)配合，鏡頭的分辨率要求在2M以上)，簡單而言，就是對(duì)鏡頭的MTF曲線圖有較高要求。同時(shí)，為了能充分體現(xiàn)攝像機(jī)的低照度特性，鏡頭應(yīng)具備大通光量(F值要小)。

●鏡頭的MTF值

鏡頭的MTF值可用來分析判斷一個(gè)鏡頭的成像質(zhì)量。MTF值(模量傳遞函數(shù))是對(duì)鏡頭的銳度，反差和分辨率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的數(shù)值。當(dāng)然鏡頭的MTF值并非萬能，它沒有表現(xiàn)鏡頭的色差，色散，像場(chǎng)彎曲等，因此不能說明鏡頭的一切，但它確實(shí)是現(xiàn)階段表現(xiàn)鏡頭光學(xué)能力科學(xué)，全面的指標(biāo)。

●鏡頭的光圈值

光圈系數(shù)F值是相對(duì)孔徑的倒數(shù)，相對(duì)孔徑是鏡頭通光直徑除以鏡頭的焦距得出的相對(duì)值。F值是衡量鏡頭通光量的一個(gè)重要參考指標(biāo)，光圈系數(shù)F值愈小，在同一單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)光量便愈多。

一般監(jiān)控系統(tǒng)中，特別是道路監(jiān)控系統(tǒng)中，全天的光照變化很大，在首先保證鏡頭F8光圈內(nèi)有較好的成像質(zhì)量之外，用于夜間遠(yuǎn)距離監(jiān)控的鏡頭，其F值要求足夠小，以保證在較大相對(duì)口徑狀態(tài)下有良好成像質(zhì)量。當(dāng)然F值越小，鏡頭的價(jià)格越貴，如是大倍數(shù)的變焦鏡頭，其鏡頭價(jià)格要遠(yuǎn)高于攝像機(jī)其他部分的價(jià)格。而在道路監(jiān)控系統(tǒng)，特別是城市道路監(jiān)控中選用的日夜兼用型鏡頭，除了鏡頭的光圈值之外，還要綜合考慮到燈光照明條件下的紅外光修正，以確保成像的清晰。

室外的監(jiān)控系統(tǒng)由于光照變化大，一般要求使用自動(dòng)光圈鏡頭。當(dāng)然鏡頭的實(shí)際通光量，除了F值之外還與其他因素有關(guān)，如鍍膜、鏡頭的材質(zhì)和鏡頭本身的尺寸有關(guān)。我們?cè)跍y(cè)試中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)同樣的F值，實(shí)際的通光量會(huì)相差20%。

綜合以上鏡頭的光學(xué)性能，以及監(jiān)控系統(tǒng)的特殊要求，即要求在相對(duì)大的光圈下，鏡頭的MTF要高質(zhì)量，能夠如實(shí)體現(xiàn)高清攝像機(jī)性能的高清鏡頭對(duì)選材、制造工藝等都有非常高的要求。

根據(jù)市場(chǎng)上鏡頭的綜合性價(jià)比，我們建議手動(dòng)變焦鏡頭的F值在1.2～1.4，電動(dòng)變焦鏡頭的F值在1.6～1.8。這樣才能大限度體現(xiàn)出攝像機(jī)的低照度性能。

IP概念深入，如何更好的選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)鏡頭?

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通常分為兩種：一種是前段基于模擬攝像機(jī)置入視頻與網(wǎng)絡(luò)處理模塊，因此與模擬攝像機(jī)有相同的弊端：圖像解析度不高，高畫質(zhì)不超過D1，另一種為數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，它的特點(diǎn)是直接將數(shù)字視頻處理并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸，避免了普通模擬攝像機(jī)易受干擾的問題，可以做到畫面干凈，畫質(zhì)清晰細(xì)膩，信噪比高。

為了使百萬像素?cái)z像機(jī)能夠得到好的表現(xiàn)，使用高品質(zhì)的百萬像素的鏡頭將顯得非常重要。光學(xué)圖像的質(zhì)量是整體圖像質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素，作為百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的“眼球”，百萬像素鏡頭可以為整個(gè)圖像提供高對(duì)比度，銳度和明銳度，而非百萬像素鏡頭就無法完全展現(xiàn)百萬像素傳感器的高分辨率，特別是在圖片的邊緣。

CCD和CMOSSENSOR利用的是按二維網(wǎng)格排列的像素。這些像素把光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)。一個(gè)圖像上像素的多少通常決定了圖像的分辨率，更多的像素意味著更高的分辨率。相對(duì)于普通鏡頭，百萬像素鏡頭對(duì)監(jiān)視圖像的畫面顯示更加細(xì)膩，細(xì)節(jié)部分展現(xiàn)良好，不會(huì)出現(xiàn)圖像模糊現(xiàn)象。

在選擇百萬像素鏡頭時(shí)要注意鏡頭像面尺寸與SENSOR相面尺寸的匹配性,閉路監(jiān)控?cái)z像機(jī)有多種不同尺寸規(guī)格的傳感器，屏幕高寬比通常是4：3(水平寬度：垂直高度)或16：9。傳感器的尺寸規(guī)格對(duì)視場(chǎng)角有影響，使用相同的鏡頭在較小的傳感器上的視場(chǎng)角更窄，并且根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇不同功能的百萬像素鏡頭，如低照度大同光鏡頭、超廣角鏡頭、非IR鏡頭、

IR鏡頭、透霧鏡頭、自聚焦鏡頭、FA鏡頭以及魚眼鏡頭等。

例如，日夜兩用攝像機(jī)一般用在夜間近紅外或者紅外環(huán)境。如果用不帶IR矯正功能的鏡頭匹配日夜兩用攝像機(jī)，攝像機(jī)在夜間使用時(shí)將無法清晰聚焦。而百萬像素IR鏡頭采用玻璃鏡片輔以特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)以及多層鍍膜來減少光的折射以達(dá)到日夜共焦。這樣攝像機(jī)在夜間使用的時(shí)候就不需要再重新聚焦。

百萬像素鏡頭廣泛應(yīng)用于高清攝像機(jī)，如百萬像素日夜兩用攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)、以及視訊會(huì)議、動(dòng)作捕捉、文件辨識(shí)、機(jī)器視覺、醫(yī)療設(shè)備及汽車電子等。

百萬像素鏡頭相對(duì)于普通鏡頭，無論是光學(xué)設(shè)計(jì)，還是鏡片材料、加工工藝、裝配工藝、檢測(cè)手段等要求更高。

不同領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)百萬像素鏡頭有不同的要求，如智能交通系統(tǒng)，要求匹配大相面尺寸、高解析度、高對(duì)比度、低畸變率鏡頭、聚焦和光圈調(diào)節(jié)鎖定螺絲，緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

如何理清攝像機(jī)百萬像素概念?

我們經(jīng)常會(huì)聽到一些安防產(chǎn)品在做宣傳的時(shí)候會(huì)說產(chǎn)品達(dá)到了500萬、800萬甚至1000萬像素，與監(jiān)控行業(yè)常見的高清200萬、300萬有著極大的差距。且不管這些像素是真是做到的還是通過插值得來的，我們可以先看看產(chǎn)品效果到底有沒有那么明顯。

其實(shí)，在看像素多少時(shí)我們還應(yīng)看一個(gè)要素—傳感器的尺寸(或者說是像素大小)。對(duì)于同樣像素的傳感器，傳感器的大小決定了其單個(gè)像素的大小，也就決定的成像的清晰程度。

舉例來說，市面上常見的500萬攝像機(jī)產(chǎn)品大多對(duì)應(yīng)2/3”(1”)傳感器，2/3”傳感器對(duì)應(yīng)成像規(guī)格為8.8mm×6.6mm，粗略估計(jì)單個(gè)像素點(diǎn)的大小大概為3.4um×3.4um;而常見300萬像素產(chǎn)品大多只有1/3”(1/2”)大小，1/3”傳感器對(duì)應(yīng)成像規(guī)格為4.8mm×3.6mm，同樣可算得單個(gè)像素點(diǎn)的大小大概是2.4um×2.4um。由此，300萬像素傳感器與500萬像素傳感器相比，總像素雖然相差了近一倍，但是由于傳感器面積小了一倍，單個(gè)像素小了1um，而這正是影響整個(gè)畫面清晰度的重要因素。

由此，監(jiān)控圖像是否清晰不只是看總像素，也不是但單看攝像機(jī)或者傳感器，而是要結(jié)合傳感器尺寸看單個(gè)像素的大小，再選擇匹配的鏡頭。用戶在選配設(shè)備的時(shí)候既要理性看待“超高像素”之說，同時(shí)攝像機(jī)與鏡頭也應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下保持分辨率一致。