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視頻監(jiān)控系統(tǒng)知識(shí) |
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| 關(guān)于紅外監(jiān)控鏡頭工作原理的詳細(xì)解析 |
紅外是大家常談的話題，由于紅外光和可見光的折射率不同，通過鏡片后會(huì)產(chǎn)生折射而發(fā)生色散。色散后的紅外光和可見光會(huì)聚焦在不同的焦平面，CCD/CMOS無法滿足紅外光和可見光同時(shí)呈像清晰，這就是為什么普通鏡頭無法實(shí)現(xiàn)紅外功能的原因。監(jiān)控鏡頭領(lǐng)域不同的矯正方式卻是完全不同的效果，紅外鏡頭別有哪些“洞天”呢?
紅外是大家常談的話題，由于紅外光和可見光的折射率不同，通過鏡片后會(huì)產(chǎn)生折射而發(fā)生色散。色散后的紅外光和可見光會(huì)聚焦在不同的焦平面，CCD/CMOS無法滿足紅外光和可見光同時(shí)呈像清晰，這就是為什么普通鏡頭無法實(shí)現(xiàn)紅外功能的原因。監(jiān)控鏡頭領(lǐng)域不同的矯正方式卻是完全不同的效果，紅外鏡頭別有哪些“洞天”呢?
鏡頭矯正可分為幾種：無紅外矯正、紅外光學(xué)矯正、ED玻璃等材料紅外矯正等。目前市場(chǎng)上很多鏡頭只是經(jīng)過光學(xué)矯正，紅外光和可見光的焦平面不可能達(dá)到一致，只是在短焦距段時(shí)紅外效果可以勉強(qiáng)接受。而采用ED玻璃，從鏡片材料上對(duì)紅外矯正，焦距變化效果幾乎一致，可謂“Tureinfrared(真紅外)”。
紅外鏡頭之入門級(jí)-----光學(xué)矯正
除特殊情況外，一般而言，單個(gè)球面透鏡不能校正色差，正透鏡產(chǎn)生負(fù)色差，負(fù)透鏡產(chǎn)生正色差。為了減小色差，利用不同折射率、不同色差的玻璃組合，可以消除色差。
以適當(dāng)形狀的正、負(fù)透鏡組合成的雙透鏡組或雙膠合鏡組是可能消色差的一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。這種雙膠合透鏡組減小色散的方法是常用的光學(xué)紅外矯正法。
經(jīng)過光學(xué)矯正后，由于色散減少，紅外光和可見光的折射分離減少，聚焦平面間的距離被拉近(但無法消除)。對(duì)于短焦距段的鏡頭而言，經(jīng)過光學(xué)矯正后，紅外和可見光的焦平面偏離較小，對(duì)呈像清晰度的影響較小。但隨著焦距越長(zhǎng)，色散會(huì)被逐漸放大，紅外光和可見光的焦平面偏離越大，光學(xué)矯正無法使兩者同時(shí)呈像清晰。
紅外鏡頭之核心級(jí)-----ED玻璃矯正
為了實(shí)現(xiàn)紅外光和可見光同時(shí)清晰，必須保證二者的聚焦平面在同一焦平面上。光學(xué)矯正減小色差的能力很有限，那么就必須借助ED玻璃 (超低色散玻璃)鏡片，超低色散，減小色差，并確保各類波長(zhǎng)的光線實(shí)際對(duì)焦于同一平面，近紅外不離焦，從而實(shí)現(xiàn)白天夜晚24小時(shí)高清。
長(zhǎng)焦距段鏡頭對(duì)紅外矯正要求更為嚴(yán)格，必須使用ED玻璃進(jìn)行紅外矯正，保證紅外光和可見光焦平面一致，才能實(shí)現(xiàn)真正的日夜高清。其實(shí)從運(yùn)用ED玻璃的主流鏡頭廠商中，精工鏡頭均是選用ED玻璃鏡片，運(yùn)用真紅外實(shí)現(xiàn)白天黑夜真高清，我們也可以看出，主流鏡頭廠商對(duì)實(shí)現(xiàn)真正紅外效果的重視。
長(zhǎng)焦距段的鏡頭尤其要注意這一點(diǎn)，因?yàn)殓R頭內(nèi)置鏡片越多，光線通過鏡頭后產(chǎn)生的色散越大，紅外光和可見光的聚焦面偏離更大。一般的光學(xué)矯正對(duì)焦平面的偏移影響極小，調(diào)焦后，白天和夜晚清晰度相差巨大，無法實(shí)現(xiàn)日夜高清。
鏡頭紅外矯正對(duì)比圖：
如上圖所示，不帶紅外矯正的鏡頭，白天調(diào)節(jié)焦距清晰后，夜晚呈像不清晰;夜晚調(diào)節(jié)清晰后，白天呈像不清晰。經(jīng)過光學(xué)紅外矯正后，白天調(diào)節(jié)焦距清晰后，夜晚呈像不清晰;但夜晚調(diào)節(jié)清晰后，白天呈像可能清晰，也可能不清晰，這是由鏡頭的焦距和景深決定。而使用ED玻璃鏡片達(dá)到紅外矯正后的鏡頭一旦畫面調(diào)節(jié)清晰，不論白天夜晚，呈像都會(huì)清晰。
紅外鏡頭之錦上添花----紅外多層鍍膜技術(shù)(IRCoating)，紅外增透
多層復(fù)合鍍膜技術(shù)可以減小光線散射損失，提升鏡片透光率，使畫面更清晰。同時(shí)提升波長(zhǎng)為750-1000nm光波的增透性。鏡片表面一般為墨綠色。紅外多層鍍膜技術(shù)(IRCoating)，可以提升近紅外的透光率，能為紅外鏡頭更好的實(shí)現(xiàn)高清起到錦上添花的功效。
一般具有紅外功能的鏡頭只解決了“能否看見”的問題，但是沒有解決“是否清晰”的問題。沒有經(jīng)過紅外矯正，尤其是沒有經(jīng)過ED玻璃紅外矯正的鏡頭，紅外光和自然光的焦平面相互偏離，無法實(shí)現(xiàn)日夜高清。IR鏡頭的應(yīng)用場(chǎng)所非常廣泛，并能實(shí)現(xiàn)日夜兩用監(jiān)控。
紅外鏡頭之全天候高清——讓夜如白晝
光線傳播時(shí)，自然光等波長(zhǎng)較短的光會(huì)受到霧、雨水、塵等阻礙，無法透過，但紅外光等波長(zhǎng)長(zhǎng)的光容易通過。紅外光穿過阻礙到達(dá)鏡頭后，因?yàn)橛蠩D玻璃的紅外矯正和IRCoating紅外多層鍍膜的紅外增透，透過霧氣、雨水、塵埃等的紅外光能在攝像機(jī)上清晰呈像。通過ED玻璃紅外矯正后的鏡頭，能夠保證近紅外不離焦，實(shí)現(xiàn)白天夜晚7*24h全天候高清。
長(zhǎng)焦鏡頭若沒有紅外矯正，清晰度效果偏差非常大，而采用ED玻璃紅外矯正，能輕松實(shí)現(xiàn)監(jiān)控圖像的高清晰效果。
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