摘要：监控系统高性能的实现有赖于摄像机和镜头的完美搭配，而在监控项目中，如果用户或施工人员的专业技术不足，摄像机及镜头选型安装存在不合理，将直接会影响到监控系统的整体效果，如当镜头成像尺寸大于摄像机芯片尺寸，可以正常成像，但图像的视场角会小于镜头的视场角;但如果镜头成像尺寸小于成像传感器尺寸，最低光学变倍下，监控画面四周会出现暗角。

文/刘庆文

　　根据应用场合镜头的种类大致可分为：广角镜头、标准镜头、长焦镜头以及变焦镜头。然后根据光圈又分为手动和自动两种，由于摄像机多数使用在室外或者特殊场合，加上光线的不断变化，所以较多选用自动光圈镜头。目前工程项目上，由于商场、办公大楼、医院等室内场所使用闭路电视监控系统的比例依旧较高。工程商在项目中选购镜头，即便是自动光圈镜头价格高于同等焦距的手动光圈镜头，但为了后续调试方便，以及多变光线适应力，因此他们更倾向于选择自动光圈镜头。刚巧，本次参与测试的希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头、海康威视HV0733D-6MP镜头以及精工SSV2713GNBIRMP镜头皆是手动变焦自动光圈高清镜头，那么他们的性能如何?更适用于什么场景?哪方面性能更为突出?在此再次感谢希比希、海康威视以及精工的鼎力支持，下面笔者为大家解读下三款镜头的功能特点，为用户对镜头选型尽一点绵薄之力。

　　光圈影响低照度成像质量

　　当监控应用点在室外时，具有自动光圈调节能力的镜头是必要的选择，因为室外光线动态范围变化非常大，夏日阳光环境照度高达50000Lux以上，即便是阴天也有2000Lux左右。而夜晚时，即便有路灯补光，照度值也仅仅在10Lux左右，白天到黑夜照度变化幅度可见有多大。在此，摄像机成像对光线控制已不能单靠设备本身电子快门就能够控制的，因此自动光圈镜头成为室外监控的“必备良药”。本次送测希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头光圈值为F1.2-C(1/2.7")、海康威视镜头HV0733D-6MP光圈值为F0.95-C(1/1.8")以及精工SSV2713GNBIRMP镜头光圈值为F1.4-C(1/2.7")。从数值上来讲，镜头之间差值也就在F0.2左右，正因为这F0.2值决定了它们具体的应用场景。

　　测试过程中，我们将装载测试镜头的辅助摄像机置于暗箱当中，通过不断降低照明灯照度，可发现，搭配普通镜头(F1.4-C)的辅助摄像机时，当到达2Lux时，噪声就出现，并且有色衰现象;而继续降低照度值至1Lux，色衰情况明显，噪声多且有轻微虚焦。照度值最后降至0.82Lux就切换至夜晚黑白模式。而海康威视HV0733D-6MP镜头光圈值为F0.95-C，在强制彩色模式下，当照度值下降至0.53Lux才开始出现噪声，并且画面整体通透性良好，布娃娃脸部细节清晰可辨;同样降低照度至0.11Lux时，画面细节轮廓、色彩以及亮度明显比普通镜头好许多，也未见虚焦。

　　而采用希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头，照度值在下降至2Lux，噪声出现，画面色彩及公仔的细节都保持良好。照度值为1Lux时，噪声才较为明显。照度值继续降至0.66Lux时切换至黑白模式，并且没有虚焦情况出现。综合而言，在相同照度值下，噪声抑制及色衰控制都比普通镜头要好上不少。最后就是精工SSV2713GNBIRMP镜头，鉴于光圈比其他两款小，但是具备红外IR功能的它，在装载该镜头的辅助摄像机切换至夜晚模式后，图像细节保持良好，即便照度计显示为0.00Lux(实际照度值为0.001Lux-0.009Lux之间)时，画面依旧能够清晰辨识。

　　总而言之，根据应用环境照度变化情况，随着日照时间导致照度变化的大堂、窗口等场景，最好是选用自动光圈镜头。好比海康威视HV0733D-6MP镜头，光圈值F0.95特别大，即使未支持红外IR，但对于交通、平安城市、道路卡口这类对色彩信息比较敏感的领域，超大光圈也能够在较低照度下提供优异的色彩画面。而希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头以及精工SSV2713GNBIRMP镜头，都具备红外IR功能，则更适合商场、学校、火车站等场所。当然镜头尺寸也是影响成像主要原因之一，镜头对应靶面尺寸越大，光通量也就越大，光通量越大，成像质量也就越好。这也是海康威视镜头在彩色模式下依旧能够得到优秀画面的原因。当然镜片制造工艺、镀膜技术也会影响图像成像优劣。

　　焦距、景深决定监视场景

　　在电梯、固定大小的房间、走廊等狭小的监视环境一般都会采用短焦距广角或超广角定焦镜头。而在实际项目中，鉴于每个监控点的监视范围不相同，变焦镜头更受工程商的青睐。而本次送测希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头焦距f=2.8-10mm、海康威视HV0733D-6MP镜头焦距f=7-33mm以及精工SSV2713GNBIRMP镜头焦距f=2.7-13mm。为了测试他们监控景深及水平视场角，我们将其装载测试镜头的辅助摄像机置于20m范围场景，通过聚焦5m、10m、15m处的标志物，测其景深控制情况。希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头在最低变倍下，20m景深范围内的所有物体均能清晰成像，未见虚焦。而最大变倍时，先将镜头聚焦10m处的标志物，前后景标志物未见虚焦情况，聚焦3m处标志物，10m处标志物清晰，20m处则有轻微不明显的模糊，测得其景深略大于17m。海康威视HV0733D-6MP镜头在广角端下，视野范围内的目标清晰，前后景深较大，未出现虚焦的情况。而在望远端，对焦15m处，15m外的目标未见模糊。最后精工SSV2713GNBIRMP镜头在最小变倍下，无论聚焦何处，皆可清晰辨识，毫无虚焦情况。而最大变倍时，聚焦3m(或15m)处标志物时，15m(或3m)处标志物稍有模糊，可见该机在15m范围内，景深约为12m。

　　综合而言，海康威视HV0733D-6MP镜头在焦距为f=7-33mm情况下，更适合用于道路、平安城市这类中长距离监控。而希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头和精工SSV2713GNBIRMP镜头由于焦距分别为f=2.8-10mm、f=2.7-13mm，测得其水平视场角分别约为50˚(远焦)～115˚(广角)、25˚(远焦)～115˚(广角)，可以发现它们在广角端时适用于酒店大堂、办公大厅、火车站等小视距大视角场所，而远焦端适用于走廊、小区周界、梯口等场所，综合应用场景类型较多。

　　画面还原真实

　　本次送测镜头从结构上来讲，并没有多大差异。基本分为3个部分，变焦环、固定环以及聚焦环。海康威视镜头采用全身技术外壳，能够起到很好的抗压、保护作用。而希比希镜头与精工镜头则同样采用ABS工程塑料，注塑均匀，结构轻巧。然而分别装载在1080P辅助摄像机，清晰度、色彩还原基本与辅助摄像机最佳效果保持一致。

　　在最低变倍下将摄像机对准清晰度测试卡，从监视器可发现，希比希AG4Z2812FCS-MPIR百万像素高清镜头获得的画面稍有畸变，但水平清晰度达1000TVL、垂直清晰度达1050TVL，而普通镜头的水平、清晰度勉强达到1000TVL;精工SSV2713GNBIRMP镜头为对应300万像素，水平垂直清晰度皆为1050TVL，边缘清晰度为800TVL。由于在最低变倍下为广角，画面虽出现畸变现象，不过畸变控制较好，同时在远焦端并没有出现畸变。海康威视HV0733D-6MP镜头像素达到对应600万，水平、垂直清晰度皆达到1000TVL。而彩色还原能力，3个测试镜头也达到摄像机最佳效果，并没有偏色现象。

　　随后将摄像机对准室外场景，无论是广角端还是远焦端，3个测试镜头获得的图像皆色彩准确，画面通透清晰，室外场景的树木、建筑层次分明，整个测试过程，未见光斑、鬼影、炫光等不良迹象。同时在暗箱中，通过10次开关照明灯测镜头光圈响应速度，希比希AG4Z2812FCS-MPIR镜头平均响应时间只需约1.15s、海康威视HV0733D-6MP镜头整个调节过程只需约1.5s、精工SSV2713GNBIRMP镜头平均控制在1.11s左右，3者对于光圈响应速度控制非常良好，可以预测到，如果监控场所突然失去或者重获照明，也不会因为光圈响应速度过慢，而导致监控录像出现空白期。

　　总结

　　随着高清监控发展的日趋明显，安防行业技术慢慢走向成熟。正所谓“工欲善其事，必先利其器”，没有匹配的高清镜头，前端高清摄像机也不能发挥出应有的效果。因此无论是银行、政府机关、火车站、机场等场所，还是平安城市、智慧建筑、道路交通等领域，对于镜头的选择是非常着重。而本次参测的三款镜头成像都非常优秀，加上大厂对于镜头技术以及生产品质把控，综合性能都不是普通镜头所能够比拟的。