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[功能实测]腾龙M118VG1250IR一款能满足4K应用的手动变焦镜头

4K即将横行监控领域,虽然腾龙至今没有一款产品是标称应对4K摄像机的,但在本次的测试中,M118VG1250IR的表现,却有着惊艳的表现,其在各项指标测试中,性能不仅优于厂家所标称的对应500万像素镜头的应有效果,甚至较部分4K解像力镜头要优良,下面我们来逐项证明。
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  在安防领域,4K摄像机要先于超高解像力镜头面世,但是由于没有匹配的4K解像力镜头,早期摄像机只能在对应300万像素镜头下勉为其难地苦苦支撑,不过画质效果始终达不到4K摄像机应有的表现。

  笔者进入安防行业之时,接触的第一个镜头就是腾龙的产品,由此也一直在期待腾龙尽早推出对应4K分辨率的镜头,不过时至今日,笔者经手的腾龙镜头中,最高解像力也仅为500万。

  在确定测评的镜头为M118VG1250IR之时,笔者曾几经犹豫,最终还是决定以较高规格来做检验:4K摄像机及准备了多款解像力从300万至4K的不同品牌镜头,以便更好的检验该款对应500万像素镜头与4K镜头之间的差距,不过结果却颇为令人欣慰,下面我们来看详细表现。


一如稳固的结构设计

  与其他品牌的超高解像力镜头一样,本次所测试的M118VG1250IR镜头也较腾龙之前的300万及以下解像力镜头要稍微大些,不过结构设计、材质、制作工艺不但无差异,反而还要精致了些。

  磨砂质感,轻松调节

  M118VG1250IR延续过去的风格,依旧采用强压铸成型的黑色工程塑料材质,镜头外壳厚实而牢固,不易被刮花;而表面采取了细微的磨砂设计,保证表面平滑的同时,增加了摩擦力,提升安装简易性。

  这是一款手动变焦、自动光圈镜头,前半部为变焦环,只要稍微松开其上的固定螺杆即可对镜头轻松变焦;后半侧内凹处为聚焦环,通过固定螺杆控制调节;测试中,聚焦环和变焦环的阻尼设计都恰当到位,这也是腾龙手动变焦镜头良好使用体验的关键所在,任意拨动,都能轻松控制,不会出现回环、前滑现象,并在实际应用中,有助于快速精确聚焦,再通过螺杆固定后,聚焦焦点将不会产生偏移。而与聚焦环相对应的凸起部分则为镜头的自动光圈电机,从其上向外延出一条与摄像机链接的控制线,便于光圈的自动调节。

  非球面高清镜片深邃清澈

  该对应500万高清镜头采用了非球面镜片及LD(低色散)镜片技术,能有效抑制色差,以拍摄出色彩饱满、图像锐利的影像。从结构看,该镜头共有3组镜片,最前端为固定安装,在阳光下,从其折射的紫光来看,该镜头镀膜层数、厚度、均匀度都到位,能有效杜绝鬼影现象出现,在变焦环控制下,第二组镜片在镜筒内自由伸缩,从外往内看,在一片清澈的透视中给人以强烈的深邃感。而第三组镜片为由聚焦环控制的镜片组,用于将光影像投射到传感器上。

  滑动接口:安装更便利

  该镜头为CS接口设计,满足目前主流的高清、超高清摄像机的镜头选配。与过去一样,该镜头同样设计了滑动接口,但不同的是,其滑动接口设计已有所改善,实际安装过程中,镜头拧到尽头之后,除了听到有轻微的“咔”声外,别无其他异常,实际上镜头已经进入滑动调节阶段,较原设计更为省力。


滑动接口设计


解像力:不是4K优于4K

  应对超高清摄像机配置

  在正式测试前,我们先来看一下该镜头的参数,以了解其适用范围。该镜头对应的传感器靶面最大为1/1.8",这也是目前超高像素摄像机最为常见的大靶面尺寸,因而,该镜头可满足搭载1/1.8"并向下兼容1/2"、1/3"靶面传感器的摄像机的使用。

  同时,这还是一款中段焦距镜头,f为12-50mm,支持4倍光学变倍,在标配1/1.8"靶面摄像机时,将会获得最大的视角,水平为34~8.5°、垂直为25.5~6.4°

  超高清解像力表现

  本次采用海康威视的一款4K超高清摄像机DS-2CD4085F-AP对其进行检测,测试中摄像机的视频参数始终限制为4K分辨率。

  先来检测清晰度,搭载M118VG1250IR镜头时,从4K摄像机所呈现的清晰度图像上,可辨识至2200TVL;而采用本次准备的A、B品牌4K镜头,从画面上,清晰度只能识别到约2150TVL。从镜头的对应像素来说,本次测试的M118VG1250IR对应500万,在所有镜头中并非配置最高的一款产品,但实测效果却较某些品牌4K镜头的表现要稍微好些。从表现看,腾龙对该镜头的对应像素宣称值是持保守态度的。从本次该镜头的测试表现,结合a&s过去采用4K镜头的经验看,该镜头可适应1200万像素摄像机的使用,最高解像力预计可达3300-3500TVL。


搭配海康威视4K摄像机所得的超高清效果

  接着看该机的色彩还原能力。从测试来看,海康威视4K摄像机采用M118VG1250IR所得的彩色画面效果与采用其他不同品牌镜头所得的效果,相比较后,肉眼难以分辨出差异来,基本可以断定在良好的光线及标准彩色还原测试手段下,各家所用的非球面镜片在色彩还原方面的差异不大,即便腾龙这样的品牌产品,也很难体现其优势。

  良好的成像特质

  在测试中,该镜头所呈现的图像是非常写实的,在最低光学变倍下,画面非常平整,未见画面有畸变迹象。

  与此同时,由于最短焦距为12mm,成像物距较其他镜头要大,本次测试中发现,在f=12mm时,镜头最短成像物距为75cm。

  在此,还必须要说明的是,该镜头的中心与边缘清晰度控制平衡:采用M118VG1250IR所得的图像四周边缘清晰度差异不大,中心与边缘控制得很平衡;而部分比对用的超高解像力镜头却顾此失彼:要么中心清晰边缘模糊,要么四个边角有的很清晰有的很模糊;这也说明了M118VG1250IR的设计性能要高出一筹。

  适于长距离监控

  如上介绍到,该镜头焦距f=12-50mm,支持4倍光学变倍,近年来市面上与此中焦段相类似的产品还是比较多的,适用于中长距离的监控应用。测试中在最低光学变倍下,f=12mm下34°的水平视角可囊括的视野虽然不大,但面对100米外的场景,景深通透,较其他短焦镜头来说,场景的即视感更强;再切换到最大光学变倍的水平8.5°视角,此时监看1-2公里外的广告牌,前后景深场景均清晰可辨;且在夜晚8点左右,仅依赖路灯,即能将画面中的场景清晰呈现出来。可见该镜头适于做3公里内的长景深监控应用,适于在机场、道路、卡口等场合下的使用。


良好提升摄像机的夜视效果


最低光学变倍与最大光学变倍效果比对(左:最低光学变倍,右:最大光学变倍)


良好的光抑制及低照度成像能力

  大景深下的成像能力

  先来看其20米内的景深成像能力。在此短距离内,最低变倍下,将该镜头聚焦8米处,此时3-15米景深范围内的场景可以清晰识别;再切换到最大变倍,聚焦10米处标的物,此时景深约为2.5 米。

  接着将搭载该镜头的4K摄像机对准强光灯,从成像画面中可以看到,强光灯灯罩周边出现了蓝边现象(紫边效应),但任意旋转强光灯的照射角度,画面中均未出现鬼影现象;而采用近两年才面世的其他品牌4K镜头,虽然蓝边较该镜头稍微弱些,但鬼影现象很明显。


应对强光无鬼影

  良好的低照度感光能力

  M118VG1250IR同时也是一款IR镜头,支持可见光及近红外光域,搭配自动光圈F=1.4-360,可以实现更为良好的夜视成像效果。

  为验证其效果,我们将搭载该镜头的海康威视4K摄像机置于暗箱中,需要特别提醒的是,海康威视的DS-2CD4085F-AP是一款星光级低照度超高清摄像机,因此对镜头的测试,主要看其对该款测试用摄像机成像能力的影响如何。

  实测发现,在照度为0.5Lux时,摄像机画面仅有少许噪声,且摄像机在照度低至0.16Lux时才切换到黑白画面。切换后的图像在IR控制下,聚焦清晰,与切换前相比,未见虚焦现象出现,可见该镜头对近红外光域的焦点与可见光的焦点控制一致。接着将照度下降至0.01Lux,虽然采用的是同一款4K摄像机,但采用的M118VG1250IR所得效果与其他4K镜头所得效果比对明显:

  ·黑白模式下:M118VG1250IR的黑白画面明亮,噪声不明显;而比对用镜头亮度要暗些,且噪声也相应要多些;

  ·彩色模式:0.01Lux下,采用M118VG1250IR仍能较为轻松地识别画面中图像的细节、照度计的度数;但采用其他某款4K镜头时,基本可以说0.01Lux已经是最低成像照度了,所有细节无法辨识,画面也偏暗、朦胧。


同一照度下与4K镜头的比对(左:腾龙镜头;右:其他品牌4K镜头)


产品特色

  本次测试主要是为了呈现其搭配超高像素摄像机时的成像能力,涉及的比较也以4K镜头表现为主要参照。从测试中我们可以看出,采用该镜头,在超高像素解像力、IR成像能力、镀膜及镜片的消除鬼影能力都有着不错的表现,且在测试及比对过程中展示了超越本次所比对用的4K镜头的表现。厂家所标称的“对应500万像素”确实太保守了,该镜头完全可以匹配1200万甚至更高像素摄像机,IR功能更是能提升摄像机的全天候成像能力。


厂家说法

  对于1/1.8" / 1/2"的大靶面、超高像素要求越来越强的市场需求,腾龙开发了这款M118VG1250IR镜头。该产品采用最先进的光学设计及镜片材料,配合高精度的加工技术,大幅度改善了色差以及近红外域的性能,从画面中心到周边拥有均一的高分辨率,实现了真正的日夜兼用效果。在可视光与近红外光同时存在的夜间,也可以清晰地拍摄到各个角落。其扩大了有效成像面积,对应市场所需的1/1.8"型大靶面感应器。而大光圈设计,实现了F1.4-360应用;可对应1/2"、1/3"等多种靶面,应用范围更广。


测试场合及配合设备

  a&s测试室,各类测试卡、海康威视4K摄像机、多款不同分辨率镜头、创维高清监视器、PoE交换机、高性能电脑、暗箱/暗室、强光灯、照度计等。


适用场合

  适于搭配1/1.8"英寸及以下靶面传感器摄像机,并提升机场、平安城市、监狱、智能交通等专业领域的全天候监控能力。


提升空间

  对该镜头在测试中所体现出来的蓝边(紫边)效应还可再做优化。

 

规格参数

  对应靶面  1/1.8"

  接口  CS

  焦距  12-50mm

  光圈  自动控制F=1.4-360

  视角  对应1/1.8"时,水平34-8.5°

  最近物距  1.0-∞

  变焦控制  手动

  聚焦控制  手动

  光圈控制  DC驱动;开:4V,关:0.5V

  后焦点  9.62mm(in air)

  感光能力  可见光域-近红外光域

  工作温度  -20~60℃



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