我國(guó)一體機(jī)鏡頭技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全自主研發(fā)

　　隨著視頻監(jiān)控的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)鏡頭憑借著高品質(zhì)和良好的應(yīng)用效果已廣受用戶(hù)青睞和國(guó)外同行關(guān)注。高清的迅猛發(fā)展，安防監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控圖像清晰度的要求日益提高，為了達(dá)到出色的成像質(zhì)量，視頻監(jiān)控前端——鏡頭的地位不斷凸顯。從百萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)近兩年的發(fā)展可以看到，在更高像素需求和更高透光率鏡頭鏡片的市場(chǎng)需求不斷刺激下，高清百萬(wàn)像素鏡頭成為市場(chǎng)寵兒。那么，高清鏡頭市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)狀況如何?

　　監(jiān)控鏡頭技術(shù)的起源

　　攝像機(jī)鏡頭技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)能力的形成是在照相機(jī)鏡頭的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。德國(guó)是照相機(jī)鏡頭技術(shù)和生產(chǎn)傳統(tǒng)強(qiáng)國(guó)，早在第二次世界大戰(zhàn)以前德國(guó)已經(jīng)處于世界光學(xué)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位。二次大戰(zhàn)后，日本企業(yè)從德國(guó)買(mǎi)來(lái)相機(jī)與鏡頭，學(xué)習(xí)如何制造這類(lèi)尖端的產(chǎn)品，包括中間所需的制造流程。到了上個(gè)世紀(jì)90年代，經(jīng)過(guò)持續(xù)不斷的努力和在研發(fā)上的投資，日本在鏡頭領(lǐng)域的技術(shù)、創(chuàng)新以及市場(chǎng)占有率上已經(jīng)成為世界的佼佼者。雖然如此，德國(guó)的鏡頭還一直是眾多消費(fèi)者青睞的鏡頭，就連日本的一些專(zhuān)業(yè)制造相機(jī)和攝像機(jī)的企業(yè)也采用德國(guó)的鏡頭。但由于德國(guó)的鏡頭很少在安防領(lǐng)域中被采用，所以它表現(xiàn)的并沒(méi)有日本的鏡頭活躍。

　　新中國(guó)在解放后，經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展光學(xué)工業(yè)，照相機(jī)工業(yè)形成了一定的技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)能力，加之質(zhì)高價(jià)廉的勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，到了二十世紀(jì)末和二十一世紀(jì)初，攝像機(jī)鏡頭的市場(chǎng)上出現(xiàn)了新的中國(guó)生力軍。由于中國(guó)高級(jí)鏡頭的研發(fā)和生產(chǎn)能力還較低，中國(guó)攝像機(jī)鏡頭還主要是中低檔產(chǎn)品。為了更好的利用國(guó)外的技術(shù)、資金，許多中國(guó)攝像機(jī)廠(chǎng)家紛紛與國(guó)外公司合作，以提高產(chǎn)品的檔次和市場(chǎng)占有率。

　　國(guó)內(nèi)鏡頭市場(chǎng)狀況

　　縱觀(guān)全球監(jiān)控鏡頭市場(chǎng)，日本目前占有全球60%以上的市場(chǎng)份額，居市場(chǎng)排名之首。而在這之前，德國(guó)監(jiān)控鏡頭制造技術(shù)要優(yōu)于日本。之后，日本經(jīng)過(guò)“偷師學(xué)藝”和不斷的摸索，在光學(xué)鏡頭的技術(shù)與創(chuàng)新，以及市場(chǎng)占有率上，逐漸開(kāi)始領(lǐng)先，尤其在監(jiān)控鏡頭領(lǐng)域，逐漸成為世界的領(lǐng)導(dǎo)者。另外，韓國(guó)鏡頭產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展的速度也不可小覷。韓國(guó)鏡頭的產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格都介于日本和中國(guó)鏡頭之間，他們的生產(chǎn)成本比日本低，比中國(guó)高，而質(zhì)量卻接近日本。這一點(diǎn)是中國(guó)鏡頭廠(chǎng)商需要努力超越的。雖然韓國(guó)鏡頭在國(guó)際方面擁有自己的優(yōu)勢(shì)，但是在中國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)不明顯，這可能是韓國(guó)廠(chǎng)商在對(duì)待中國(guó)市場(chǎng)沒(méi)有大力度去開(kāi)拓和推廣的原因所致。而德國(guó)作為老牌鏡頭制造大國(guó)，面對(duì)著發(fā)展前景大好的監(jiān)控鏡頭市場(chǎng)也為之心動(dòng)，部分德國(guó)廠(chǎng)商逐漸開(kāi)始爭(zhēng)相挺進(jìn)監(jiān)控行業(yè)，欲分一杯羹。主要是面向中國(guó)、韓國(guó)和美國(guó)等地，試圖通過(guò)與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)合作，共同開(kāi)發(fā)、研制、生產(chǎn)高端光學(xué)鏡頭。

　　說(shuō)起國(guó)內(nèi)鏡頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)廠(chǎng)家主要集中在深圳、福州、廈門(mén)、泉州、長(zhǎng)春、蘭州、河南等地，其中以福州最為集中。目前，福建的鏡頭產(chǎn)量約占國(guó)產(chǎn)鏡頭市場(chǎng)的70%，成為中國(guó)監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭的重要生產(chǎn)基地。經(jīng)過(guò)幾年的迅速成長(zhǎng)，中國(guó)鏡頭的出口比例已占到產(chǎn)能的45%以上。

　　另外，以市場(chǎng)層次來(lái)分析，日本鏡頭主要以高端市場(chǎng)為主，占據(jù)了高端市場(chǎng)的大部分份額。而中國(guó)國(guó)產(chǎn)鏡頭主要以中低端市場(chǎng)為主，中國(guó)鏡頭由于生產(chǎn)成本低(主要是原材料和勞動(dòng)力)，因而具有價(jià)格低廉、產(chǎn)品適用的特點(diǎn)，已受到許多國(guó)內(nèi)外攝像機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)商的歡迎和青睞。許多中國(guó)鏡頭制造商近年也開(kāi)始意識(shí)到，要想獲得更大的利潤(rùn)和企業(yè)長(zhǎng)期的發(fā)展，必須向高端市場(chǎng)開(kāi)拓，要著力改變中國(guó)鏡頭即等于低端鏡頭的形象。而深圳作為安防之都，近幾年在鏡頭產(chǎn)業(yè)方面也有發(fā)展迅速，已有眾多有實(shí)力、有創(chuàng)新能力的廠(chǎng)商在鏡頭制造技術(shù)方面表現(xiàn)卓越。

　　一體機(jī)鏡頭技術(shù)發(fā)展

　　在國(guó)內(nèi)，已掌握高清一體機(jī)機(jī)芯核心技術(shù)的企業(yè)屈指可數(shù)。眾所周知，機(jī)芯關(guān)鍵技術(shù)在鏡頭、自動(dòng)對(duì)焦、成像器件三方面。目前，從鏡頭光學(xué)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、數(shù)字自動(dòng)對(duì)焦到攝像機(jī)板設(shè)計(jì)及制造，能全部自主完成的企業(yè)并不多。在鏡頭上，全世界主要是日本騰龍、長(zhǎng)野和佳能,除此以外，行業(yè)內(nèi)能自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn)鏡頭的制造商為數(shù)很少，尤其國(guó)內(nèi)。目前，國(guó)內(nèi)自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn)鏡頭的制造商，比較向日本企業(yè)采購(gòu)鏡頭，可節(jié)省75%的成本;而在成像器件上，其外購(gòu)成本僅在人民幣60元左右，所有制造企業(yè)成本基本一致，不構(gòu)成對(duì)整個(gè)攝像機(jī)機(jī)芯成本的大幅度影響。相較進(jìn)口鏡頭，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)、生產(chǎn)的鏡頭產(chǎn)品性?xún)r(jià)比較有優(yōu)勢(shì)：效果質(zhì)量合理的價(jià)格=高性?xún)r(jià)比。如深圳某鏡頭、機(jī)芯制造商的產(chǎn)品銷(xiāo)往國(guó)內(nèi)外，在技術(shù)、性能、質(zhì)量、服務(wù)等方面都具有很高的聲譽(yù)，返修率控制在千分之三以?xún)?nèi)。

　　從鏡頭再到機(jī)芯，國(guó)內(nèi)機(jī)芯廠(chǎng)商取得研發(fā)成果之前，機(jī)芯的大半江山都被日本索尼、日立、三洋和韓國(guó)LG、三星、CNB等掌控;占機(jī)芯成本一半的鏡頭又被日本長(zhǎng)野、騰龍、佳能等企業(yè)所壟斷;CCD、CMOS等關(guān)鍵元件又被SONY或美國(guó)等其他國(guó)家跨國(guó)集團(tuán)所獨(dú)占，而高端自動(dòng)對(duì)焦的算法和高端夜視補(bǔ)光等核心技術(shù)在國(guó)內(nèi)仍屬空白。就機(jī)芯而言，關(guān)鍵技術(shù)在鏡頭、自動(dòng)對(duì)焦、成像器件三方面。而面對(duì)如此境況，眾多有實(shí)力的國(guó)內(nèi)優(yōu)秀民族安防企業(yè)，堅(jiān)持“科技創(chuàng)造價(jià)值”的理念，通過(guò)不斷創(chuàng)新，從主控板、鏡頭、光學(xué)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)了完全的自主研發(fā)、自主完成。

　　1、自動(dòng)變倍聚焦鏡頭

　　在自動(dòng)變倍聚焦鏡頭方面，全世界仍是以日本騰龍、長(zhǎng)野和佳能為主要廠(chǎng)家。此外，國(guó)內(nèi)深圳有鏡頭制造商通過(guò)自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，逐漸迎頭趕上也取得了技術(shù)上重大突破。該廠(chǎng)商的鏡頭技術(shù)，如自動(dòng)光圈、IR-CUT切換、多層鍍膜、非球面、低色散、大光圈(光圈值F1.6-F3.2)等技術(shù)呈現(xiàn)出明顯的整體優(yōu)勢(shì)，已具備了全功能、高性?xún)r(jià)比、小體積型變焦鏡頭研發(fā)和生產(chǎn)能力。

　　國(guó)內(nèi)光學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得很大發(fā)展，以深圳某國(guó)內(nèi)鏡頭制造商為例，其光學(xué)技術(shù)特點(diǎn)鮮明，采用了高折射率、低色散材料和多枚非球面鏡片，有效抑制高級(jí)球差色差，并確保中心和周邊軸向和法向同時(shí)擁有高解像度和高對(duì)比度，視場(chǎng)角達(dá)到60度～2.7度。

　　2、光電圖像處理主控板

　　目前國(guó)內(nèi)機(jī)芯方案仍沒(méi)有達(dá)到高度自主研發(fā)和生產(chǎn)，對(duì)國(guó)外主要零配件的依賴(lài)性還較強(qiáng)。但國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家通過(guò)不同方案的選用，可以自行開(kāi)發(fā)出符合國(guó)內(nèi)安防企業(yè)所需的機(jī)芯方案，如國(guó)內(nèi)某機(jī)芯廠(chǎng)家，其主要采用SONY和SHARP方案;為了滿(mǎn)足不同客戶(hù)和行業(yè)需求，開(kāi)發(fā)了三種不同領(lǐng)域的控制板卡方案：EFFIO-E(經(jīng)濟(jì))、EFFIO-S(標(biāo)準(zhǔn))、EFFIO-P(專(zhuān)業(yè))。

　　一體機(jī)鏡頭市場(chǎng)趨勢(shì)

　　從2008年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)鏡頭廠(chǎng)商開(kāi)始研發(fā)出高倍數(shù)小型非球面電動(dòng)變焦鏡頭;到2009年，國(guó)內(nèi)制造商又研發(fā)出高端數(shù)字自動(dòng)對(duì)焦算法，結(jié)束了中國(guó)智能球攝像機(jī)近十年來(lái)“有球無(wú)芯”的時(shí)代;再到2011年,國(guó)內(nèi)鏡頭制造商再次自主研發(fā)出200萬(wàn)像素22倍高清變焦鏡頭，由此該廠(chǎng)商也成為了全球第二家具備此類(lèi)高端鏡頭開(kāi)發(fā)能力的制造商。同時(shí)，同步變焦的紅外LED補(bǔ)光光源及超強(qiáng)勻化超大范圍變焦的紅外激光夜視光源也逐步浮出水面，從而國(guó)內(nèi)鏡頭制造商也擁有了高/中/低端變焦鏡頭、數(shù)字自動(dòng)對(duì)焦算法、球體到高端夜視補(bǔ)光等全套核心技術(shù)。目前已自主開(kāi)發(fā)了除成像器件外的四大核心技術(shù)：光學(xué)鏡頭、自動(dòng)對(duì)焦、球體驅(qū)動(dòng)、夜視光源(同步變焦慮LED/超強(qiáng)勻化變焦激光光源)。目前，國(guó)內(nèi)已可制造出1/3"CCD650線(xiàn)、720P、1080P等一系列數(shù)字自動(dòng)對(duì)焦機(jī)芯產(chǎn)品，它們都擁有超寬白平衡、數(shù)字降噪、超寬動(dòng)態(tài)、強(qiáng)光抑制、自動(dòng)光圈控制、連續(xù)跟蹤自動(dòng)對(duì)焦、隱私遮蔽、IR-CUT功能、低照度、增強(qiáng)型感紅外、數(shù)字高速對(duì)焦等功能。

　　除此之外，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商也在為紅外高速球普及方面積極努力，已有全面掌握非球面變焦鏡頭、自動(dòng)對(duì)焦、攝像機(jī)板、高速球的廠(chǎng)家出現(xiàn)。此類(lèi)產(chǎn)品具有精密步進(jìn)電機(jī)、操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單、多級(jí)防雷/防電磁干擾/獨(dú)特的防水處理、快裝結(jié)構(gòu)、維護(hù)方便等功能。也就是說(shuō)從機(jī)芯到球體，是100%中國(guó)創(chuàng)造，無(wú)論在國(guó)內(nèi)，還是國(guó)外市場(chǎng)，都有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　目前中國(guó)鏡頭市場(chǎng)對(duì)比日本鏡頭還是存在一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，隨著中國(guó)企業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，日本企業(yè)也會(huì)繼續(xù)降低價(jià)格以求穩(wěn)定自己的地位，但是下降的幅度不會(huì)太大。日本企業(yè)的降價(jià)與中國(guó)企業(yè)的漲價(jià)會(huì)使鏡頭價(jià)格達(dá)到一個(gè)平衡，這個(gè)平衡離目前市場(chǎng)的價(jià)格不會(huì)相差太遠(yuǎn)。而作為中國(guó)企業(yè)，首先要認(rèn)識(shí)的是唯有不斷的加強(qiáng)創(chuàng)新與投放，才有可能在產(chǎn)品性能和效果方面趕超日本鏡頭水平;另外對(duì)中國(guó)鏡頭制造企業(yè)而言，應(yīng)該跳出價(jià)格戰(zhàn)的“泥沼”，苦練內(nèi)功，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提升品質(zhì)和管理，塑造品牌，提高產(chǎn)品的附加值，逐漸進(jìn)軍高端市場(chǎng)，并積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，以贏得應(yīng)有的市場(chǎng)份額。

　　在CCTV鏡頭制造技術(shù)上，日本仍是領(lǐng)先者，國(guó)產(chǎn)鏡頭與日本鏡頭在技術(shù)層面仍有著較大的差距，主要體現(xiàn)在新品開(kāi)發(fā)和研發(fā)周期上。日本鏡頭以其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和日本人少有的對(duì)產(chǎn)品的“苛刻”要求，使日本鏡頭成為高品質(zhì)、先進(jìn)工藝、先進(jìn)技術(shù)的象征，比如CCTV鏡頭的非球面鏡片技術(shù)、紅外對(duì)應(yīng)日夜兩用鏡頭(IRlens)等都是由日本廠(chǎng)商率先研發(fā)出來(lái)的。

　　如今，監(jiān)控行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)鏡頭也將提出更高的要求。比如紅外對(duì)應(yīng)鏡頭就是隨著監(jiān)控行業(yè)近年對(duì)夜間低照度監(jiān)視的需求而誕生的創(chuàng)新產(chǎn)品;要求監(jiān)視角度更廣，促使魚(yú)眼鏡頭的問(wèn)世;要求監(jiān)視距離更遠(yuǎn)，又促使鏡頭制造商紛紛推出高變倍遠(yuǎn)望鏡頭。鏡頭小型化將是未來(lái)手動(dòng)變焦鏡頭發(fā)展的重要趨勢(shì)，采用小規(guī)格的透鏡以及通過(guò)非球面鏡片來(lái)減少透鏡的數(shù)量，可以使得鏡頭的體積更為小巧，“瘦身”也是鏡頭發(fā)展的趨勢(shì)。此外還有像素的要求，與數(shù)碼相機(jī)相比，相對(duì)而言，之前監(jiān)控用攝像機(jī)對(duì)像素的要求不是太高，一般為30-40萬(wàn)像素。隨著技術(shù)和市場(chǎng)的要求，可能會(huì)越來(lái)越高。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逼使企業(yè)創(chuàng)新意識(shí)增強(qiáng)。國(guó)內(nèi)鏡頭制造商也要十分重視技術(shù)革新和產(chǎn)品創(chuàng)新，才能使產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定性有突破性的提高。