我國一體機鏡頭技術實現(xiàn)完全自主研發(fā)

　　隨著視頻監(jiān)控的快速發(fā)展，國產(chǎn)鏡頭憑借著高品質(zhì)和良好的應用效果已廣受用戶青睞和國外同行關注。高清的迅猛發(fā)展，安防監(jiān)控系統(tǒng)對監(jiān)控圖像清晰度的要求日益提高，為了達到出色的成像質(zhì)量，視頻監(jiān)控前端——鏡頭的地位不斷凸顯。從百萬像素攝像機近兩年的發(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需求不斷刺激下，高清百萬像素鏡頭成為市場寵兒。那么，高清鏡頭市場競爭狀況如何?

　　監(jiān)控鏡頭技術的起源

　　攝像機鏡頭技術進步和生產(chǎn)能力的形成是在照相機鏡頭的基礎上發(fā)展起來的。德國是照相機鏡頭技術和生產(chǎn)傳統(tǒng)強國，早在第二次世界大戰(zhàn)以前德國已經(jīng)處于世界光學產(chǎn)業(yè)領先地位。二次大戰(zhàn)后，日本企業(yè)從德國買來相機與鏡頭，學習如何制造這類尖端的產(chǎn)品，包括中間所需的制造流程。到了上個世紀90年代，經(jīng)過持續(xù)不斷的努力和在研發(fā)上的投資，日本在鏡頭領域的技術、創(chuàng)新以及市場占有率上已經(jīng)成為世界的佼佼者。雖然如此，德國的鏡頭還一直是眾多消費者青睞的鏡頭，就連日本的一些專業(yè)制造相機和攝像機的企業(yè)也采用德國的鏡頭。但由于德國的鏡頭很少在安防領域中被采用，所以它表現(xiàn)的并沒有日本的鏡頭活躍。

　　新中國在解放后，經(jīng)過幾十年發(fā)展光學工業(yè)，照相機工業(yè)形成了一定的技術基礎和生產(chǎn)能力，加之質(zhì)高價廉的勞動力優(yōu)勢，到了二十世紀末和二十一世紀初，攝像機鏡頭的市場上出現(xiàn)了新的中國生力軍。由于中國高級鏡頭的研發(fā)和生產(chǎn)能力還較低，中國攝像機鏡頭還主要是中低檔產(chǎn)品。為了更好的利用國外的技術、資金，許多中國攝像機廠家紛紛與國外公司合作，以提高產(chǎn)品的檔次和市場占有率。

　　國內(nèi)鏡頭市場狀況

　　縱觀全球監(jiān)控鏡頭市場，日本目前占有全球60%以上的市場份額，居市場排名之首。而在這之前，德國監(jiān)控鏡頭制造技術要優(yōu)于日本。之后，日本經(jīng)過“偷師學藝”和不斷的摸索，在光學鏡頭的技術與創(chuàng)新，以及市場占有率上，逐漸開始領先，尤其在監(jiān)控鏡頭領域，逐漸成為世界的領導者。另外，韓國鏡頭產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展的速度也不可小覷。韓國鏡頭的產(chǎn)品質(zhì)量和價格都介于日本和中國鏡頭之間，他們的生產(chǎn)成本比日本低，比中國高，而質(zhì)量卻接近日本。這一點是中國鏡頭廠商需要努力超越的。雖然韓國鏡頭在國際方面擁有自己的優(yōu)勢，但是在中國市場競爭優(yōu)勢表現(xiàn)不明顯，這可能是韓國廠商在對待中國市場沒有大力度去開拓和推廣的原因所致。而德國作為老牌鏡頭制造大國，面對著發(fā)展前景大好的監(jiān)控鏡頭市場也為之心動，部分德國廠商逐漸開始爭相挺進監(jiān)控行業(yè)，欲分一杯羹。主要是面向中國、韓國和美國等地，試圖通過與當?shù)仄髽I(yè)合作，共同開發(fā)、研制、生產(chǎn)高端光學鏡頭。

　　說起國內(nèi)鏡頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)廠家主要集中在深圳、福州、廈門、泉州、長春、蘭州、河南等地，其中以福州最為集中。目前，福建的鏡頭產(chǎn)量約占國產(chǎn)鏡頭市場的70%，成為中國監(jiān)控攝像機鏡頭的重要生產(chǎn)基地。經(jīng)過幾年的迅速成長，中國鏡頭的出口比例已占到產(chǎn)能的45%以上。

　　另外，以市場層次來分析，日本鏡頭主要以高端市場為主，占據(jù)了高端市場的大部分份額。而中國國產(chǎn)鏡頭主要以中低端市場為主，中國鏡頭由于生產(chǎn)成本低(主要是原材料和勞動力)，因而具有價格低廉、產(chǎn)品適用的特點，已受到許多國內(nèi)外攝像機生產(chǎn)廠商的歡迎和青睞。許多中國鏡頭制造商近年也開始意識到，要想獲得更大的利潤和企業(yè)長期的發(fā)展，必須向高端市場開拓，要著力改變中國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，已有眾多有實力、有創(chuàng)新能力的廠商在鏡頭制造技術方面表現(xiàn)卓越。

　　一體機鏡頭技術發(fā)展

　　在國內(nèi)，已掌握高清一體機機芯核心技術的企業(yè)屈指可數(shù)。眾所周知，機芯關鍵技術在鏡頭、自動對焦、成像器件三方面。目前，從鏡頭光學設計和生產(chǎn)、數(shù)字自動對焦到攝像機板設計及制造，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、長野和佳能,除此以外，行業(yè)內(nèi)能自己設計和生產(chǎn)鏡頭的制造商為數(shù)很少，尤其國內(nèi)。目前，國內(nèi)自己設計和生產(chǎn)鏡頭的制造商，比較向日本企業(yè)采購鏡頭，可節(jié)省75%的成本;而在成像器件上，其外購成本僅在人民幣60元左右，所有制造企業(yè)成本基本一致，不構(gòu)成對整個攝像機機芯成本的大幅度影響。相較進口鏡頭，國內(nèi)自主研發(fā)、生產(chǎn)的鏡頭產(chǎn)品性價比較有優(yōu)勢：效果質(zhì)量合理的價格=高性價比。如深圳某鏡頭、機芯制造商的產(chǎn)品銷往國內(nèi)外，在技術、性能、質(zhì)量、服務等方面都具有很高的聲譽，返修率控制在千分之三以內(nèi)。

　　從鏡頭再到機芯，國內(nèi)機芯廠商取得研發(fā)成果之前，機芯的大半江山都被日本索尼、日立、三洋和韓國LG、三星、CNB等掌控;占機芯成本一半的鏡頭又被日本長野、騰龍、佳能等企業(yè)所壟斷;CCD、CMOS等關鍵元件又被SONY或美國等其他國家跨國集團所獨占，而高端自動對焦的算法和高端夜視補光等核心技術在國內(nèi)仍屬空白。就機芯而言，關鍵技術在鏡頭、自動對焦、成像器件三方面。而面對如此境況，眾多有實力的國內(nèi)優(yōu)秀民族安防企業(yè)，堅持“科技創(chuàng)造價值”的理念，通過不斷創(chuàng)新，從主控板、鏡頭、光學設計及生產(chǎn)已實現(xiàn)了完全的自主研發(fā)、自主完成。

　　1、自動變倍聚焦鏡頭

　　在自動變倍聚焦鏡頭方面，全世界仍是以日本騰龍、長野和佳能為主要廠家。此外，國內(nèi)深圳有鏡頭制造商通過自己設計和生產(chǎn)，逐漸迎頭趕上也取得了技術上重大突破。該廠商的鏡頭技術，如自動光圈、IR-CUT切換、多層鍍膜、非球面、低色散、大光圈(光圈值F1.6-F3.2)等技術呈現(xiàn)出明顯的整體優(yōu)勢，已具備了全功能、高性價比、小體積型變焦鏡頭研發(fā)和生產(chǎn)能力。

　　國內(nèi)光學技術已經(jīng)取得很大發(fā)展，以深圳某國內(nèi)鏡頭制造商為例，其光學技術特點鮮明，采用了高折射率、低色散材料和多枚非球面鏡片，有效抑制高級球差色差，并確保中心和周邊軸向和法向同時擁有高解像度和高對比度，視場角達到60度～2.7度。

　　2、光電圖像處理主控板

　　目前國內(nèi)機芯方案仍沒有達到高度自主研發(fā)和生產(chǎn)，對國外主要零配件的依賴性還較強。但國內(nèi)廠家通過不同方案的選用，可以自行開發(fā)出符合國內(nèi)安防企業(yè)所需的機芯方案，如國內(nèi)某機芯廠家，其主要采用SONY和SHARP方案;為了滿足不同客戶和行業(yè)需求，開發(fā)了三種不同領域的控制板卡方案：EFFIO-E(經(jīng)濟)、EFFIO-S(標準)、EFFIO-P(專業(yè))。

　　一體機鏡頭市場趨勢

　　從2008年開始，國內(nèi)鏡頭廠商開始研發(fā)出高倍數(shù)小型非球面電動變焦鏡頭;到2009年，國內(nèi)制造商又研發(fā)出高端數(shù)字自動對焦算法，結(jié)束了中國智能球攝像機近十年來“有球無芯”的時代;再到2011年,國內(nèi)鏡頭制造商再次自主研發(fā)出200萬像素22倍高清變焦鏡頭，由此該廠商也成為了全球第二家具備此類高端鏡頭開發(fā)能力的制造商。同時，同步變焦的紅外LED補光光源及超強勻化超大范圍變焦的紅外激光夜視光源也逐步浮出水面，從而國內(nèi)鏡頭制造商也擁有了高/中/低端變焦鏡頭、數(shù)字自動對焦算法、球體到高端夜視補光等全套核心技術。目前已自主開發(fā)了除成像器件外的四大核心技術：光學鏡頭、自動對焦、球體驅(qū)動、夜視光源(同步變焦慮LED/超強勻化變焦激光光源)。目前，國內(nèi)已可制造出1/3"CCD650線、720P、1080P等一系列數(shù)字自動對焦機芯產(chǎn)品，它們都擁有超寬白平衡、數(shù)字降噪、超寬動態(tài)、強光抑制、自動光圈控制、連續(xù)跟蹤自動對焦、隱私遮蔽、IR-CUT功能、低照度、增強型感紅外、數(shù)字高速對焦等功能。

　　除此之外，國內(nèi)廠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、自動對焦、攝像機板、高速球的廠家出現(xiàn)。此類產(chǎn)品具有精密步進電機、操作系統(tǒng)簡單、多級防雷/防電磁干擾/獨特的防水處理、快裝結(jié)構(gòu)、維護方便等功能。也就是說從機芯到球體，是100%中國創(chuàng)造，無論在國內(nèi)，還是國外市場，都有很強的競爭優(yōu)勢。

　　結(jié)語

　　目前中國鏡頭市場對比日本鏡頭還是存在一定的價格優(yōu)勢，隨著中國企業(yè)的激烈競爭，日本企業(yè)也會繼續(xù)降低價格以求穩(wěn)定自己的地位，但是下降的幅度不會太大。日本企業(yè)的降價與中國企業(yè)的漲價會使鏡頭價格達到一個平衡，這個平衡離目前市場的價格不會相差太遠。而作為中國企業(yè)，首先要認識的是唯有不斷的加強創(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;另外對中國鏡頭制造企業(yè)而言，應該跳出價格戰(zhàn)的“泥沼”，苦練內(nèi)功，引進先進技術和設備，提升品質(zhì)和管理，塑造品牌，提高產(chǎn)品的附加值，逐漸進軍高端市場，并積極參與國際競爭，以贏得應有的市場份額。

　　在CCTV鏡頭制造技術上，日本仍是領先者，國產(chǎn)鏡頭與日本鏡頭在技術層面仍有著較大的差距，主要體現(xiàn)在新品開發(fā)和研發(fā)周期上。日本鏡頭以其技術優(yōu)勢和日本人少有的對產(chǎn)品的“苛刻”要求，使日本鏡頭成為高品質(zhì)、先進工藝、先進技術的象征，比如CCTV鏡頭的非球面鏡片技術、紅外對應日夜兩用鏡頭(IRlens)等都是由日本廠商率先研發(fā)出來的。

　　如今，監(jiān)控行業(yè)的不斷發(fā)展，對鏡頭也將提出更高的要求。比如紅外對應鏡頭就是隨著監(jiān)控行業(yè)近年對夜間低照度監(jiān)視的需求而誕生的創(chuàng)新產(chǎn)品;要求監(jiān)視角度更廣，促使魚眼鏡頭的問世;要求監(jiān)視距離更遠，又促使鏡頭制造商紛紛推出高變倍遠望鏡頭。鏡頭小型化將是未來手動變焦鏡頭發(fā)展的重要趨勢，采用小規(guī)格的透鏡以及通過非球面鏡片來減少透鏡的數(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。此外還有像素的要求，與數(shù)碼相機相比，相對而言，之前監(jiān)控用攝像機對像素的要求不是太高，一般為30-40萬像素。隨著技術和市場的要求，可能會越來越高。市場競爭逼使企業(yè)創(chuàng)新意識增強。國內(nèi)鏡頭制造商也要十分重視技術革新和產(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。