我国一体机镜头技术实现完全自主研发

    随着视频监控的快速发展，国产镜头凭借着高品质和良好的应用效果已广受用户青睐和国外同行关注。高清的迅猛发展，安防监控系统对监控图像清晰度的要求日益提高，为了达到出色的成像质量，视频监控前端——镜头的地位不断凸显。从百万像素摄像机近两年的发展可以看到，在更高像素需求和更高透光率镜头镜片的市场需求不断刺激下，高清百万像素镜头成为市场宠儿。那么，高清镜头市场竞争状况如何？

    监控镜头技术的起源

    摄像机镜头技术进步和生产能力的形成是在照相机镜头的基础上发展起来的。德国是照相机镜头技术和生产传统强国，早在第二次世界大战以前德国已经处于世界光学产业领先地位。二次大战后，日本企业从德国买来相机与镜头，学习如何制造这类尖端的产品，包括中间所需的制造流程。到了上个世纪90年代，经过持续不断的努力和在研发上的投资，日本在镜头领域的技术、创新以及市场占有率上已经成为世界的佼佼者。虽然如此，德国的镜头还一直是众多消费者青睐的镜头，就连日本的一些专业制造相机和摄像机的企业也采用德国的镜头。但由于德国的镜头很少在安防领域中被采用，所以它表现的并没有日本的镜头活跃。

    新中国在解放后，经过几十年发展光学工业，照相机工业形成了一定的技术基础和生产能力，加之质高价廉的劳动力优势，到了二十世纪末和二十一世纪初，摄像机镜头的市场上出现了新的中国生力军。由于中国高级镜头的研发和生产能力还较低，中国摄像机镜头还主要是中低档产品。为了更好的利用国外的技术、资金，许多中国摄像机厂家纷纷与国外公司合作，以提高产品的档次和市场占有率。

    国内镜头市场状况

    纵观全球监控镜头市场，日本目前占有全球60%以上的市场份额，居市场排名之首。而在这之前，德国监控镜头制造技术要优于日本。之后，日本经过“偷师学艺”和不断的摸索，在光学镜头的技术与创新，以及市场占有率上，逐渐开始领先，尤其在监控镜头领域，逐渐成为世界的领导者。另外，韩国镜头产业近年发展的速度也不可小觑。韩国镜头的产品质量和价格都介于日本和中国镜头之间，他们的生产成本比日本低，比中国高，而质量却接近日本。这一点是中国镜头厂商需要努力超越的。虽然韩国镜头在国际方面拥有自己的优势，但是在中国市场竞争优势表现不明显，这可能是韩国厂商在对待中国市场没有大力度去开拓和推广的原因所致。而德国作为老牌镜头制造大国，面对着发展前景大好的监控镜头市场也为之心动，部分德国厂商逐渐开始争相挺进监控行业，欲分一杯羹。主要是面向中国、韩国和美国等地，试图通过与当地企业合作，共同开发、研制、生产高端光学镜头。

    说起国内镜头产业的发展，生产厂家主要集中在深圳、福州、厦门、泉州、长春、兰州、河南等地，其中以福州最为集中。目前，福建的镜头产量约占国产镜头市场的70%，成为中国监控摄像机镜头的重要生产基地。经过几年的迅速成长，中国镜头的出口比例已占到产能的45%以上。

    另外，以市场层次来分析，日本镜头主要以高端市场为主，占据了高端市场的大部分份额。而中国国产镜头主要以中低端市场为主，中国镜头由于生产成本低(主要是原材料和劳动力)，因而具有价格低廉、产品适用的特点，已受到许多国内外摄像机生产厂商的欢迎和青睐。许多中国镜头制造商近年也开始意识到，要想获得更大的利润和企业长期的发展，必须向高端市场开拓，要着力改变中国镜头即等于低端镜头的形象。而深圳作为安防之都，近几年在镜头产业方面也有发展迅速，已有众多有实力、有创新能力的厂商在镜头制造技术方面表现卓越。

    一体机镜头技术发展

    在国内，已掌握高清一体机机芯核心技术的企业屈指可数。众所周知，机芯关键技术在镜头、自动对焦、成像器件三方面。目前，从镜头光学设计和生产、数字自动对焦到摄像机板设计及制造，能全部自主完成的企业并不多。在镜头上，全世界主要是日本腾龙、长野和佳能,除此以外，行业内能自己设计和生产镜头的制造商为数很少，尤其国内。目前，国内自己设计和生产镜头的制造商，比较向日本企业采购镜头，可节省75%的成本;而在成像器件上，其外购成本仅在人民币60元左右，所有制造企业成本基本一致，不构成对整个摄像机机芯成本的大幅度影响。相较进口镜头，国内自主研发、生产的镜头产品性价比较有优势：效果质量合理的价格=高性价比。如深圳某镜头、机芯制造商的产品销往国内外，在技术、性能、质量、服务等方面都具有很高的声誉，返修率控制在千分之三以内。

    从镜头再到机芯，国内机芯厂商取得研发成果之前，机芯的大半江山都被日本索尼、日立、三洋和韩国LG、三星、CNB等掌控;占机芯成本一半的镜头又被日本长野、腾龙、佳能等企业所垄断;CCD、CMOS等关键元件又被SONY或美国等其他国家跨国集团所独占，而高端自动对焦的算法和高端夜视补光等核心技术在国内仍属空白。就机芯而言，关键技术在镜头、自动对焦、成像器件三方面。而面对如此境况，众多有实力的国内优秀民族安防企业，坚持“科技创造价值”的理念，通过不断创新，从主控板、镜头、光学设计及生产已实现了完全的自主研发、自主完成。

    1、自动变倍聚焦镜头

    在自动变倍聚焦镜头方面，全世界仍是以日本腾龙、长野和佳能为主要厂家。此外，国内深圳有镜头制造商通过自己设计和生产，逐渐迎头赶上也取得了技术上重大突破。该厂商的镜头技术，如自动光圈、IR-CUT切换、多层镀膜、非球面、低色散、大光圈(光圈值F1.6-F3.2)等技术呈现出明显的整体优势，已具备了全功能、高性价比、小体积型变焦镜头研发和生产能力。

    国内光学技术已经取得很大发展，以深圳某国内镜头制造商为例，其光学技术特点鲜明，采用了高折射率、低色散材料和多枚非球面镜片，有效抑制高级球差色差，并确保中心和周边轴向和法向同时拥有高解像度和高对比度，视场角达到60度～2.7度。

    2、光电图像处理主控板

    目前国内机芯方案仍没有达到高度自主研发和生产，对国外主要零配件的依赖性还较强。但国内厂家通过不同方案的选用，可以自行开发出符合国内安防企业所需的机芯方案，如国内某机芯厂家，其主要采用SONY和SHARP方案;为了满足不同客户和行业需求，开发了三种不同领域的控制板卡方案：EFFIO-E(经济)、EFFIO-S(标准)、EFFIO-P(专业)。

    一体机镜头市场趋势

    从2008年开始，国内镜头厂商开始研发出高倍数小型非球面电动变焦镜头;到2009年，国内制造商又研发出高端数字自动对焦算法，结束了中国智能球摄像机近十年来“有球无芯”的时代;再到2011年,国内镜头制造商再次自主研发出200万像素22倍高清变焦镜头，由此该厂商也成为了全球第二家具备此类高端镜头开发能力的制造商。同时，同步变焦的红外LED补光光源及超强匀化超大范围变焦的红外激光夜视光源也逐步浮出水面，从而国内镜头制造商也拥有了高/中/低端变焦镜头、数字自动对焦算法、球体到高端夜视补光等全套核心技术。目前已自主开发了除成像器件外的四大核心技术：光学镜头、自动对焦、球体驱动、夜视光源(同步变焦慮LED/超强匀化变焦激光光源)。目前，国内已可制造出1/3"CCD650线、720P、1080P等一系列数字自动对焦机芯产品，它们都拥有超宽白平衡、数字降噪、超宽动态、强光抑制、自动光圈控制、连续跟踪自动对焦、隐私遮蔽、IR-CUT功能、低照度、增强型感红外、数字高速对焦等功能。

    除此之外，国内厂商也在为红外高速球普及方面积极努力，已有全面掌握非球面变焦镜头、自动对焦、摄像机板、高速球的厂家出现。此类产品具有精密步进电机、操作系统简单、多级防雷/防电磁干扰/独特的防水处理、快装结构、维护方便等功能。也就是说从机芯到球体，是100%中国创造，无论在国内，还是国外市场，都有很强的竞争优势。

    结语

    目前中国镜头市场对比日本镜头还是存在一定的价格优势，随着中国企业的激烈竞争，日本企业也会继续降低价格以求稳定自己的地位，但是下降的幅度不会太大。日本企业的降价与中国企业的涨价会使镜头价格达到一个平衡，这个平衡离目前市场的价格不会相差太远。而作为中国企业，首先要认识的是唯有不断的加强创新与投放，才有可能在产品性能和效果方面赶超日本镜头水平；另外对中国镜头制造企业而言，应该跳出价格战的“泥沼”，苦练内功，引进先进技术和设备，提升品质和管理，塑造品牌，提高产品的附加值，逐渐进军高端市场，并积极参与国际竞争，以赢得应有的市场份额。

    在CCTV镜头制造技术上，日本仍是领先者，国产镜头与日本镜头在技术层面仍有着较大的差距，主要体现在新品开发和研发周期上。日本镜头以其技术优势和日本人少有的对产品的“苛刻”要求，使日本镜头成为高品质、先进工艺、先进技术的象征，比如CCTV镜头的非球面镜片技术、红外对应日夜两用镜头(IRlens)等都是由日本厂商率先研发出来的。

    如今，监控行业的不断发展，对镜头也将提出更高的要求。比如红外对应镜头就是随着监控行业近年对夜间低照度监视的需求而诞生的创新产品;要求监视角度更广，促使鱼眼镜头的问世;要求监视距离更远，又促使镜头制造商纷纷推出高变倍远望镜头。镜头小型化将是未来手动变焦镜头发展的重要趋势，采用小规格的透镜以及通过非球面镜片来减少透镜的数量，可以使得镜头的体积更为小巧，“瘦身”也是镜头发展的趋势。此外还有像素的要求，与数码相机相比，相对而言，之前监控用摄像机对像素的要求不是太高，一般为30-40万像素。随着技术和市场的要求，可能会越来越高。市场竞争逼使企业创新意识增强。国内镜头制造商也要十分重视技术革新和产品创新，才能使产品的品质和稳定性有突破性的提高。