从红外筒机起雾到一体机新势力

管蓓

目前，市场上的主流一体机产品，主要是指传统中长焦机芯方案的一体机。他们可单独在室内应用，也可放在护罩中应用于机场、高速等户外长距离监控中，更多的时候，他们被放置在例如防爆球、车载云台、高速云台、防爆云台等各类云台护罩舱内。虽然在各家的产品族谱中都会有这一类型的产品，但事实上，这类一体机所占的销售成绩相对都很一般。

单纯从技术上来说，一体机相当于集成了变倍功能的枪机，且比枪机加外置电动变倍镜头的方案除了多一个自动快速聚焦的优势之外，而且具备更小的体积，更好的散热性能和更便宜的商务优势。但是，以往由于机芯镜头产业链的技术限制，一些特性（比如更大光圈、比如MTF 值、超150mm 焦距、小焦段等）不如枪机可选配的C/CS 镜头，直接导致在清晰度、低照度、宽动态、超长焦、广角等特性上存在劣势。

那么从应用上人们对视频监控一体化摄像机会有什么样的需求？而现在的产业链又会对一体机的发展带来什么样的变化呢？

在硬件经理的圈子里，流传着这样一句话“产品硬件开发须如履薄冰”，说的是一个不小心，硬件设计导致的往往是批量产品问题，设备退换货对公司带来的将是经济和形象的双重损失。而提到市场对一体机应用上的需求话题，我想从一个在安防摄像机领域最常见的硬件问题说起。

红外筒机作为高度集成化的设备形态，本身包含镜头、护罩、支架、补光，因此一直很受国内安防集成商的偏爱。在国内的主流应用中，各家都有集成手动变焦镜头的各种档次的款型。即使防水性能做得再好的摄像机厂商，面对手动调焦的红外筒机，也会面临一道挑战，因为工程现场要调试镜头焦距，往往要打开摄像机腔体，这个过程很难保障水汽不进入，而一旦水汽进入，遇到红外灯及摄像机单板工作时产生的热量快速升温就会导致起雾，如果此时再经历外界下雨，设备内外的温度差会使雾气凝聚更明显。所以我们往往会在各种手动变焦的红外筒形摄像机中看到如下标志：“潮湿环境下打开前盖有起雾风险！”而即使做了这样的提醒，一些项目中总或多或少会爆发摄像机起雾的网上问题，对于厂商来说可谓不堪其扰。当然有厂商，如宇视科技通过引入了一些特殊的除雾技术来解决该问题，但是为之付出了产品成本的增加，也是不得已而为之。

图：某厂商红外筒机上的标签

如何在将红外筒机自身防水气密性做到万无一失之后，彻底排除起雾风险，对于摄像机厂商来说就是要解决开舱调焦的问题，那么解决方案除了筒机内置定焦镜头外就是做成电动变倍加自动聚焦功能的一体化红外筒型摄像机了。显然，后者对于场景的适应能力和给调试使用带来的便利性是都极大的。

如果说把手动变焦的红外筒机升级成自动对焦的一体化红外筒机对于厂商来说，降低了其起雾的风险；那么对于集成商来说，采用一体机，免去了镜头等外设的配对选型，简化了方案配置引入的风险；而对于工程商来说，采用一体机工程施工时减少了手动对焦的步骤，则大大节省了工程调试时间，那么节省下来的人力和工程设备租用直接就是节省了实实在在的费用；并且对于客户来说，一体机的电动可变焦及自动对焦的功能无疑增加了使用场景的适应性。所以，从需求角度，一体机应该得到发展。

当然，再好的解决方案若没有技术以及产业链的支撑也是空谈。

一方面，由于均采用机芯方案，我们不难发现一个厂商的一体机产品往往都有对应的球机产品，而球机作为摄像机的主要门类，无论在产业链的重视程度还是客户需求上面都紧随于枪机，尤其在近两年，各厂商突破自主研发机芯的技术壁垒，打破了日韩系厂商的机芯供应垄断。主流厂商的球机和一体机毫不意外的都拥有了一颗“自研芯”，因此，对于这些厂商来说，往往最新的传感和编码技术可以第一时间同时应用于自身枪机和机芯方案的产品中，那么剩下一体机和枪机所谓视频监控成像上的差异，基本就在于镜头的比拼了。首先，一体机自身的自动对焦和更宽的焦段往往可以弥补成像上的差异；其次，随着新的传感技术的不断发展，各类镜头厂商也在不断调整和换代中，C/CS 镜头和机芯镜头在新的竞争形势面前，往往处于同一起跑线上。因此，在如今的大部分实际需求的项目中，只要商务相当，机芯一体机可以替代大部分的枪机。

另一方面，正如一体化照相机虽在拍摄专业程度上比不过单反机甚至微单反机，但是同样的技术在体育手机上却大放异彩一样，一体机虽然在极端成像品质上比不过枪机+C/CS镜头，但是可以把技术应用到高集成度的红外筒机和半球上。以手动变焦筒机往一体机红外筒机的升级为例，主要的技术路径是将传统的Φ14镜头+ISP方案换成小倍数机芯的方案，于网络摄像机来说，则是将传感器+Φ14镜头+ISP编码主芯片换成相当倍数的网络机芯的方案，这其中的技术关键点在于机芯镜头和对焦控制电路；而对于关键产业链的支撑则是在这个技术转变时，机芯镜头商务并没有没有比原来Φ14镜头的手动变焦头有显著的增加，并且可以提供丰富的焦段和产品供摄像机厂商选择。幸运的是，随着近一两年国内外镜头厂商对机芯镜头的重视，他们陆续推出了性价比尚可的小倍数机芯镜头，而主流IPC厂商在有了丰富的可选机芯镜头后，利用前两年在自研机芯中获得的自动对焦控制技术积累，也顺势推出了自己的免开舱一体化红外筒机。由此可以判断，各类机芯方案的一体机红外筒机和半球产品在逐渐成熟后，必定会成为一体机的新势力。

综上所述，现在我们定义的所谓机身与镜头集成在一起，同时具备变倍与自动对焦功能的“一体化摄像机”，除了涵括球机，其概念已经并且将会更多的延伸到枪机、红外筒机、半球中。也许在不久的将来，“一体机”会变成另一个更广义上的称呼。