智载科技:解析行车记录仪之镜头
智载科技:解析行车记录仪之镜头
众多网友对行车记录仪这类产品并不陌生,然而面对市场上琳琅满目的产品、繁杂的品牌和多样的款式,究竟如何挑选出适合自己的产品,以及如何判断产品的优劣,成了许多人困惑的问题。博主特意为众网友搜集了记录仪领域技术达人所传授的宝贵知识;文章篇幅虽长,但内容极其丰富,堪比普及摄影摄像的基础知识;即便是对行车记录仪并无需求的朋友,多加了解也是有益无害的;毕竟,我们日常生活中离不开各种相关产品,比如手机。
下面是一款常见的记录仪的结构图:
这是一款网上很常见的机型,主要部分有:
1、光学镜头
图像传感器,即感光芯片,亦称作Image sensor或sensor。
3、主控(也称为DSP)
4、存储卡,图中只是一个卡座,可以放一张SD卡
5、显示屏
6、按键
7、内存
8、Flash 芯片
这些剩余的部分包括辅助元件,比如扬声器、话筒,以及众多电阻、电容和微型芯片。这些元件被紧密安装在电路板,即通常所说的PCB上,共同构成了记录仪的核心电路。随后,通过添加电池、显示屏和外壳,便完整地组装成了一台完整的记录仪。
首先,我们需要了解其基本的工作机制:外界景象通过光学镜头在图像传感器上形成图像,这一过程中智载科技:解析行车记录仪之镜头,光信号被转换成电信号;接着,主控单元持续地从图像传感器中读取图像数据,并进行压缩处理;最后,将压缩后的图像信息存储到存储卡中,从而完成录像操作。
在记录仪运行期间,主控单元不仅需进行图像的压缩处理,而且需将图像内容展示在显示屏上,并对按键操作作出反应。接下来,我们将对这一基本功能涉及的所有器件进行详细分析。
光学镜头
镜头的核心功能在于将光线汇聚至图像传感器,其本质上等同于一个凸透镜;即便仅使用一块凸透镜玻璃,亦能捕捉到图像,但图像质量则相对较差。换言之,镜头的品质将直接影响到成像效果。那么,镜头之间的差异究竟在何处?在探讨这一话题之前,我们首先需要对镜头的相关参数和术语进行一个大致的了解。
焦距,即透镜中心至焦点之间的距离,行车记录仪普遍采用小焦距镜头,其焦距通常在2.8毫米上下。这类短焦距镜头的一大优势是,能够捕捉到既远又近的清晰画面。
光圈,即焦距与通光孔直径的比值,其大小直接影响着记录仪在相同时间内所能接收的光量。通光孔越大,记录到的光线就越多,图像自然也就更加明亮。因此,在记录仪中,光圈值是一个至关重要的参数。显而易见,光圈值越小行车记录仪双镜头,其效果越佳。大多数记录仪的光圈值大约在2.8左右,当然,也存在一些光圈更大的型号(光圈值更小),不过这类产品的售价通常也相对较高。
视角,亦称作视角范围行车记录仪双镜头,它包含水平视角与垂直视角两种类型,若未特别说明,则默认为水平视角。水平视角指的是画面最左侧与最右侧边缘与镜头之间的夹角,该角度越大,所能观察到的范围就越宽阔。而垂直视角则是指画面上下边缘与镜头之间的夹角。鉴于我们常用的画面比例多为4:3或16:9,因此水平视角与垂直视角之间的比例也是既定的。对角线视场是指镜头前方左上角与右下角之间的夹角,显而易见,这一数值相较于前述两个角度要更宽。部分商家在介绍视角范围时,将此对角线视场误称为视角,此类做法带有一定的误导性。然而,换个角度想,作为卖家,面对同类产品,若他人声称170度,而你却只宣称133度,显然会处于不利地位。因此,在确认视角范围时,务必详细询问,以便作出准确判断。
镜头的解析度是衡量其分辨最小细节能力的指标,它直接影响到图像的清晰度。直观上,这一参数能让你感受到图像的锐利程度。为了更清晰地展示这一概念,我们可以借助一个简明的示意图进行解释。
图中可见三列颜色交替的竖线;最上方一排是直接呈现的实物,上面印有黑白分明的条纹,边缘线条十分锐利;中间一排和下方一排则是通过相机捕捉到的图像,它们的边缘线条不再那么清晰,呈现出从黑到白的渐变过渡。观察图像可以发现,中间一排的线条比下方一排更为清晰,这表明中间一排的图像解析度更高。也就是说,若拍摄对象中的线条距离更远,那么第三行线条就会变得模糊不清,而第二行的线条组合依然可以辨认。换句话说,第二行的图像解析度高于第三行。因此智载科技:解析行车记录仪之镜头,这确实是一个至关重要的参数,遗憾的是,它通常并未被详细提供,而且不同镜头之间的个体差异也相当显著。
透光率这一概念无需过多阐述行车记录仪双镜头,它指的是光线穿透物体时,透过的光线强度与照射到物体表面的光线强度之间的比值。显而易见,透光率较高的镜头所呈现的图像亮度更佳。这一特性与镜片的制作工艺及所用材料密切相关。
记录仪为了更全面地捕捉事件,通常配备了大角度的广角镜头,但这会导致所拍摄图像产生畸变,直线往往被扭曲成弧形。这种现象称为畸变,它会使图像显得不自然。幸运的是,记录仪对于这一参数的要求并不严格。
谈完相关术语之后,接下来我要介绍的是加工工艺;那么,优质镜头与劣质镜头究竟是如何形成的呢?
关于光学结构,先前已有提及,即便仅用一块凸透镜也能形成图像,然而成像质量相当不佳;而实际使用的镜头则是由多片镜片组合而成,这样做能够使图像显得更为清晰。至于其具体的设计形式,则需根据设计需求来定。
镜片的选择有玻璃和树脂(一种塑料)两种可能。玻璃镜片是通过光学玻璃的磨制工艺制成的,而树脂镜片则是通过注塑技术生产的。在大量生产的情况下,树脂镜片在成本上具有明显的优势。尽管树脂镜片在光学性能上表现尚可,但它的一个重大缺陷是热膨胀系数较高,一旦温度升高,镜片就会发生变形。在阳光直射下,汽车内部温度可升至70摄氏度以上,此时树脂镜片可能会承受不住。因此,车载记录仪应优先选用全玻璃镜头;塑料镜片存在高温变形的风险,而塑料外壳同样面临类似问题。鉴于此,行车记录仪的镜头宜采用全玻璃金属材质。
之前提及镜头是由多片玻璃构成的,那么具体需要多少片呢?常见的选择有4P(即4片树脂),2G+2P(即2片玻璃加2片树脂),4G(4片玻璃),5G(5片玻璃),以及6G等。至于那些带有P的选项,我们暂且不加以讨论,因为那通常是出于降低成本的目的。如果我们只考虑全玻璃镜头,那么不同数量的玻璃片之间有何差异呢?这主要体现在成像质量上。我们面对镜头,仅知晓其材质为玻璃,然而光学玻璃的种类繁多,即便是同一种玻璃,也能制作出各式各样的镜片。将这众多镜片巧妙组合,以形成一个光学特性接近理想的镜头,无疑是一项巨大的挑战。常常是,当某一指标得以满足时,另一指标却又超出了预期。设计一款采用多片镜片的、成像效果优异的镜头相对较为简单,然而,其加工过程却变得复杂起来。此类多片镜片的设计对所用材料和加工技术提出了极高的要求,因此,镜头的成本也会随之大幅上升。为了实现那区区1%的性能提升,消费者往往需要付出相当于100%的金钱代价。此外,即便是结构相似的镜头,由于不同制造商的加工能力存在差异,其价格和最终效果也会出现显著的不同。
厂家生产的镜头,其工艺与结构各异,价格差异可高达数十元;因此,切莫小觑这看似微不足道的物品,其优劣直接关乎成像效果。因此,厂商们持续寻求既经济又性能优良的镜头,然而,外观上几乎难以察觉的差异,却成了他们目前的一大难题。
智载科技官网:
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