आज, एआयच्या (AI) वाढत्या लोकप्रियतेमुळे, अधिकाधिक नाविन्यपूर्ण ॲप्लिकेशन्सना मशीन व्हिजनच्या मदतीची गरज भासते, आणि ‘समजून घेण्यासाठी’ एआय वापरण्याची अट ही आहे की, उपकरणाने पाहता आले पाहिजे आणि ते स्पष्टपणे दिसले पाहिजे. या प्रक्रियेत, ऑप्टिकल लेन्सचे महत्त्व स्वयंसिद्ध आहे, ज्यापैकी सुरक्षा उद्योगातील एआय बुद्धिमत्ता हे सर्वात ठळक उदाहरण आहे.

सुरक्षा एआय तंत्रज्ञानाचा वापर जसजसा वाढत आहे, तसतसे पाळत ठेवणाऱ्या कॅमेऱ्यांचा एक प्रमुख घटक असलेल्या सुरक्षा लेन्सचे तांत्रिक अद्ययावतीकरण अटळ वाटत आहे. व्हिडिओ पाळत प्रणालीच्या विकासाच्या प्रवाहाच्या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, सुरक्षा लेन्सच्या तांत्रिक अद्ययावतीकरणाचा मार्ग प्रामुख्याने खालील बाबींमध्ये दिसून येतो:

विश्वसनीयता विरुद्ध लेन्सची किंमत

सुरक्षा लेन्सची विश्वसनीयता मुख्यत्वे प्रणालीच्या उष्णता-प्रतिरोधक क्षमतेवर अवलंबून असते. निगराणी कॅमेऱ्यांना अत्यंत प्रतिकूल हवामानात काम करावे लागते. एका चांगल्या निगराणी लेन्सला ६०-७० अंश सेल्सिअस तापमानातही प्रतिमेत कोणताही दृश्यमान विरूपण न होता फोकस टिकवून ठेवणे आवश्यक असते. परंतु त्याच वेळी, रिझोल्यूशन सुधारण्यासाठी आणि खर्च कमी करण्यासाठी बाजारपेठ काचेच्या लेन्सकडून काच-प्लास्टिक संकरित लेन्सकडे (म्हणजे अस्पेरिकल प्लास्टिक लेन्स काचेसोबत मिसळून) वळत आहे.

रिझोल्यूशन विरुद्ध बँडविड्थ खर्च

इतर कॅमेरा लेन्सच्या तुलनेत, सर्व्हिलन्स लेन्सना सामान्यतः उच्च रिझोल्यूशनची आवश्यकता नसते; सध्या 1080P (= 2MP) हे मुख्य प्रमाण आहे, जे सध्याच्या सुमारे 65% वरून 2020 पर्यंत 72% बाजारपेठेतील वाटा गाठेल. सध्याच्या प्रणालींमध्ये बँडविड्थचा खर्च अजूनही खूप महत्त्वाचा असल्याने, रिझोल्यूशन अपग्रेडमुळे प्रणालीची उभारणी आणि संचालन खर्च वाढेल. 5G ची उभारणी पूर्ण होईपर्यंत पुढील काही वर्षांत 4K अपग्रेडची प्रगती खूप मंद राहील अशी अपेक्षा आहे.

स्थिर फोकसपासून उच्च शक्तीच्या झूमपर्यंत

सुरक्षा लेन्सचे स्थिर फोकस आणि झूम असे वर्गीकरण करता येते. सध्या स्थिर फोकस लेन्सचाच वापर अधिक प्रचलित आहे, परंतु २०१६ मध्ये झूम लेन्सचा बाजारातील वाटा ३०% होता आणि २०२० पर्यंत तो ४०% पेक्षा जास्त होईल. सामान्यतः वापरासाठी ३x झूम पुरेसा असतो, परंतु जास्त अंतरावरून निरीक्षण करण्यासाठी अधिक झूम फॅक्टरची आवश्यकता असते.

मोठ्या छिद्रामुळे कमी प्रकाशाच्या वातावरणातील अनुप्रयोगांची समस्या सुटते.

सुरक्षा लेन्स अनेकदा कमी प्रकाशाच्या वातावरणात वापरल्या जात असल्याने, मोठ्या ॲपर्चरची आवश्यकता मोबाईल फोन लेन्सपेक्षा खूप जास्त असते. रात्रीच्या इमेजिंगची समस्या सोडवण्यासाठी इन्फ्रारेड इमेजिंगचा वापर केला जाऊ शकत असला तरी, त्यातून फक्त कृष्णधवल (ब्लॅक अँड व्हाईट) व्हिडिओ मिळू शकतो, त्यामुळे उच्च-संवेदनशीलता असलेल्या RGB CMOS सोबत मोठे ॲपर्चर हे कमी प्रकाशाच्या वातावरणातील अनुप्रयोगांसाठी मूलभूत उपाय आहे. सध्याच्या मुख्य प्रवाहातील लेन्स दिवसाच्या वेळी घरातील आणि बाहेरील वातावरणासाठी पुरेशा आहेत, आणि रात्रीच्या वातावरणासाठी चांदण्यांच्या पातळीच्या (F 1.6) आणि कृष्णप्रकाशाच्या पातळीच्या (F 0.98) मोठ्या ॲपर्चरच्या लेन्स विकसित केल्या गेल्या आहेत.

आज, इलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञानाचा वापर अधिकाधिक व्यापक होत असल्याने, यंत्रांचे 'डोळे' म्हणून ऑप्टिकल लेन्स आता अनेक नवीन उपयोजन क्षेत्रांमध्ये विस्तारत आहेत. सुरक्षा, मोबाईल फोन आणि वाहने या तीन प्रमुख व्यावसायिक बाजारपेठांव्यतिरिक्त, ऑप्टिकल सिग्नलचा मुख्य ग्रहण घटक म्हणून, ऑप्टिकल लेन्स एआय ओळख, प्रोजेक्शन व्हिडिओ, स्मार्ट होम, व्हर्च्युअल रिॲलिटी आणि लेझर प्रोजेक्शन यांसारख्या उदयोन्मुख टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांचे महत्त्वाचे घटक बनले आहेत. वेगवेगळ्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी, त्यांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ऑप्टिकल लेन्स देखील आकार आणि तांत्रिक मानकांच्या बाबतीत किंचित भिन्न असतात.

विविध उपयोजन क्षेत्रांमधील लेन्सची वैशिष्ट्ये

स्मार्ट होम लेन्स

वर्षानुवर्षे लोकांच्या राहणीमानात सुधारणा होत असल्याने, स्मार्ट घरे आता हजारो घरांमध्ये दाखल झाली आहेत. घरगुती कॅमेरे/स्मार्ट पीपहोल/व्हिडिओ डोअरबेल/झाडू रोबोट्स यांसारखी स्मार्ट घरगुती उपकरणे, ऑप्टिकल लेन्सना स्मार्ट होम बाजारपेठेत प्रवेश करण्यासाठी विविध माध्यमं उपलब्ध करून देतात. स्मार्ट घरगुती उपकरणे लवचिक आणि संक्षिप्त असतात, आणि ती कृष्णधवल (ब्लॅक अँड व्हाईट) व सर्व-हवामान परिस्थितीत काम करण्यासाठी अनुकूल केली जाऊ शकतात. ऑप्टिकल लेन्सचे आकर्षण प्रामुख्याने उच्च रिझोल्यूशन, मोठे छिद्र (ॲपर्चर), कमी विकृती (डिस्टॉर्शन) आणि उच्च खर्च-कार्यक्षमता (कॉस्ट-परफॉर्मन्स) यावर केंद्रित आहे. हे उत्पादनाचे मूलभूत मानक आहे.

ड्रोन किंवा UAV कॅमेरा लेन्स

ग्राहक ड्रोन उपकरणांच्या उदयाने दैनंदिन छायाचित्रणासाठी ‘सर्वत्र पाहण्याचा’ मार्ग खुला केला आहे. यूएव्ही (UAVs) वापरण्याचे ठिकाण प्रामुख्याने घराबाहेर असते. लांब अंतर, विस्तृत व्ह्यूइंग अँगल आणि गुंतागुंतीच्या बाह्य वातावरणाचा सामना करण्याची क्षमता यांमुळे यूएव्हीच्या लेन्स डिझाइनसाठी उच्च अपेक्षा निर्माण झाल्या आहेत. यूएव्ही कॅमेरा लेन्समध्ये असणे आवश्यक असलेल्या काही वैशिष्ट्यांमध्ये धुक्यातून पाहण्याची क्षमता, नॉइज रिडक्शन, विस्तृत डायनॅमिक रेंज, दिवस आणि रात्रीचे स्वयंचलित रूपांतरण आणि गोलाकार प्रायव्हसी एरिया मास्किंग फंक्शन्स यांचा समावेश आहे.

उड्डाणाचे वातावरण गुंतागुंतीचे असते आणि चित्रीकरणाच्या चित्राची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, ड्रोनच्या लेन्सला सभोवतालच्या परिस्थितीनुसार शूटिंग मोड कधीही सहजपणे बदलण्याची आवश्यकता असते. या प्रक्रियेत, झूम लेन्सची देखील आवश्यकता असते. झूम लेन्स आणि उड्डाण उपकरणांच्या संयोगाने, उंच उड्डाणादरम्यान वाइड-अँगल शूटिंग आणि क्लोज-अप कॅप्चरमध्ये जलद बदल करण्याची सोय देखील विचारात घेतली जाऊ शकते.

हाताने धरलेला कॅमेरा लेन्स

थेट प्रक्षेपण उद्योग तेजीत आहे. विविध परिस्थितींमधील थेट प्रक्षेपणाच्या कामाशी अधिक चांगल्या प्रकारे जुळवून घेण्यासाठी, काळाच्या गरजेनुसार पोर्टेबल स्मार्ट कॅमेरा उत्पादने देखील उदयास आली आहेत. हाय-डेफिनिशन, अँटी-शेक आणि डिस्टॉर्शन-फ्री हे या प्रकारच्या कॅमेऱ्यासाठी संदर्भ मानक बनले आहेत. याव्यतिरिक्त, उत्तम फोटोजेनिक परिणाम साधण्यासाठी, कलर रिप्रोडक्शन इफेक्ट, 'जे दिसते तेच शूट होते' (What you see is what you shoot), आणि जीवनातील दृश्यांचे सर्व-हवामानातील चित्रीकरण करण्यासाठी अल्ट्रा-वाइड डायनॅमिक अ‍ॅडॅप्टेशन या गरजा पूर्ण करणे देखील आवश्यक आहे.

व्हिडिओ उपकरणे

नवीन कोरोना विषाणूच्या साथीच्या उद्रेकामुळे ऑनलाइन कॉन्फरन्स आणि थेट वर्गांचा अधिक विकास झाला आहे. वापराचे वातावरण तुलनेने निश्चित आणि एकसुरी असल्यामुळे, या प्रकारच्या लेन्सचे डिझाइनचे निकष मुळात फारसे विशेष नसतात. व्हिडिओ उपकरणांच्या 'चष्म्या'प्रमाणे, व्हिडिओ उपकरणांची लेन्स सामान्यतः मोठा कोन, विकृतीविरहितता, उच्च सुस्पष्टता आणि झूम यांसारख्या गरजा पूर्ण करते. दूरस्थ प्रशिक्षण, टेलिमेडिसिन, दूरस्थ साहाय्य आणि सहयोगी कार्यालय यांसारख्या क्षेत्रांमधील संबंधित अनुप्रयोगांच्या वाढत्या लोकप्रियतेमुळे, अशा लेन्सचे उत्पादनही वाढत आहे.

सध्या, सुरक्षा, मोबाईल फोन आणि वाहने या ऑप्टिकल लेन्ससाठी तीन प्रमुख व्यावसायिक बाजारपेठा आहेत. लोकांच्या जीवनशैलीतील विविधतेमुळे, ऑप्टिकल लेन्ससाठी काही उदयोन्मुख आणि अधिक उप-बाजारपेठा देखील वाढत आहेत, जसे की प्रोजेक्टर, एआर/व्हीआर उपकरणे इत्यादी, जे दृकश्राव्य तंत्रज्ञान आणि कलेवर लक्ष केंद्रित करून सामान्य लोकांच्या जीवनात आणि कामात विविध भावना आणत आहेत.