เลนส์ทางแสงสำหรับงานประยุกต์ต่างๆ มีลักษณะอย่างไรบ้าง?

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี AI ทำให้แอปพลิเคชันนวัตกรรมจำนวนมากต้องพึ่งพาการมองเห็นด้วยเครื่องจักรในการทำงาน ในกระบวนการนี้ เงื่อนไขสำคัญที่ทำให้ AI มีประสิทธิภาพคือ อุปกรณ์อัจฉริยะต้องสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน และเลนส์ออปติคอลมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการนี้

1.กล้องวงจรปิดเลนส์กำลังเผชิญกับการอัปเกรดทางเทคโนโลยี

เมื่อพิจารณาจากแนวโน้มการพัฒนาของระบบกล้องวงจรปิดแล้ว เส้นทางการอัพเกรดเทคโนโลยีสำหรับเลนส์กล้องวงจรปิดโดยหลักแล้วมีลักษณะดังต่อไปนี้:

1)ความน่าเชื่อถือและต้นทุนเลนส์

ระบบกล้องวงจรปิดต้องการเลนส์ที่มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงสูง ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อความน่าเชื่อถือของระบบ เนื่องจากเลนส์กล้องวงจรปิดต้องทำงานในสภาพอากาศที่เลวร้าย ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เลนส์คุณภาพสูงต้องรักษาความคมชัดและป้องกันภาพบิดเบี้ยวภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง ซึ่งโดยทั่วไปจะทดสอบในช่วง 60–70 องศาเซลเซียส

ในขณะเดียวกัน ตลาดกำลังมุ่งไปสู่การใช้เลนส์แบบไฮบริดแก้ว-พลาสติกมากขึ้น (โดยการผสมผสานเลนส์พลาสติกแบบแอสเฟอริคัลเข้ากับแก้ว) ซึ่งวิธีการนี้ช่วยเพิ่มความละเอียดในขณะที่ยังคงรักษาระดับต้นทุนให้เหมาะสม

2)ต้นทุนด้านความละเอียดและแบนด์วิดท์

เมื่อเทียบกับเลนส์กล้องประเภทอื่นๆ เลนส์กล้องวงจรปิดโดยทั่วไปไม่ต้องการความละเอียดสูงมากนัก ปัจจุบันความละเอียดที่นิยมใช้กันทั่วไปยังคงอยู่ที่ 1080P (2 ล้านพิกเซล) ซึ่งครองส่วนแบ่งการตลาดประมาณ 72% ในปี 2020

เนื่องจากต้นทุนแบนด์วิดท์ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญในระบบที่มีอยู่ การเพิ่มความละเอียดจึงจะเพิ่มทั้งต้นทุนการติดตั้งระบบและต้นทุนการดำเนินงาน ดังนั้น การเปลี่ยนไปใช้ 4K จึงไม่น่าจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว

เลนส์กล้อง CCTV เผชิญกับความท้าทายในการอัปเกรด

3)จากโฟกัสคงที่เลนส์ขยายสูงวาริโฟกัสเลนส์

เลนส์กล้องวงจรปิดโดยหลักแล้วเลนส์แบ่งออกเป็นสองประเภท คือ เลนส์โฟกัสคงที่และเลนส์ปรับโฟกัสได้ ปัจจุบันเลนส์โฟกัสคงที่ครองตลาดส่วนใหญ่ แต่ส่วนแบ่งการตลาดของเลนส์ปรับโฟกัสได้ก็เติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

โดยทั่วไปแล้ว เลนส์ซูม 3 เท่าก็เพียงพอสำหรับการใช้งานทั่วไป แต่สำหรับการตรวจสอบในระยะไกล จำเป็นต้องใช้เลนส์ที่มีกำลังซูมสูงกว่า

4)รูรับแสงขนาดใหญ่เหมาะสำหรับใช้งานในสภาพแสงน้อย

เลนส์กล้อง CCTV มักต้องทำงานในสภาพแสงน้อย จึงต้องการรูรับแสงที่ใหญ่กว่าเลนส์ในสมาร์ทโฟน ในขณะที่การถ่ายภาพอินฟราเรดช่วยให้มองเห็นได้ในเวลากลางคืน แต่ให้ภาพขาวดำเท่านั้น ดังนั้น การจับคู่เลนส์ที่มีรูรับแสงกว้างกับเซ็นเซอร์ CMOS RGB ที่มีความไวสูง จึงเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อย

เลนส์ CCTV ทั่วไปที่มีจำหน่ายในท้องตลาดปัจจุบันสามารถใช้งานได้ดีทั้งในร่มและกลางแจ้งในเวลากลางวัน นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาเลนส์ที่มีรูรับแสงกว้างระดับ "แสงดาว" (F/1.6) และ "แสงแบล็กไลท์" (F/0.98) เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ในสภาพแวดล้อมเวลากลางคืนได้ดียิ่งขึ้น

ปัจจุบัน ขอบเขตการใช้งานเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว เลนส์ออปติคอล ซึ่งเปรียบเสมือน "ดวงตา" ของเครื่องจักร กำลังได้รับการพัฒนาและแตกแขนงออกไปสู่สาขาใหม่ๆ อย่างต่อเนื่อง

นอกเหนือจากการใช้งานในตลาดหลัก เช่น ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบยานยนต์ และโทรศัพท์มือถือแล้ว เลนส์ออปติคอลยังกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกิดใหม่หลากหลายประเภท รวมถึงระบบจดจำด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ผลิตภัณฑ์บ้านอัจฉริยะ การฉายภาพด้วยเลเซอร์ ความจริงเสมือน (VR) และอุปกรณ์ฉายภาพวิดีโอ

เลนส์เหล่านี้จะมีรูปทรงและคุณสมบัติทางเทคนิคแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แต่ละชนิด

2.คุณลักษณะของเลนส์ในด้านการใช้งานต่างๆ

1)เลนส์อุปกรณ์การประชุมทางวิดีโอ

อุปกรณ์การประชุมทางไกลผ่านวิดีโอ ซึ่งใช้เลนส์เพื่ออำนวยความสะดวกในการให้บริการต่างๆ เช่น การประชุมออนไลน์และการถ่ายทอดสดการศึกษา ได้เกิดขึ้นมาส่วนใหญ่เพื่อตอบสนองต่อความต้องการทำงานจากระยะไกลที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างมากอันเนื่องมาจากการระบาดใหญ่

เนื่องจากสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ค่อนข้างคงที่และเฉพาะเจาะจง เลนส์เหล่านี้จึงมีข้อกำหนดด้านการออกแบบที่ไม่ซับซ้อน โดยเน้นที่การตอบสนองความต้องการพื้นฐานเป็นหลัก เช่น มุมมองภาพกว้าง การบิดเบือนต่ำ ความคมชัดของภาพสูง และความสามารถในการซูม

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปริมาณการผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องควบคู่ไปกับการนำแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับการทำงานร่วมกันข้ามภูมิภาคและการฝึกอบรมทางไกลมาใช้มากขึ้น

2)Dเลนส์โดรน

การใช้งานโดรนอย่างแพร่หลายยังส่งผลให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง เช่น อุปกรณ์โดรนสำหรับผู้บริโภค เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้มักใช้งานกลางแจ้ง เลนส์ของโดรนจึงต้องเป็นไปตามมาตรฐานการออกแบบที่เข้มงวด รวมถึงความสามารถในการถ่ายภาพระยะไกล มุมมองภาพกว้าง และความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย

เลนส์กล้องโดรนมีคุณสมบัติหลายอย่าง เช่น การทะลุทะลวงหมอก การลดสัญญาณรบกวน ช่วงไดนามิกกว้าง (WDR) การสลับกลางวัน/กลางคืนอัตโนมัติ และการปกปิดความเป็นส่วนตัวด้วยทรงกลม

เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนในการใช้งานโดรน เลนส์จึงต้องสามารถเปลี่ยนโหมดการถ่ายภาพได้อย่างราบรื่นตามสภาพแสง ดังนั้นจึงมีการใช้เลนส์ซูมเพื่อเพิ่มความอเนกประสงค์ ทำให้สามารถเปลี่ยนระหว่างการถ่ายภาพมุมกว้างและการถ่ายภาพระยะใกล้ได้อย่างรวดเร็วในระหว่างการบินระดับสูง

เลนส์มีคุณลักษณะที่แตกต่างกันไปในแต่ละการใช้งาน

3)บ้านอัจฉริยะเลนส์

อุปกรณ์สมาร์ทโฮมที่ผสานรวมเลนส์ออปติคอลอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กล้องรักษาความปลอดภัยภายในบ้าน ช่องมองประตูอัจฉริยะ กริ่งประตูวิดีโอ และหุ่นยนต์ดูดฝุ่น ได้เข้าสู่ตลาดแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้ขึ้นชื่อเรื่องความยืดหยุ่น ขนาดกะทัดรัด และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับการทำงานในทุกสภาพอากาศแบบขาวดำ

ดังนั้น จำนวนพิกเซลสูง รูรับแสงกว้าง ความบิดเบี้ยวต่ำ และความคุ้มค่าสูง จึงกลายเป็นมาตรฐานพื้นฐานสำหรับการวิจัยและพัฒนาและการผลิตเลนส์สำหรับบ้านอัจฉริยะ ในขณะเดียวกัน การถ่ายภาพความละเอียดสูง การมองเห็นในเวลากลางคืนในที่แสงน้อย และความชัดลึกกว้าง ก็เป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้

4)เลนส์กล้องมือถือ

กล้องอัจฉริยะแบบพกพาขนาดเล็กได้ถือกำเนิดขึ้นพร้อมกับการเติบโตของอุตสาหกรรมการถ่ายทอดสด กล้องเหล่านี้ต้องมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานขั้นพื้นฐาน ได้แก่ ความคมชัดสูง ระบบป้องกันภาพสั่นไหว และภาพที่ปราศจากความบิดเบี้ยว

นอกจากนี้ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การถ่ายทอดสดที่เหนือกว่า พวกเขาต้องการคุณสมบัติต่างๆ เช่น การสร้างสีที่แม่นยำ ความเที่ยงตรงของภาพ "สิ่งที่คุณเห็นคือสิ่งที่คุณบันทึก" และการปรับช่วงไดนามิกกว้างพิเศษเพื่อรองรับการถ่ายทำตลอดทั้งวันในสถานการณ์จริงต่างๆ

ปัจจุบัน ตลาดหลักสำหรับเลนส์ออปติคอลยังคงเป็นอุตสาหกรรมยานยนต์ ระบบรักษาความปลอดภัย และโทรศัพท์มือถือ อย่างไรก็ตาม ด้วยไลฟ์สไตล์ที่หลากหลายมากขึ้นของผู้คน ตลาดเลนส์ออปติคอลในบางกลุ่มเฉพาะก็กำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน

ตัวอย่างเช่น การเกิดขึ้นของผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เช่น โปรเจ็กเตอร์และอุปกรณ์ AR ที่เน้นเทคโนโลยีด้านภาพและศิลปะ ได้นำประสบการณ์และความรู้สึกที่แตกต่างมาสู่การทำงานและชีวิตของผู้คน