精确光圈P-Iris
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P-Iris,Precision Iris,精确光圈。是一种由软件指挥,通过步进电机来精确控制镜头光圈开合大小的技术。与之对应的是传统DC-Iris(直流光圈)。
工作原理
P-Iris相比传统DC-Iris自动光圈增加了颠覆性的光圈控制逻辑,自动测算并设定最佳光圈开度。
区别于传统 DC-Iris 仅根据光线强弱调节,P-Iris 会综合多重参数(如场景对比度、物体距离、传感器特性等),通过数字信号与相机软件实时交互,将光圈精准定位到镜头光学性能的黄金区间。同时,配套软件可基于 F 值智能调节增益,无需依赖中性密度滤光片,最大限度保持最佳光圈状态,显著提升图像对比度、分辨率及景深表现。用户可根据场景需求,在 “最佳质量” 与 “最佳景深” 两种模式间灵活切换,让 Computar 镜头始终处于最优工作状态。
1、DC-Iris仅根据光线强弱调节。P-Iris会综合多重参数(如场景对比度、物体距离、传感器特性等)调节。
2、P-Iris除调整光圈外,还可以:保持光圈,调曝光增益。即:“配套软件可基于 F 值智能调节增益”。
比如,光线变暗。传统DC自动光圈会直接开大光圈(减小F值)来让更多光进入,但这会立刻让光圈脱离“最佳画质区间”,导致图像清晰度下降。P-Iris会首先命令P-Iris电机保持当前的最佳F值不动,增加摄像机的传感器增益(Gain) 和/或放慢电子快门速度,来提升画面的整体亮度,补偿因光线变弱而造成的曝光不足。反之,如果光线突然变得很强,软件在将光圈收到最佳F值后,若画面仍然过曝,它会优先降低增益和加快快门,如果还不够,再考虑稍微偏离一点最佳光圈。
这是一种“权衡”策略。轻微的噪点增加通常比图像清晰度的严重损失更容易被接受,尤其是在医疗检测、工业测量等对细节精度要求极高的领域。通过优先调节电子参数来保光学质量。
3、中性密度滤光片。Neutral Density Filter,ND Filter。
均匀地减少所有波长(颜色)的光线进入镜头,而不会改变画面的颜色(白平衡)和对比度。这就是“中性”的含义。在P-Iris这类技术出现之前,ND滤光片是解决强光过曝问题的一个重要工具。通过在镜头内加入一块或多块ND滤光片,物理上阻挡一部分光线,使得光圈和快门有更大的调整空间。很多传统自动光圈镜头会内置一个或多个ND片,在检测到强光时自动插入光路。故P-Iris一定程度上也简化了镜头结构。
4、场景对比度
计算画面中最亮和最暗区域(像素)的差值,并分析整体的灰度分布(直方图)。
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低对比度(画面发灰、朦胧):可能是由光圈过大(景深过浅导致部分区域模糊)或光圈过小(衍射效应导致整体不锐利)引起的。算法会尝试微调光圈,观察对比度是否提高,从而将光圈引导至最锐利的“甜点”位置。
高光过曝/暗部死黑:动态范围超限。算法命令缩小光圈以防止强光部分过曝,同时协同提高增益来提亮暗部,尽可能保留细节。
5、物体距离
通过镜头的对焦马达的位置,根据光学公式,对焦距离与景深有直接数学关系。核心目标是维持足够的景深。景深与光圈大小、物距、焦距三者相关。
6、传感器特性
算法需要知道该传感器的特性。例如,sensor在增益超过某个阈值后噪点会急剧增加。算法会在增益的可接受范围内进行调节。如果增益调到上限,画面仍然太暗,它才会极不情愿地稍微开大一点光圈,作为最后的手段。这个过程是全局优化的,旨在用最小的图像质量代价(少量噪点)换取最大的图像质量收益(最佳光圈下的顶级锐度)。
模式1 最佳质量
在常规光照条件下,Computar 镜头的 P-Iris 系统会协同相机电子处理模块动态调整曝光参数:暗环境中光圈完全开启以捕捉更多光线,强光下则智能限制光圈闭合程度,避免因衍射导致的边缘模糊。
值得一提的是,搭载 P-Iris 技术的 Computar 百万像素镜头,能有效平衡图像中心与角落的分辨率差异 —— 通过精密计算每个像素区域的光线入射角度,将边缘画质损耗降至最低,最终呈现全域清晰的卓越成像效果(见下图)。

模式2 最佳景深
景深是决定画面层次感的关键要素:大光圈虚化背景突出主体,小光圈则保留更多远近细节。针对百万像素传感器因像素密度高导致的景深局限,Computar 镜头的 P-Iris 技术通过智能收缩光圈,在不牺牲进光量的前提下扩展清晰范围,确保前景与背景同等锐利。这种特性在长走廊、仓库等需要全场景监控的场景中优势显著 —— 无论是近处的门禁细节,还是远处的人员动向,Computar 镜头都能精准捕捉,为安防分析提供完整可靠的视觉数据(见下图)。

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