このシナリオを想像してみてください。
灼熱の夏の日、日陰では気温 35°C (95°F) です。昼食をとるために空き地に車を停めます。戻ってくると、バンパーに新たな傷が付いています。あなたは他のドライバーに自信を持って「安心してください。ドライブレコーダーを持っています。映像を見ましょう。」と伝えます。
しかし、ビデオを再生するとフリーズしてしまいます。映像はスチームルームで撮影されたかのようにぼやけています。ナンバープレートは読めず、世界全体が強力なぼかしフィルターをかけられたように見えます。
あなたの最初の反応は、メーカーを非難することかもしれません。「私は 4K の料金を支払ったのに、実際に必要なときに、なぜ品質がゴミなのですか?」
まだデバイスを壊さないでください。ピクセルの問題ではない可能性があります。おそらく光学系の「サマーキラー」に遭遇したことがあるでしょう。熱による焦点ぼけ.
今日は、私の 10 年間のテクノロジー業界での経験を活かして、この現象の背後にある物理学を解明し、いくつかの業界の秘密を明らかにします。
簡単に言うと、「熱による焦点ぼけ」(または熱シフト)は、カメラのレンズが熱によって焦点を失ったときに発生します。
車載カメラのレンズを次のように考えてください。人間の目そしてイメージセンサーとして網膜。完璧な世界では、光はレンズを通過し、センサー (網膜) に正確に焦点を合わせます。
しかし、ドライブレコーダーは過酷な環境で生きています。夏の直射日光の下では、フロントガラスの後ろの温度は簡単に上昇します。70°C または 80°C (176°F).
この「バーベキュー」状態では、レンズのコンポーネントに物理的な変化が生じます。焦点が前方または後方に移動します。この焦点がセンサー表面から少しでも離れると、ミクロン(髪の毛よりも薄い)、「4K HD」画像は即座にぼやけた混乱に変わります。
なぜ焦点がずれてしまうのでしょうか?核心的な理由は、熱膨張と熱収縮。しかし、本当の疑問は次のとおりです。あなたのレンズは何でできていますか?
光学製品の製造には、次の 2 つの主要なプレーヤーがいます。ガラスそして樹脂(プラスチック).
ここで少し専門的な用語が出てきます。線熱膨張係数.
ガラス「クール・冷静・沈着」タイプ。熱的に安定しており、加熱してもほとんど膨張しません。
プラスチック「興奮しやすい」タイプです。熱くなるとかなり膨張します。
車載カメラのメーカーがコストを削減したい場合は、オールプラスチックレンズまたはガラスとプラスチックのハイブリッド (G+P).
温度が上昇すると、プラスチックレンズは厚くなり、その曲率が変化し、さらには屈折率(光をどれだけ曲げるか)も変化します。これは、2.0 ジオプトリーの度付きメガネをかけているようなものですが、暑くなると自然に 1.5 ジオプトリーに変わります。それらをはっきりと見ることができて幸運です。
ガラスだけではありません。それはホルダーでもあります。のレンズ鏡筒(またはホルダー)レンズ要素を所定の位置に保持します。 バレルが安物のプラスチックでできている場合、加熱すると伸びます。これにより、レンズが物理的にセンサーから遠ざかります。光学系では、この距離のわずかな変化が画質にとって致命的です。
業界秘密:「HD」を謳う安価なドライブレコーダーの多くは、室温(25℃)で完璧に調整されています。ただし、60°C のエージング テストを行うと、解像度が 50% 以上低下することがよくあります。彼らは文字通り「天気の良い友人」です。
原因はわかったので、高品質のドライブレコーダーはどのようにして熱ボケを克服するのでしょうか?
ハイエンドのスペックについて言及しているのをよく目にします「6Gレンズ」。いいえ、これは 6G ネットワークに接続するという意味ではありません。の略です6 つのガラス要素。 ガラスは高熱に耐え、変形せず、高い光透過率を持っています。プラスチックよりもかなり高価ですが、熱ぼけに対する防御の第一線となります。
信頼できるメーカーは、レンズ鏡筒に金属または特殊な高熱複合材料を使用して、膨張を最小限に抑えます。 さらに進化したのが、「熱補償設計」。これを太極拳のように考えてみましょう。エンジニアは、熱によってレンズ A の焦点距離が長くなると、レンズ B の焦点距離が短くなるように、異なる特性を持つレンズ要素を混合します。それらが互いに打ち消し合い、冬でも夏でもセンサーに焦点を固定します。
あなたが車の所有者であっても、車両用のデバイスを調達する調達担当者であっても、「サマー ブラインド」カメラの購入を避けるために次の点を確認してください。
材料仕様を確認してください:次のようなキーワードを探します「6G」, 「オールガラスレンズ」、 または「ガラスエレメント」。製品説明でレンズの素材が曖昧な場合は、プラスチックが含まれている可能性があります。
動作温度を確認してください:スペックシートを見てください「動作温度」。高品質の工業グレードのデバイスは、広い範囲 (-20°C ~ 75°C など) で明確に機能する必要があります。
「安価なハイスペック」の罠を回避してください。「リアル4K」を謳う30ドルの端末は、レンズ素材や耐熱接着剤といった目に見えない部分のコストを削減している可能性が高い。
車載カメラの価値は、最も重要なときにはっきりと見える能力によって決まります。
「熱による焦点ぼけ」は、安価な素材を容赦なく暴露する物理的現実です。センサーのメガピクセル数は関係ありません。前面のレンズが熱で変形すると、そのピクセルは役に立たなくなります。
次回ドライブレコーダーを選ぶときは、解像度以外にも注目してください。 「このレンズは熱に耐えられますか?」という質問をしてください。