ทำไม Dashcam ของคุณถึง "ตาบอด" ในฤดูร้อน? เจาะลึกการโฟกัสความร้อนของเลนส์

ลองนึกภาพสถานการณ์นี้:

เป็นวันในฤดูร้อนที่แผดเผา อุณหภูมิ 35°C (95°F) ในร่ม คุณจอดรถไว้ในที่โล่งเพื่อหยิบอาหารกลางวัน เมื่อคุณกลับมา คุณพบรอยขีดข่วนใหม่บนกันชนของคุณ คุณบอกคนขับอีกคนอย่างมั่นใจว่า "ใจเย็นๆ ฉันมีกล้องติดรถยนต์ มาดูภาพกันดีกว่า"

แต่เมื่อคุณเล่นวิดีโอ คุณจะหยุดนิ่งภาพไม่ชัดเหมือนถ่ายในห้องอบไอน้ำ คุณไม่สามารถอ่านป้ายทะเบียนได้ และดูเหมือนว่าทั้งโลกจะถูกฟิลเตอร์เบลออย่างหนัก

ปฏิกิริยาแรกของคุณอาจเป็นการตำหนิผู้ผลิต: "ฉันจ่ายเงินเพื่อ 4K! ทำไมคุณภาพถึงเป็นขยะทั้งๆ ที่ฉันต้องการมันจริงๆ"

อย่าเพิ่งทุบอุปกรณ์ของคุณเลย อาจไม่ใช่ปัญหาพิกเซล คุณคงเคยพบกับ "นักฆ่าฤดูร้อน" แห่งวงการทัศนศาสตร์มาแล้ว:พร่ามัวจากความร้อน.

วันนี้ จากประสบการณ์ด้านเทคโนโลยี 10 ปีของฉัน ฉันจะแจกแจงฟิสิกส์เบื้องหลังปรากฏการณ์นี้และเปิดเผยความลับบางอย่างของอุตสาหกรรม

I. "การเบลอจากความร้อน" คืออะไร (การวัดอุณหภูมิของเลนส์)

พูดง่ายๆ ก็คือ "Thermal Defocusing" (หรือ Thermal Shift) เกิดขึ้นเมื่อเลนส์กล้องของคุณสูญเสียโฟกัสเนื่องจากความร้อน

คิดว่าเลนส์ dashcam เป็นเลนส์ดวงตาของมนุษย์และเซ็นเซอร์รับภาพเป็นจอประสาทตา. ในโลกที่สมบูรณ์แบบ แสงจะส่องผ่านเลนส์และโฟกัสไปที่เซ็นเซอร์ (เรตินา) อย่างคมชัด

อย่างไรก็ตาม กล้องติดรถยนต์อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่โหดร้าย ภายใต้แสงแดดโดยตรงในฤดูร้อน อุณหภูมิด้านหลังกระจกหน้ารถอาจพุ่งสูงขึ้นได้อย่างง่ายดาย70°C หรือ 80°C (176°F).

ภายใต้สภาวะ "บาร์บีคิว" นี้ ส่วนประกอบของเลนส์จะมีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ จุดโฟกัสจะเลื่อน—ไม่ว่าจะเดินหน้าหรือถอยหลัง หากจุดโฟกัสนี้เบี่ยงเบนไปจากพื้นผิวเซ็นเซอร์แม้แต่น้อยไมครอน(บางกว่าเส้นผม) ภาพ "4K HD" ของคุณจะกลายเป็นภาพเบลอในทันที

ครั้งที่สอง ผู้ร้าย: สงครามระหว่าง "แก้ว" และ "พลาสติก"

ทำไมโฟกัสถึงเปลี่ยน? เหตุผลหลักก็คือการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน. แต่คำถามที่แท้จริงคือ:เลนส์ของคุณทำมาจากอะไร?

ในการผลิตเลนส์ มีผู้เล่นหลัก 2 ราย:กระจกและเรซิน (พลาสติก).

1. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว

ต่อไปนี้เป็นศัพท์ทางเทคนิคเล็กน้อย:ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น.

• กระจกเป็นประเภท "สุขุม เยือกเย็น และเก็บตัว" มีความเสถียรทางความร้อนและขยายตัวได้น้อยมากเมื่อถูกความร้อน

• พลาสติกเป็นประเภท "ตื่นเต้น" เมื่อได้รับความร้อนจะขยายตัวอย่างมาก

หากผู้ผลิตกล้องติดรถยนต์ของคุณต้องการลดต้นทุน พวกเขาอาจใช้พลาสติกทั้งหมดเลนส์หรือแก้ว-พลาสติกไฮบริด (G+P).

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เลนส์พลาสติกจะหนาขึ้น ความโค้งของเลนส์จะเปลี่ยนไป และแม้แต่ดัชนีการหักเหของแสง (ความโค้งของแสง) ก็จะเปลี่ยนไป มันเหมือนกับการสวมแว่นสายตาที่มีค่าไดออปเตอร์ 2.0 แต่เมื่อได้รับความร้อน ค่าสายตาจะเปลี่ยนเป็น 1.5 เอง ขอให้โชคดีที่ได้เห็นสิ่งเหล่านั้นชัดเจน

2. การทรยศของกระบอกเลนส์

ไม่ใช่แค่กระจกเท่านั้น มันเป็นผู้ถือด้วยเช่นกัน ที่กระบอกเลนส์(หรือที่ยึด) ยึดชิ้นเลนส์ให้เข้าที่ หากกระบอกทำจากพลาสติกราคาถูก มันจะยืดออกเมื่อถูกความร้อน วิธีนี้จะดึงเลนส์ให้ห่างจากเซนเซอร์มากขึ้น ในด้านทัศนศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยของระยะห่างนี้ส่งผลร้ายแรงต่อคุณภาพของภาพ

ความลับทางอุตสาหกรรม:กล้องติดรถยนต์ราคาถูกหลายตัวที่อ้างว่าเป็น "HD" ได้รับการปรับเทียบอย่างสมบูรณ์แบบที่อุณหภูมิห้อง (25°C) อย่างไรก็ตาม หากคุณผ่านการทดสอบการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิ 60°C ความละเอียดมักจะลดลง 50% หรือมากกว่านั้น พวกเขาเป็น "เพื่อนที่มีอากาศดี" อย่างแท้จริง

ที่สาม ทำไมกล้องบางรุ่นถึงทนความร้อนได้?

ตอนนี้เรารู้สาเหตุแล้ว กล้องติดรถยนต์คุณภาพสูงจะเอาชนะ Thermal Defocusing ได้อย่างไร

1. มาตรฐาน "กระจกทั้งหมด" (6G/7G)

คุณมักจะเห็นการกล่าวถึงสเป็คระดับสูง“เลนส์ 6G”ไม่ นี่ไม่ได้หมายความว่าจะเชื่อมต่อกับเครือข่าย 6G มันย่อมาจาก6 องค์ประกอบแก้ว. กระจกทนความร้อนสูง ไม่เสียรูป และมีการส่งผ่านแสงสูง แม้ว่าจะมีราคาสูงกว่าพลาสติกมาก แต่ก็เป็นด่านแรกในการป้องกันภาพเบลอจากความร้อน

2. ถังโลหะและการชดเชยอุณหภูมิ

ผู้ผลิตที่เชื่อถือได้ใช้โลหะหรือวัสดุคอมโพสิตความร้อนสูงแบบพิเศษสำหรับกระบอกเลนส์เพื่อลดการขยายตัว ที่ก้าวหน้ากว่านั้นก็คือ"การออกแบบการชดเชยความร้อน"คิดแบบนี้เหมือนไทชิ วิศวกรผสมชิ้นเลนส์ด้วยคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ดังนั้นหากทางยาวโฟกัสของเลนส์ A ยาวขึ้นตามความร้อน เลนส์ B ก็จะสั้นลง พวกมันจะยกเลิกซึ่งกันและกัน โดยล็อคโฟกัสไว้ที่เซนเซอร์ ไม่ว่าจะเป็นฤดูหนาวหรือฤดูร้อนก็ตาม

IV. คู่มือสำหรับผู้ซื้อ (และผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อ)

ไม่ว่าคุณจะเป็นเจ้าของรถยนต์หรือเจ้าหน้าที่จัดซื้อจัดจ้างอุปกรณ์สำหรับกลุ่มยานพาหนะ ให้ตรวจสอบจุดเหล่านี้เพื่อหลีกเลี่ยงการซื้อกล้อง "Summer Blind":

1. ตรวจสอบข้อมูลจำเพาะของวัสดุ:ค้นหาคำสำคัญเช่น"6จี", “เลนส์แก้วล้วน”, หรือ“ธาตุแก้ว”. หากคำอธิบายของผลิตภัณฑ์ไม่ชัดเจนเกี่ยวกับวัสดุของเลนส์ แสดงว่าอาจมีพลาสติกอยู่ด้วย

2. ตรวจสอบอุณหภูมิในการทำงาน:ดูสเปกชีทของ"อุณหภูมิในการทำงาน"อุปกรณ์คุณภาพระดับอุตสาหกรรมควรทำงานได้อย่างชัดเจนในช่วงกว้าง (เช่น -20°C ถึง 75°C)

3. หลีกเลี่ยงกับดัก "สเปคสูงราคาถูก":อุปกรณ์ราคา 30 ดอลลาร์ที่อ้างว่า "Real 4K" น่าจะช่วยลดต้นทุนในส่วนที่มองไม่เห็นได้ เช่น วัสดุเลนส์และกาวทนความร้อน

สรุป

คุณค่าของกล้องติดรถยนต์ถูกกำหนดโดยความสามารถในการมองเห็นได้อย่างชัดเจนเมื่อถึงเวลาที่สำคัญที่สุด

"การเบลอจากความร้อน" คือความเป็นจริงทางกายภาพที่เผยให้เห็นวัสดุราคาถูกอย่างไร้ความปรานี ไม่สำคัญว่าเซ็นเซอร์ของคุณจะมีจำนวนเมกะพิกเซลเท่าใด หากเลนส์ด้านหน้าเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน พิกเซลเหล่านั้นก็ไม่มีประโยชน์

ครั้งต่อไปที่คุณเลือกกล้องติดรถยนต์ ให้มองให้ไกลกว่าความละเอียด ถามคำถาม: "เลนส์นี้สามารถทนความร้อนได้หรือไม่"