許暉
行車記錄儀不管被設計成什么模樣,或被添加了無數說不清是否用得上的功能,其根本就是一臺懸掛于車內,負責拍攝車外情況的視頻攝像機。它不是電腦,不需要強大的浮點運算能力、也不是媒體播放器,不需要超級GPU(視頻處理器)、更不是娛樂終端,不需要大得離譜的儲存空間。不論黑貓白貓,只要把需要它拍攝的東西清清楚楚地保存下來就可以了。所以每一臺行車記錄儀必定包含以下零部件:主控芯片、傳感器、鏡頭組、電源供電系統、視頻儲存系統、金屬線材、外殼以及必須用到的各類電容電阻元器件這些部分。別看并不復雜的歸類,但是其中門道卻是普通消費者所無法想象的深水區。
一、主控芯片解決方案
主控芯片解決方案是一個電子制造業的泛稱,基本每樣電子產品都有著形形色色的主控芯片解決方案,用于管理相應的功能。本文提及的主控芯片解決方案應用于行車記錄儀制造領域,作為整臺行車記錄儀的靈魂所在,其主要作用在于處理從傳感器得到的圖像數字信號,對復雜的數字信號進行壓縮與圖像處理。主控芯片具有知識產權并且需要一定的技術支持才能制造出來,普通的行車記錄儀廠家自身并沒有能力設計制造主控芯片,為此都是采取批量采購的方式從上游廠家購買。不同品牌的主控芯片有著自己不同的處理能力與特點。目前市面上高端機器普遍選用美國安霸或者臺灣聯詠、全智的主控解決方案。
安霸作為主控方案提供商里的老大哥,占據了大部分高端圖像處理市場份額,其產品兼顧了從數碼相機再到數碼攝像機再到行車記錄儀等等,在高端影像處理領域到處都可以看到他的身影,其特點在于芯片穩定,清晰度可謂業界領先。拳頭產品是被行車記錄儀行業公認為性能最好并廣泛采用的A7LA50芯片,而A7LA70與其區別在于比50多了同時處理雙路的1080P數據量的能力,A9系列則可以處理四路1080P數據量,當然了,價格也是階乘式的上漲,到了A12要給大家科普一個知識,對于IT電子產業來說,不要以數字高低衡量性能優劣,芯片命名其實基本與性能無關,就好像A12系列的個別型號其實只是A7系列的簡化版而已,芯片價格反而更加便宜。
臺灣聯詠是比較老牌的專注于數碼相機領域的中高端方案的芯片品牌,也是記錄儀領域的后起之秀,直逼行業老大哥安霸的地位。近年憑借96650系列產品痛擊了勢頭正旺的安霸A2系列。極高的性價比令其成為主控芯片后起之秀,目標直指安霸的市場份額。目前旗下高端芯片為96660和96663,這兩個芯片如果做單鏡頭的行車記錄儀,可以做4K分辨率,比1296P還要高30%;如果做雙鏡頭的,可以做雙1080P外加ADAS功能。
至于臺灣全智芯片,原來是主做平板電腦芯片和解決方案的,后來成立新的事業部來做行車記錄儀方案。其優點是主推處理雙鏡頭錄像信號并且可以搭載安卓平臺導航,但是業內對于其清晰度處理存有異議,尤其是夜視效果廣受詬病。
二、傳感器
行車記錄儀的傳感器主要分為兩種,一種是圖像傳感器與重力傳感器(G Sensor)。重力傳感器技術較為成熟并且成本占比較低,這里就不作細聊,只要記住沒有重力傳感器的產品,是不可能擁有碰撞鎖定以及駐車震動監控錄像功能的就行。主要給大家說的是圖像傳感器, 也叫感光芯片,根據元件的不同分為CCD與CMOS兩種。在傳感器發展初期而言,CCD是應用在攝影攝像方面的高端技術元件,CMOS則應用于較低影像品質的產品中,但到90年代末期,CMOS技術發力,圖像效果直逼CCD,或在某些場景已超越CCD的效果,它的優點是制造成本較CCD更低,功耗也低得多,目前中高端數碼相機采用CMOS傳感器的產品比比皆是,記錄儀廠家也多采用CMOS產品,最常見到中高端產品的是美國OV4689搭配安霸A7主控,美國鎂光AR0330搭配聯詠96650、至于低端產品用國產雜牌傳感器搭配就一切皆有可能了。另外需要關注的一點便是傳感器是否支持HDR(高動態范圍圖像)拍攝功能,通過將實時不同曝光值的圖像進行合成得到更豐富的細節,這對夜間拍攝以及光亮度瞬間變化的路段,比如進出隧道,對象車燈遠近光切換的時候特別有效,能迅速及時地適應視頻拍攝環境。HDR拍攝需要搭配足夠處理能力的主控,低端主控就算配以HDR圖像傳感器也是白搭,根本運算不過來,現在使用HDR傳感器的市售產品中,最高能做到的是1080P的HDR拍攝,高于這個分辨率的,比如2K畫質的HDR宣傳都能視為虛標造假。另外,不少廠家所推出的WDR產品,一個字母的差別就在于HDR是硬件傳感器需要支持,主控要有足夠的運算動力才能實現,而WDR是不需要傳感器功能支持,只需主控DSP通過圖像處理而實現的功能,從效果來講,HDR要優于WDR不少,從成本來看,HDR的硬件成本明顯高過WDR。
三、鏡頭組
有聰明的大腦(主控),有發達的視網膜神經(圖像傳感器),好的行車記錄儀還需要明亮的眸子(鏡頭組)。別以為記錄儀攝像頭小小的就沒有技術含量,其實還是有講究的,雖然沒有單反相機鏡頭如此嚴苛,不過材質以及層數決定了其質量所在。鏡頭用純玻璃還是純樹脂或者玻璃加樹脂出來的效果都不同,玻璃具有97%以上透光率,樹脂再棒也就87%-91%透光率,成本方面玻璃因為需要進行研磨拋光的工序,遠高于僅需要壓模便可以量產的樹脂。通行的負責做法是采用6層球面玻璃鏡片疊加達到廣角視線的效果,部分廠家為了減低成本,僅使用四層、五層的玻璃,或者使用玻璃夾樹脂的方式,殊不知這樣做比純樹脂效果還差,極端溫度下,玻璃層與樹脂層因為膨脹系數不一致導致拍攝模糊甚至脫落或者永久損壞,更得不償失。至于光圈的大小,決定了鏡頭組的進光量。嚴謹一點的說法就是,光圈值其實就是鏡頭的焦距與鏡頭通光直徑的比值,所以跟傳統單反鏡頭的光圈數值比較是沒有意思的,也別被商家誤導了。雖然市售產品已經擁有了F1.8的光圈值,不過其實F2.0也相當不錯了,當然還需要看看所使用鏡頭的體積再加判斷。
編者按:行車記錄儀就和PC電腦一樣,同樣有著自己的主要組成部分,本文所敘的主控、傳感器以及鏡頭組可謂是行車記錄儀的核心部分,但并不代表有這幾樣東西就是一臺完整的產品,它還需要諸如電源供電系統、視頻儲存系統以及諸如線材、外殼等等才能真正面市,欲知后事如何,且聽下回分解(待續……)