Aujourd'hui, avec la popularité croissante de l'IA, de plus en plus d'applications innovantes nécessitent l'assistance de la vision par ordinateur. Or, pour que l'IA puisse « comprendre », il est indispensable que l'équipement soit capable de voir clairement. Dans ce processus, l'importance des lentilles optiques est indéniable, et l'intelligence artificielle dans le secteur de la sécurité en est un exemple typique.

Avec l'essor des technologies d'intelligence artificielle en matière de sécurité, la modernisation technique des objectifs de sécurité, composant essentiel des caméras de surveillance, semble inévitable. Du point de vue de l'évolution des systèmes de vidéosurveillance, cette modernisation se traduit principalement par les axes suivants :

Fiabilité vs. coût des lentilles

La fiabilité d'un objectif de sécurité dépend principalement de sa résistance à la chaleur. Les caméras de surveillance doivent fonctionner dans des conditions climatiques extrêmes. Un bon objectif de surveillance doit maintenir la mise au point entre 60 et 70 degrés Celsius sans distorsion d'image visible. Parallèlement, le marché évolue des objectifs en verre vers des objectifs hybrides verre-plastique (combinant des lentilles asphériques en plastique et en verre) afin d'améliorer la résolution et de réduire les coûts.

Coût de la résolution par rapport à la bande passante

Comparativement aux autres objectifs d'appareils photo, les objectifs de surveillance ne nécessitent généralement pas une haute résolution ; la résolution dominante actuelle est le 1080p (2 MP), dont la part de marché devrait passer d'environ 65 % actuellement à 72 % en 2020. Le coût de la bande passante restant un facteur important dans les systèmes actuels, les mises à niveau de la résolution entraîneront une augmentation des coûts de construction et d'exploitation. On prévoit que le déploiement de la 4K sera très lent dans les prochaines années, jusqu'à l'achèvement de la 5G.

De la mise au point fixe au zoom haute puissance

Les objectifs de sécurité se divisent en deux catégories : à focale fixe et à zoom. Si la focale fixe reste la norme, les objectifs à zoom représentaient 30 % du marché en 2016 et devraient dépasser les 40 % d’ici 2020. Un zoom 3x est généralement suffisant, mais un facteur de zoom plus élevé est nécessaire pour la surveillance à longue distance.

La grande ouverture permet de résoudre les problèmes liés aux environnements peu éclairés.

Les objectifs de sécurité étant souvent utilisés dans des environnements peu éclairés, les exigences en matière d'ouverture sont bien plus élevées que pour les objectifs de téléphones portables. Bien que l'imagerie infrarouge puisse également être utilisée pour la prise de vue nocturne, elle ne permet d'obtenir qu'une vidéo en noir et blanc. Par conséquent, une grande ouverture associée à un capteur CMOS RVB haute sensibilité constitue la solution fondamentale pour les applications en faible luminosité. Les objectifs courants actuels conviennent aux environnements intérieurs et extérieurs de jour, tandis que des objectifs à grande ouverture, de niveau lumière du jour (F 1.6) et lumière noire (F 0.98), ont été développés pour les environnements nocturnes.

Aujourd'hui, avec la généralisation des technologies électroniques, les lentilles optiques, véritables « yeux » des machines, trouvent de nombreuses applications nouvelles. Outre les trois grands marchés que sont la sécurité, la téléphonie mobile et l'automobile, où elles constituent l'élément principal d'acquisition des signaux optiques, les lentilles optiques sont devenues des composants essentiels de nouveaux produits électroniques terminaux tels que la reconnaissance par intelligence artificielle, la vidéoprojection, la domotique, la réalité virtuelle et la projection laser. Les lentilles optiques embarquées varient légèrement d'un appareil électronique à l'autre, tant par leur forme que par leurs caractéristiques techniques.

Caractéristiques des objectifs dans différents domaines d'application

Objectifs pour maison intelligente

Avec l'amélioration constante du niveau de vie, les maisons connectées sont désormais présentes dans des milliers de foyers. Les dispositifs domotiques, tels que les caméras de surveillance, les judas connectés, les sonnettes vidéo et les robots aspirateurs, offrent de nombreuses opportunités aux objectifs optiques pour pénétrer le marché de la maison connectée. Flexibles et compacts, ces dispositifs peuvent fonctionner en noir et blanc par tous les temps. L'attrait principal des objectifs réside dans leur haute résolution, leur grande ouverture, leur faible distorsion et leur excellent rapport qualité-prix. Ces caractéristiques constituent les critères de production de base.

objectifs de caméra pour drone ou UAV

L'essor des drones grand public a ouvert la voie à une perspective panoramique inédite pour la photographie du quotidien. Les drones sont principalement utilisés en extérieur. Leur longue portée, leurs larges angles de vue et leur capacité à s'adapter à des environnements extérieurs complexes imposent des exigences élevées en matière de conception des objectifs. Parmi les fonctionnalités essentielles des objectifs de drones, on peut citer la capacité à résister au brouillard, la réduction du bruit, une large plage dynamique, la conversion automatique jour/nuit et le masquage sphérique des zones de confidentialité.

L'environnement de vol est complexe et l'objectif du drone doit pouvoir adapter son mode de prise de vue en permanence aux conditions visuelles, afin de garantir une qualité d'image optimale. Un objectif zoom est donc indispensable. Grâce à l'association d'un zoom et d'un drone, il est possible de passer rapidement d'une prise de vue grand angle à une prise de vue rapprochée, même en haute altitude.

objectif d'appareil photo portatif

Le secteur de la diffusion en direct est en plein essor. Afin de mieux s'adapter aux exigences de ce type de production dans diverses situations, les caméras intelligentes portables ont fait leur apparition. Haute définition, stabilisation d'image et absence de distorsion sont devenues les critères de référence pour ces caméras. De plus, pour obtenir un rendu optimal, il est essentiel de garantir une reproduction fidèle des couleurs, un rendu WHTS (What You See Is What You Capture) et une plage dynamique ultra-large pour couvrir toutes les conditions météorologiques.

Équipements vidéo

L'épidémie de COVID-19 a accéléré le développement des visioconférences et des cours en ligne. L'environnement d'utilisation étant relativement fixe et uniforme, les exigences de conception de ce type d'objectif sont généralement assez standardisées. Utilisés comme « lunettes » pour la visioconférence, les objectifs répondent généralement aux besoins suivants : grand angle, absence de distorsion, haute définition et zoom. Avec la popularité croissante des applications liées à la formation à distance, à la télémédecine, à l'assistance à distance et au travail collaboratif, la production de ces objectifs est en forte hausse.

Actuellement, la sécurité, la téléphonie mobile et l'automobile constituent les trois principaux marchés des lentilles optiques. Avec la diversification des modes de vie, de nouveaux marchés en aval, plus segmentés, se développent également, tels que les projecteurs et les équipements de réalité augmentée/réalité virtuelle, privilégiant les technologies visuelles et artistiques et apportant une nouvelle dimension à la vie quotidienne et professionnelle du grand public.