Tehnika i tehnologija » Načelo kamkordera: opis, struktura, karakteristike

Načelo kamkordera: opis, struktura, karakteristike

Tehnika i tehnologija

U većini zemalja videokamere su dugo vremena postale uobičajene. Ljudi ih vode u školske priredbe, sportske događaje, obiteljske sastanke, pa čak i za porod. U popularnom mjestu za turiste, svuda se mogu vidjeti. Video kamere su dobile snažne pozicije u SAD-u, Japanu i mnogim drugim zemljama, budući da su one vrlo tražene tehnologije. Ali kako tako mali uređaj može učiniti mnogo? Rođen do 1980-ih, nevjerojatno je da su modeli kvalitete sada dostupni i da su tako jednostavni za korištenje. U ovom se članku raspravlja o principu rada i videokameri uređaja.

Osnovni dizajn

Tipični analogni kamkorder sastoji se od dva glavna dijela:
  • odjeljak koji uključuje CCD matricu, kontrolu objektiva i zum, motore fokusiranja i otvora;
  • smanjena je veličina videorekordera. Načelo kamkordera je da prima vizualne informacije i pretvara ih u elektronički signal. VCR je sličan običnom, spaja se na TV: prima signal i piše ga u kasetu.


    Treća komponenta, tražilo, također prima videozapis, tako da korisnik može vidjeti što polijeće. To je mali crno-bijeli ili u boji zaslon, ali mnogi moderni modeli dodatno su opremljeni velikim LCD zaslonima u boji. Postoji mnogo formata analognih video kamera s mnogo dodatnih značajki, ali opisani dizajn je osnovni. Razlikuju se po tome što su kazete u njimase koriste. Uređaj i princip digitalnih video kamera su analogni, ali imaju dodatni element, pretvarajući informacije u bajtove podataka. Umjesto snimanja video signala kao kontinuiranog niza magnetskih impulsa, on se pohranjuje kao nule i jedinice. Digitalni kamkorderi su popularni jer vam omogućuju jednostavno kopiranje videozapisa bez gubitka informacija. Analogni zapis "nestaje" sa svakom kopijom - izlazni signal se ne reproducira točno. Video informacije u digitalnom obliku mogu se preuzeti na računalo gdje se mogu uređivati, kopirati, slati e-poštom itd.


    Senzor slike

    Kao i fotoaparat, kamkorder "vidi" svijet kroz objektiv. Optika je potrebna za fokusiranje svjetla sa scene na film tretiran fotosenzitivnim kemikalijama. Tako kamera snima ono što je ispred nje. On prikuplja više svjetla iz svijetlih područja scene, a manje od tamne. Objektiv kamkordera također služi za fokusiranje, ali umjesto filma koristi mali senzor slike poluvodiča. Ovaj senzor bilježi svjetlo koristeći matricu milijuna fotodioda. Svaka od njih mjeri broj fotona koji doseže određenu točku i prenosi tu informaciju elektronima (električnim nabojem): življe slike je predstavljeno višim nabojem, a tamnije - nisko. Baš kao što umjetnik slika scenu, osvjetljavajući tamna područja, tako i senzor stvara videozapis registriranjemintenzitet svjetlosti. Tijekom reprodukcije, ove informacije kontroliraju svjetlinu piksela zaslona.
    Naravno, mjerenje svjetlosnog toka daje samo crno-bijelu sliku. Da biste dobili boju, morate odrediti ne samo ukupnu razinu osvjetljenja, nego i razine za svaku boju. Cijeli spektar može se ponovno stvoriti kombiniranjem samo 3 od njih - crvenom, zelenom i plavom. Stoga se princip kamera temelji na korištenju samo tih boja. Kod nekih modela, signal je podijeljen u 3 varijante iste slike za razine crvene, zelene i plave svjetlosti. Svaki od njih voli svoj čip. Zatim se sastavljaju, a glavne boje se miješaju kako bi se dobila slika u boji.
    Ova jednostavna metoda omogućuje dobivanje bogatih videozapisa visoke razlučivosti. CCD matrica fotodioda je skupa i troši mnogo energije, a uporaba 3 senzora uvelike povećava troškove proizvodnje. Većina kamkordera opremljena je samo jednim senzorom s trajnim filtrima boja za pojedinačne fotodiode. Neki od njih mjere samo razine crvene, druge - zelene, a ostalo - plave. Boje su raspodijeljene u obliku rešetke (na primjer, Bayer filtra), tako da procesor kamkordera može dobiti predodžbu o razinama boja u svim dijelovima zaslona. Ova metoda zahtijeva interpolaciju podataka primljenih na svaku fotodiodu analizom informacija koje su primili njezini susjedi.
    Formiranje signala
    Budući da video kamere snimaju pokretne slike, njihove senzoreimaju dodatne fragmente koji nisu dostupni u senzorima digitalne kamere. Da biste stvorili video signal, potrebno im je napraviti mnogo fotografija svake sekunde, a zatim se stvoriti dojam pomicanja. Zbog toga kamkorder snima okvir i ga snima. Senzor slike ima još jedan sloj dodira. Za svako polje, video naboj ide na njega, a zatim se sekvencijalno prenosi. U analognoj video kameri, ovaj signal se šalje na videorekorder koji ga snima (zajedno s informacijama o boji) na video vrpcu u obliku magnetskih impulsa. Sve dok drugi sloj prosljeđuje podatke, prvi snima sljedeću sliku. Princip rada digitalne video kamere je u biti isti, osim što u zadnjoj fazi analogno-digitalni pretvarač pretvara signal u podatkovne bajtove. Fotoaparat piše na medij koji može biti magnetna vrpca, tvrdi disk, DVD ili flash memorija. Digitalni modeli s isprepletenim skeniranjem spremaju svaki okvir u obliku dva polja, kao i analognog. Fotoaparati s progresivnim skeniranjem hvataju videozapise.

    Objektiv

    Kao što je ranije spomenuto, prvi korak u snimanju videozapisa je fokusiranje svjetla na matricu. Načelo leće kamkordera je sljedeće. Da bi fotoaparat mogao napisati jasnu sliku objekta ispred sebe, morate se usredotočiti na optiku, odnosno pomaknuti je tako da zrake koje dolaze s objekta padnu upravo na senzor. Kao i kamere, video kamere vam omogućuju pomicanje objektiva kako bi se fokusiralisvjetlost.

    Autofokus

    Većina ljudi treba pomicati i snimati različite objekte na različitim udaljenostima, a kontinuirano preusmjeravanje je iznimno teško. Zato svi kamkorderi imaju automatsko fokusiranje. To je obično infracrvena zraka koja se reflektira od objekata u središtu okvira i vraća se senzoru kamere. Da bi odredio udaljenost do objekta, procesor izračunava koliko je vremena potrebno da se snop reflektira i vrati, umnožavajući ga brzinom svjetlosti, i dijeleći proizvod za dva (jer je dva puta prošao udaljenost - do objekta i natrag). Kamkorder ima mali motor koji pomiče optiku fokusiranjem na izračunatu udaljenost. To obično radi prilično dobro, ali ponekad morate redefinirati udaljenost - na primjer, kada se trebate usredotočiti na nešto što nije u sredini okvira, jer autofokus odgovara na ono što je točno ispred objektiva.

    Optički i digitalni zum

    Video kamere su također opremljene objektivom za zumiranje. To vam omogućuje zumiranje scene povećavanjem žarišne duljine (između optike i filma ili senzora). Objektiv s optičkim zumom jedina je jedinica koja vam omogućuje prebacivanje iz jednog zumiranja u drugi. Raspon zumiranja govori o maksimalnom i minimalnom povećanju. Kako bi zumiranje bilo lakše koristiti, većina kamkordera opremljena je motorom koji pokreće optiku kao odgovor na pritiskanje gumba na ručici. Jedna od prednosti ovoga je što možete jednostavno kontrolirati povećanje bez korištenja druge ruke.Osim toga, motor pomiče objektiv konstantnom brzinom, a zum je glatkiji. Međutim, motor ispušta bateriju.
    Neki kamkorderi imaju tzv digitalni zum Korisnicima se ne savjetuje da ih koriste jer uopće nisu spojeni s objektivom, već jednostavno povećavaju dio slike snimljene senzorom. U isto vrijeme žrtvovati dopuštenje, budući da se koristi samo dio područja senzora. Rezultat toga je da je videozapis manje jasan.

    Izloženost

    Jedna od značajki fotoaparata je automatsko prilagođavanje različitim razinama osvjetljenja. Senzor je vrlo osjetljiv na prekomjernu ili podeksponiranost, budući da je raspon signala koji dolaze iz svake fotodiode ograničen. Kamkorder kontrolira njihovu razinu i podešava dijafragmu, smanjujući ili povećavajući protok svjetlosti kroz objektiv. Procesor uvijek održava dobar kontrast tako da slike ne izgledaju pretamno ili nejasne.

    Kako rade kamere za gledanje?

    Takve kamere će biti korisne onima koji žele znati što se događa u njihovoj odsutnosti. Potreba za njima može nastati iz različitih razloga. Na primjer, roditelji će možda željeti promatrati usnule bebe i smanjiti rizik od opasnog pada s kreveta. I komore oko kuće omogućit će ljudima koji se približavaju ulaznim vratima, pa čak i pomoći u pronalaženju zločinca koji je učinio zlo. Izlaz signala kamere se prenosi, obrađuje, ponovno pretvara u sliku i, ako je potrebno, snima. Prijenos videozapisaMožete koristiti koaksijalni kabel ili upleteni par kao i bežičnu mrežu. Obrada signala provodi DVR, poslužitelj ili računalo s karticom za snimanje videozapisa. Slika se prikazuje na monitoru. Princip rada kamera za video nadzor je u tome što su instalirane na kapijama, zgradama i drugim objektima u svrhu praćenja u realnom vremenu. Obično su to veliki, primjetni uređaji, čija pojava dopušta vanjskom da shvati da su pod nadzorom. Princip rada bežičnih videokamera temelji se na emitiranju slika putem bežične mreže. Međutim, drugi uređaji, kao što su Wi-Fi usmjerivači i mobilni telefoni, mogu prekinuti njihov signal. Osim toga, bežični prijenos može se presresti, što je suprotno ciljevima sigurnosti. Stoga se korisnicima preporuča osigurati pouzdano šifriranje signala. Princip rada skrivenih kamera temelji se na korištenju točkastih leća s nekoliko milimetarskih izlaza i širokim kutom gledanja. To im omogućuje da budu ugrađeni u kućanske aparate i unutarnje uređaje.

    Savjeti za odabir analognih formata

    Analogne kamere snimaju videozapis i zvuk kao analognu vrpcu s magnetske vrpce. Stručnjaci ne preporučuju njihovo korištenje jer će se kvaliteta slike i zvuka neizbježno smanjiti prilikom kopiranja. Osim toga, analogni formati nemaju brojne funkcije digitalnih video kamera. Glavna razlika između njih je vrsta vrpce i dopuštenje. uGlavni formati analognih video kamera uključuju:
  • VHS standard. U kamerama ovog tipa koristi se ista magnetska traka kao kod konvencionalnih videorekordera. To olakšava pregled snimljenog materijala. Ovi spremnici su jeftini i pružaju dugo vrijeme snimanja. Glavni nedostatak VHS formata je potreba za glomaznim dizajnom kamkordera. Razlučivost je 230-250 horizontalnih linija, što je donja granica u uređajima ovog tipa.
  • VHS-C kamere koriste standardnu ​​VHS vrpcu, ali u kompaktnijoj kaseti. Snimanje se može reproducirati na običnom videorekorderu, ali za to vam je potreban adapter pune veličine. Načelno, VHS-C kamkorder je sličan VHS-u. Manja veličina kasete omogućuje vam stvaranje kompaktnijeg dizajna, ali vrijeme snimanja je smanjeno na 30-45 minuta.
  • Super VHS kamere imaju približno istu veličinu kao VHS jer koriste patrone istog formata. Razlika je u tome što je rezolucija pisanja jedna u 380-400 linija. Te kasete se ne mogu reproducirati na videorekorderu, ali se fotoaparat može izravno spojiti na TV.
  • Super VHS-C je u skladu s VHS standardom, ali je kompaktnija verzija koja koristi manji ispisni uložak.
  • Kamkorderi od 8 mm također imaju male kazete. To vam omogućuje izradu kompaktnijih modela koji osiguravaju rezoluciju kompatibilnu s VHS tehnologijom uz nešto bolju kvalitetu zvuka. Vrijeme snimanja je oko 2 sata.
  • Hi-8 standard je sličan 8mm, ali pruža mnogo veću razlučivost - zatvori400 linija

    Savjeti za odabir digitalnih formata

    Rad digitalnih video kamera razlikuje se od analoga činjenicom da su informacije u njima digitalno snimljene, tako da se slika reproducira bez gubitka kvalitete. Ovaj se videozapis može preuzeti na računalo na kojem se može uređivati ​​ili objavljivati ​​na internetu. Ima mnogo bolju rezoluciju. Široko se koriste sljedeći formati:
  • MiniDV je kompaktna kazeta koja sadrži 60-90 minuta videozapisa s razlučivošću od 500 linija. Kamere ovog tipa izuzetno su lagane i kompaktne. Moguće snimanje fotografija.
  • Sony MicroMV format radi na isti način, ali koristi manje kasete.
  • Digital8 koristi standardni Hi-8mm film za snimanje 60 minuta. Modeli ovog tipa imaju tendenciju da budu nešto veći od DV.
  • DVD kamere koje pohranjuju videozapise izravno na male optičke pogone. Glavna prednost ovog formata je snimanje svake sesije jednim pjesmom. Umjesto pregledavanja i brzog premotavanja, odmah možete otići na desni dio videozapisa. Osim toga, DVD-kamere su vrlo blizu modelima MiniDV, ali mogu pohraniti više videozapisa - od 30 minuta do 2 sata.
  • DVD-R i DVD-RAM čine 3/4 veličine DVD diskova. Nedostatak je u tome što se mogu zabilježiti samo jednom. Mogu se reproducirati na standardnim DVD uređajima. Kao i MiniDV kazete, ili trebate koristiti fotoaparat kao uređaj za reprodukciju ili kopirati film u drugi format.
  • Memorijska kartica najpopularnija je metoda snimanja videozapisa. Valjci su pohranjeniIzravno na solid-state kartice kao što su flash memorija, Memory Stick ili SD.

    U zaključku

    Danas svatko može kupiti jeftinu kameru, a programi uređivanja pojednostavljuju proces obrade u mjeri u kojoj je svatko u stanju brzo ga ovladati. Čak i analogni modeli niske kvalitete imaju mnoge korisne značajke koje se lako uče i stvaraju filmove visoke kvalitete. Tehnologija, koja je nekada bila ekskluzivno područje profesionalne televizije, postala je dostupna navijačima. Najnoviji kamkorderi svakako mogu ponuditi mnoge i žele se sjetiti rođendana ili koncerta, a ambiciozni zahtjevi početnicima.

    • Povezane publikacije