Princíp kamkordéra: popis, štruktúra, charakteristiky

Videokamery sa vo väčšine krajín stali už dlhší čas bežnými. Ľudia ich berú na školské predstavenia, športové podujatia, rodinné stretnutia a dokonca aj na pôrod. Na obľúbenom mieste pre turistov je možné ich vidieť všade. Videokamery získali silné pozície v USA, Japonsku a mnohých ďalších krajinách, pretože sú veľmi vyhľadávanou technológiou. Ale ako môže takéto malé zariadenie robiť toľko? Narodil sa do roku 1980, je úžasné, že kvalitné modely sú teraz ľahko dostupné a že sú také ľahko použiteľné. Tento článok popisuje princíp fungovania a kamkordéra zariadenia.

Základná konštrukcia

Typická analógová kamkordér pozostáva z dvoch hlavných častí:
  • Sekcia vrátane matrice CCD, ovládania šošoviek a zoomu, motorov zaostrenia a clony;
  • zníženie veľkosti videorekordéra.
  • Zásada videokamery spočíva v tom, že prijíma vizuálne informácie a mení ich na elektronický signál. Videorekordér je podobný normálnemu videorekordéru, pripája sa k televízoru: prijíma signál a zapisuje ho do kazety.


    Tretia zložka, hľadáčik, tiež prijíma video, takže používateľ môže vidieť, čo sa rozbieha. Jedná sa o malý čiernobiely alebo farebný displej, ale mnohé moderné modely sú navyše vybavené veľkými farebnými LCD obrazovkami. Existuje mnoho formátov analógových videokamier s mnohými ďalšími funkciami, ale opísaný dizajn je základný. Odlišujú sa v tom, aké kazety sú v nichsú používané. Zariadenie a princíp digitálnych videokamer sú podobné, ale majú ďalší prvok, ktorý premieňa informácie na dátové bajty. Namiesto zaznamenávania video signálu ako nepretržitého sledu magnetických impulzov je uložený ako nuly a jednotky. Digitálne videokamery sú obľúbené, pretože umožňujú jednoduché kopírovanie videa bez straty informácií. Analógový záznam "zmizne" pri každej kópii - výstupný signál nie je presne reprodukovaný. Video informácie v digitálnej podobe je možné prevziať do počítača, kde je možné ich upraviť, kopírovať, poslať e-mailom atď.


    Snímač obrazu

    Tak ako fotoaparát, videokamera "vidí" svet cez objektív. Optika je potrebná na zaostrenie svetla zo scény na film ošetrený fotosenzitívnymi chemikáliami. Kamera teda zachytáva to, čo je pred ňou. Zhromažďuje viac svetla z jasných oblastí scény a menej od tmy. Objektív kamkordéra slúži aj na zaostrenie, ale namiesto filmu používa malý polovodičový obrazový snímač. Tento snímač zaznamenáva svetlo pomocou matice miliónov malých fotodiód. Každý z nich meria počet fotónov, ktoré sa dostanú do určitého bodu, a prenesie ich na elektróny (elektrické náboje): živší obraz je reprezentovaný vyšším nábojom a tmavšími - nízkymi. Rovnako ako umelec vykresľuje scénu, zvýrazňujúc tmavé oblasti svetla, snímač vytvorí video registráciouintenzita svetla. Počas prehrávania tieto informácie riadia jas pixelov na displeji.
    Samozrejme, meranie svetelného toku dáva len čierny a biely obraz. Ak chcete získať farbu, musíte určiť nielen celkovú úroveň osvetlenia, ale aj úrovne pre každú farbu. Celé spektrum sa môže znovu vytvoriť kombináciou len troch - červenej, zelenej a modrej. Preto je princíp kamery založený na použití len týchto farieb. V niektorých modeloch je signál rozdelený na 3 varianty toho istého obrazu pre úrovne červeného, ​​zeleného a modrého svetla. Každý z nich má svoj vlastný čip. Potom sú zložené a hlavné farby sú zmiešané, aby získali farebný obraz.
    Táto jednoduchá metóda umožňuje získať bohaté videá s vysokým rozlíšením. CCD matica fotodiódu je drahá a spotrebuje veľa energie a použitie 3 senzorov výrazne zvyšuje výrobné náklady. Väčšina videokamier je vybavená iba jedným snímačom s trvalými farebnými filtrami pre jednotlivé fotodiódy. Niektoré z nich merajú len úroveň červenej farby, druhá - zelená a zvyšok - modrá. Farby sú distribuované vo forme mriežky (napríklad Bayerov filter), takže procesor videokamery môže získať predstavu o úrovniach farieb vo všetkých častiach obrazovky. Táto metóda vyžaduje interpoláciu údajov prijatých na každej fotodióde analýzou informácií prijatých jej susedmi.

    Tvorba signálu

    Keďže videokamery zaznamenávajú pohyblivé obrazy, ich senzorymajú ďalšie fragmenty, ktoré nie sú k dispozícii v senzoroch digitálnych fotoaparátov. Ak chcete vytvoriť video každú sekundu čo majú robiť veľa obrázkov, ktoré sú potom v kombinácii vytvoriť dojem pohybu. Z tohto dôvodu videokamera zachytáva snímku a zaznamenáva ju. Snímač má ďalšiu dotykovú vrstvu. Pre každé pole prechádza video nabíjanie a potom sa postupne prenáša. V analógovej videokamery je tento signál poslaný do videorekordéra, ktorý zaznamenáva (spolu s farebnou informácií) na videokazete vo forme magnetických impulzov. Pokiaľ druhá vrstva prechádza dátami, prvá snímka zachytí ďalší obrázok. Princíp digitálneho fotoaparátu typu je v podstate rovnaký, okrem toho, že posledná etapa analógovo-digitálne prevádza signál do bajtov dát. Fotoaparát zapisuje na médium, ktoré môže byť magnetická páska, pevný disk, disk DVD alebo pamäť flash. Digitálne modely s prekladaným skenovaním ukladajú každý rám v podobe dvoch polí, rovnako ako analógové. Kamery s progresívnym snímaním zaznamenávajú videozáznamy.

    objektívu

    Ako bolo uvedené vyššie, je prvým krokom v videozáznamu je zaostrenie svetla na snímač. Princíp šošovky kamkordéra je nasledujúci. Pre kamera mohla zaznamenať jasný obraz objektu pred tým, než je potrebné sa zamerať na optiku, teda pohybovať tak, aby sa lúče vychádzajúce z predmetu, spadol presne na snímači. Rovnako ako fotoaparáty, videokamery vám umožňujú posúvať objektív zaostrenialight.

    AF

    Väčšina ľudí je potrebné sa pohybovať a strieľať rôzne predmety v rôznych vzdialenostiach, a neustále sústredenie nesmierne ťažké. Preto všetky videokamery majú automatické zaostrenie. Obvykle sa tento infračervený lúč odráža od objektov v centre snímke a vráti sa do senzorové komory. Určiť vzdialenosť k objektu, procesor vypočíta, ako dlho trvá lúča odráža späť, sa násobí hodnotu rýchlosti svetla a rozdelenie práce do dvoch (pretože sa vzťahuje vzdialenosť dvakrát - k objektu a späť). Kamkordér má malý motor, ktorý posúva optiku zaostrením na vypočítanú vzdialenosť. To zvyčajne funguje celkom dobre, ale niekedy je treba znovu určiť vzdialenosť - napríklad, keď sa sústrediť na niečo, čo nie je v strede snímky, ako autofocus reaguje na to, čo je priamo pred objektívom.

    Optický a digitálny transfokátor

    Videokamery sú tiež vybavené zoomom. Táto fáza môže byť približne zvýšením ohniskovú vzdialenosť (medzi optikou a snímačom alebo film). Objektív s optickou transfokáciou je jedinou jednotkou, ktorá umožňuje prepínanie z jedného priblíženia na iný. Rozsah zväčšenia hovorí o maximálnom a minimálnom zvýšení. Pre priblíženie nebolo tak jednoduché použitie, väčšina videokamery sú vybavené motorom, ktorý sa pohybuje na optiku v reakcii na stlačenie na rukoväti. Jednou z výhod je ľahké ovládanie zväčšenia bez použitia druhej ruky.Navyše motor poháňa objektív konštantnou rýchlosťou a priblíženie je hladšie. Motor však vyčerpáva nabitie batérie.
    Niektoré videokamery majú tzv digitálny zoom Používatelia sa neodporúča používať, pretože nie sú vôbec pripojení k objektívu, ale jednoducho zvyšujú časť obrazu snímaného snímačom. Súčasne povolenie na obetovanie, pretože sa používa iba časť oblasti snímača. V dôsledku toho sa video ukáže ako menej jasné.

    Expozícia

    Jednou z veľkých vlastností fotoaparátu je automatické nastavenie rôznych úrovní osvetlenia. Snímač je veľmi citlivý na nadmerné alebo podexponovanie, pretože rozsah signálov pochádzajúcich z každej fotodiódy je obmedzený. Kamkordér ovláda svoju úroveň a nastavuje clonu, čím znižuje alebo zvyšuje tok svetla cez objektív. Procesor vždy udržuje dobrý kontrast, takže obrázky nevyzerajú príliš tmavé alebo fuzzy.
    Ako fungujú kamery na sledovanie?
    Takéto kamery budú užitočné pre tých, ktorí chcú vedieť, čo sa deje v ich neprítomnosti. Potreba môže vzniknúť z rôznych dôvodov. Napríklad rodičia môžu chcieť sledovať spiace dieťa a znížiť riziko nebezpečného pádu z postele. A komory okolo domu umožnia ľuďom, ktorí sa blížia k predným dverám, a dokonca dokonca pomôžu nájsť zločinca, ktorý urobil zlo. Výstup signálu kamery je prenášaný, spracovaný, prekonvertovaný na obrázok a v prípade potreby zaznamenaný. Preniesť videoMôžete použiť koaxiálny kábel alebo krútený pár, ako aj bezdrôtovú sieť. Spracovanie signálu sa vykonáva pomocou DVR, servera alebo počítača s videokazetou. Obraz sa zobrazí na monitore. Princípom fungovania kamerových kamer je, že sú inštalované na bránach, budovách a iných zariadeniach na účely monitorovania v reálnom čase. Zvyčajne ide o veľké, viditeľné zariadenia, ktorých samotný vzhľad umožňuje vonkajšej strane pochopiť, že sú pod dozorom. Princíp bezdrôtových videokamer je založený na vysielaní obrázkov cez bezdrôtovú sieť. Iné zariadenia, ako napríklad smerovače Wi-Fi a mobilné telefóny, však môžu prerušiť svoj signál. Okrem toho môže byť zachytený bezdrôtový prenos, čo je v rozpore s cieľmi bezpečnosti. Odporúčame používateľom, aby sa ubezpečili, že je k dispozícii spoľahlivé šifrovanie signálu. Princíp fungovania skrytých kamier je založený na použití bodových šošoviek s výstupom niekoľkých milimetrov a širokým uhlom pozorovania. Umožňuje ich inštaláciu do domácich spotrebičov a interiérových predmetov.

    Tipy na výber analógových formátov

    Analógové kamery zachytia video a audio ako analógovú pásku z magnetickej pásky. Odborníci ich neodporúčajú používať, pretože kvalita obrazu a zvuku sa pri kopírovaní nevyhnutne zníži. Okrem toho analógové formáty nemajú niekoľko funkcií digitálnych videokamer. Hlavným rozdielom medzi nimi je typ pásky a povolenie. naMedzi hlavné formáty analógových videokamier patria:
  • štandard VHS. V kamerách tohto typu sa používa tá istá magnetická páska ako u bežných videorekordérov. To umožňuje jednoduché prezeranie zachyteného materiálu. Tieto kazety sú lacné a poskytujú dlhý čas nahrávania. Hlavnou nevýhodou formátu VHS je potreba ťažkopádneho dizajnu videokamery. Rozlíšenie je 230-250 vodorovných čiar, čo je dolná hranica v zariadeniach tohto typu.
  • Kamery VHS-C používajú štandardnú kazetu VHS, ale v kompaktnejších kazetách. Nahrávanie sa môže prehrávať na bežnom videorekordéri, ale potrebujete adaptér v plnej veľkosti. Zásadne je kamkordér VHS-C podobný VHS. Menšia veľkosť kazety umožňuje vytvoriť kompaktnejšie vzory, ale čas záznamu sa zníži na 30-45 minút.
  • Kamery Super VHS majú približne rovnakú veľkosť ako VHS, pretože používajú kazety rovnakého formátu. Rozdiel je v tom, že rozlíšenie zápisu je jedna v 380-400 riadkoch. Tieto kazety nie je možné prehrávať na videorekordéri, ale samotný fotoaparát je možné pripojiť priamo k televízoru.
  • Super VHS-C je v súlade s normou VHS, ale je to kompaktnejšia verzia, ktorá používa menšiu tlačovú kazetu.
  • 8 mm videokamery majú aj malé kazety. To vám umožní vytvoriť kompaktnejšie modely, ktoré poskytujú rozlíšenie kompatibilné s VHS s mierne lepšou kvalitou zvuku. Čas nahrávania je približne 2 hodiny.
  • Norma Hi-8 je podobná 8 mm, ale poskytuje oveľa vyššie rozlíšenie - zavrieť400 riadkov
  • Pokyny k výberu digitálnych formátov

    Princíp digitálne videokamery sa líši od analógového skutočnosti, že informácie v nich je zaznamenaná v digitálnej forme, tak, že obraz je bez straty kvality. Toto video je možné stiahnuť do počítača, kde je možné ho upraviť alebo zverejniť na internete. Má oveľa lepšie rozlíšenie. Široko používaný v nasledujúcich formátoch:
  • MiniDV rôznych kompaktných kaziet, ktoré obsahujú 60-90 minút videa s rozlíšením 500 riadkov. Kamery tohto typu sú extrémne ľahké a kompaktné. Možné snímanie statických záberov.
  • Formát Sony MicroMV pracuje rovnakým spôsobom, ale používa menšie kazety.
  • Digital8 používa štandardný Hi-8mm film na 60 minút nahrávania. Modely tohto typu majú tendenciu byť o niečo väčšie ako DV.
  • DVD kamery, ktoré ukladajú video priamo na malé optické jednotky. Hlavnou výhodou tohto formátu je zaznamenávanie každej relácie jednou skladbou. Namiesto prezerania a rýchleho prevíjania môžete okamžite prejsť na pravú časť videa. DVD-kamery sú navyše veľmi blízko modelu MiniDV, ale môžu ukladať viac videí - od 30 minút do 2 hodín.
  • DVD-R a DVD-RAM tvoria 3/4 veľkosti diskov DVD. Nevýhodou je, že môžu byť zaznamenané iba pri jednej príležitosti. Môžu byť prehrávané na štandardných DVD prehrávačoch. Podobne ako MiniDV kazety, musíte použiť fotoaparát ako prehrávač, alebo skopírovať film do iného formátu.
  • Pamäťová karta je najobľúbenejšia metóda nahrávania videa. Valce sú uloženéPriamo na pevných kartách, ako je flash pamäť, pamäťová karta Memory Stick alebo SD.
  • Na záver

    Dnes si ktokoľvek môže kúpiť lacnú kameru a programy na úpravu zjednodušujú proces spracovania tak, aby ho každý mohol rýchlo zvládnuť. Dokonca aj analógové modely s nízkou kvalitou majú veľa užitočných funkcií, ktoré sa ľahko naučia a vytvárajú kvalitné filmy. Technológia, ktorá bola kedysi výhradnou oblasťou profesionálnej televízie, sa stala pre fanúšikov k dispozícii. Najnovšie videokamery určite môžu ponúknuť veľa a chcú si zapamätať narodeniny alebo koncerty a začiatočníkov ambiciózne požiadavky.

    Súvisiace publikácie