U većini zemalja svijeta, video kamere su odavno postale uobičajena pojava. Ljudi ih vode na školske predstave, sportske događaje, porodična okupljanja, pa čak i rođenja. Na mjestu popularnom među turistima, mogu se vidjeti posvuda. Kamkorderi su stekli snažno uporište u SAD-u, Japanu i mnogim drugim zemljama jer predstavljaju veoma traženu tehnologiju.
Ali kako tako mali uređaj može učiniti toliko? Oni rođeni prije 1980-ih iznenađeni su da su kvalitetni modeli sada lako dostupni i da su tako jednostavni za korištenje. Ovaj članak opisuje princip rada i uređaj video kamere.
Osnovna konstrukcija
Konvencionalna analogna video kamera sastoji se od dva glavna dijela:
- Sekcija uključujući CCD, objektiv i zum, fokus i motore za kontrolu irisa;
- videorekorder smanjene veličine.
Kako radi video kameraje da prima vizuelne informacije i pretvara ih u elektronski signal. Videorekorder je sličan običnom snimaču povezanom sa TV-om: prima signal i snima ga na kasetu.
Treća komponenta, tražilo, takođe prima video sliku, tako da korisnik može vidjeti šta se snima. Ovo je mali crno-bijeli zaslon ili zaslon u boji, ali mnogi moderni modeli su opremljeni velikim LCD ekranima u punoj boji. Postoji mnogo formata analognih kamkordera sa mnogo dodatnih funkcija, ali opisani dizajn je glavni. Razlikuju se po tome koje kasete koriste.
Uređaj i princip rada digitalnih video kamera su slični analognim, ali imaju dodatni element koji pretvara informacije u bajtove podataka. Umjesto snimanja video signala kao kontinuiranog niza magnetnih impulsa, on se pohranjuje kao nule i jedinice. Digitalni kamkorderi su popularni jer olakšavaju kopiranje video zapisa bez gubitka informacija. Analogno snimanje "nestaje" sa svakom kopijom - originalni signal se ne reprodukuje precizno. Video informacije u digitalnom obliku mogu se preuzeti na računar, gdje se mogu uređivati, kopirati, slati e-poštom, itd.
Senzor slike
Kao kamera, kamkorder "vidi" svijet kroz sočivo. Optika je potrebna za fokusiranje svjetlosti sa pozornice na film tretiran fotoosjetljivim kemikalijama. Dakle, kamera snima ono što jesteispred njega. Sakuplja više svjetla sa svijetlih dijelova scene, a manje iz tamnih. Objektiv video kamere također služi za fokusiranje, ali umjesto filma koristi mali poluprovodnički senzor slike. Ovaj senzor detektuje svetlost koristeći niz miliona sićušnih fotodioda. Svaki od njih mjeri broj fotona koji pogode određenu tačku i tu informaciju prevodi u elektrone (električne naboje): svjetlija slika je predstavljena većim nabojem, a tamnija slika nižim. Baš kao što umjetnik slika scenu naglašavajući tamna područja svijetlim područjima, senzor stvara video otkrivajući intenzitet svjetlosti. Tokom reprodukcije, ove informacije kontroliraju svjetlinu piksela ekrana.
Naravno, mjerenje svjetlosnog toka daje samo crno-bijelu sliku. Da biste dobili boju, morate odrediti ne samo ukupni nivo osvjetljenja, već i nivoe za svaku boju. Cijeli spektar se može rekreirati kombinacijom samo 3 od njih - crvene, zelene i plave. Stoga se princip rada video kamera zasniva na upotrebi samo ovih boja.
Neki modeli dijele signal u 3 verzije iste slike za nivoe crvenog, zelenog i plavog svjetla. Svaki od njih je zarobljen vlastitim čipom. Zatim se dodaju i primarne boje se miješaju kako bi se stvorila slika u punoj boji.
Ova jednostavna metoda proizvodi bogat video u visokoj rezoluciji.
Photodiode CCD-ovi su skupi i troše mnogo energije i koriste3 senzora uvelike povećavaju troškove proizvodnje. Većina video kamera opremljena je samo jednim senzorom sa trajnim filterima u boji za pojedinačne fotodiode. Neki od njih mjere samo nivoe crvene, neke samo zelene, a ostali mjere plave. Boje su raspoređene u obliku mreže (kao što je Bayer filter) tako da procesor kamkordera može dobiti predstavu o nivoima boja u svim dijelovima ekrana. Ova metoda zahtijeva interpolaciju podataka koje prima svaka fotodioda analizom informacija koje primaju njeni susjedi.
Oblikovanje signala
Budući da kamkorderi snimaju pokretne slike, njihovi senzori imaju dodatne dijelove koji se ne nalaze u senzorima digitalnih fotoaparata. Da bi kreirali video signal, moraju napraviti mnogo snimaka svake sekunde, koji se zatim kombinuju, dajući utisak kretanja.
Da bi to uradio, kamkorder snima kadar i snima ga isprepleteno. Iza senzora slike nalazi se još jedan sloj senzora. Za svako polje, video naplate se prenose na njega i zatim uzastopno prenose. U analognoj video kameri, ovaj signal se šalje na videorekorder, koji ga (zajedno sa informacijama o boji) snima na video traku u obliku magnetnih impulsa. Dok drugi sloj prenosi podatke, prvi snima sljedeću sliku.
Princip rada video kamere digitalnog tipa je u osnovi isti, osim što u posljednjem koraku analogno-digitalni pretvarač pretvara signal u bajtove podataka. Kamera ih snima na medij, koji može biti magnetna traka, tvrdidisk, DVD ili fleš memorija. Prepleteni digitalni modeli pohranjuju svaki okvir kao dva polja na isti način kao i analogni modeli. Kamere s progresivnim skeniranjem snimaju video kadar po kadar.
Lens
Kao što je ranije spomenuto, prvi korak u snimanju video slike je fokusiranje svjetlosti na senzor. Princip rada objektiva kamere je sljedeći. Da bi kamera uhvatila jasnu sliku objekta ispred sebe, potrebno je fokusirati optiku, odnosno pomeriti je tako da zraci koji izlaze iz subjekta padaju tačno na senzor. Kao i kamere, kamkorderi vam omogućavaju da pomjerate sočivo kako biste fokusirali svjetlost.
Autofokus
Većina ljudi treba da se kreće i snima različite subjekte na različitim udaljenostima, a stalno ponovno fokusiranje je izuzetno teško. Zbog toga svi kamkorderi imaju uređaj za automatsko fokusiranje. Ovo je obično infracrveni snop koji se odbija od objekata u sredini kadra i vraća se do senzora kamere.
Da bi odredio udaljenost do objekta, procesor izračunava koliko je vremena potrebno da se snop reflektuje i vrati, pomnoži ovu vrijednost sa brzinom svjetlosti i podijeli proizvod sa dva (jer je put prešao dva puta - do objekta i nazad). Kamkorder ima mali motor koji pomiče optiku kako bi je fokusirao na izračunatu udaljenost. Ovo obično radi prilično dobro, ali ponekad morate redefinirati udaljenost - na primjer, kada želite da se fokusirate na nešto što nije u sredini kadra,jer autofokus reaguje na ono što je direktno ispred sočiva.
Optički i digitalni zum
Kamkorderi su takođe opremljeni zum objektivom. Ovo vam omogućava da zumirate scenu povećanjem žižne daljine (između optike i filma ili senzora). Objektiv sa optičkim zumom je jedna jedinica koja vam omogućava da prelazite s jednog povećanja na drugo. Opseg zuma pokazuje maksimalno i minimalno uvećanje. Da bi zum bio lakši za korištenje, većina kamkordera je opremljena motorom koji pomiče optiku kao odgovor na pritisak na dugme na ručki. Jedna od prednosti ovoga je da možete lako kontrolisati uvećanje bez upotrebe druge ruke. Osim toga, motor pomiče objektiv konstantnom brzinom, a zum je glatkiji. Međutim, motor prazni bateriju.
Neki kamkorderi imaju tzv. digitalni zum. Korisnici ne savjetuju da ga koriste, jer on uopće nije povezan s objektivom, već samo povećava dio slike snimljen senzorom. Ovo žrtvuje rezoluciju jer se koristi samo dio senzorske površine. Kao rezultat toga, video je manje jasan.
Izlaganje
Jedna od sjajnih karakteristika kamere je automatsko prilagođavanje različitim nivoima osvetljenja. Senzor je vrlo osjetljiv na prekomjernu ili premalu ekspoziciju jer je raspon signala sa svake fotodiode ograničen. Kamkorder prati njihov nivo i prilagođava otvor blende da smanji ilipovećanje protoka svjetlosti kroz sočiva. Procesor održava dobar kontrast u svakom trenutku tako da slike ne izgledaju previše tamne ili isprane.
Princip rada nadzornih kamera
Ovakve kamere će biti korisne za one koji žele da znaju šta se dešava tokom njihovog odsustva. Potreba za njima može se pojaviti iz različitih razloga. Na primjer, roditelji bi mogli htjeti gledati bebu koja spava i smanjiti rizik od opasnog pada iz krevetića. A kamere oko kuće će vam omogućiti da vidite ljude kako dolaze na ulazna vrata i možda vam čak pomognu da pronađete provalnika.
Izlaz kamere se prenosi, obrađuje, konvertuje nazad u sliku i snima ako je potrebno. Video se može prenositi preko koaksijalnog kabla ili upredene parice, kao i preko bežične mreže. Obrada signala se vrši u video rekorderu, serveru ili PC-u sa video karticom za snimanje. Slika se prikazuje na monitoru.
Princip rada vanjskih nadzornih kamera je da se postavljaju na kapije, zgrade i druge objekte kako bi se pratilo šta se dešava u realnom vremenu. Po pravilu se radi o velikim, upadljivim uređajima, čiji sam pogled daje do znanja strancima da su pod prismotrom.
Princip rada bežičnih video kamera zasniva se na emitovanju slike preko bežične mreže. Međutim, drugi uređaji kao što su Wi-Fi ruteri i mobilni telefoni mogu prekinuti njihov signal. Osim toga, bežični prijenos može biti presretnut, štosuprotno bezbednosnim ciljevima. Stoga se korisnicima savjetuje da se uvjere da je signal sigurno šifriran.
Princip rada skrivenih kamera zasniva se na upotrebi sočiva točkastog tipa sa izlaznim otvorom od nekoliko milimetara i širokim uglom gledanja. Ovo vam omogućava da ih instalirate u kućanske aparate i predmete za unutrašnjost.
Savjeti za odabir analognih formata
Analogne kamere snimaju video i audio kao analognu traku. Stručnjaci ne preporučuju njihovo korištenje, jer se prilikom kopiranja kvaliteta slike i zvuka neizbježno smanjuje. Pored toga, analognim formatima nedostaju brojne funkcije digitalne video kamere. Glavna razlika između njih je tip kasete i rezolucija. Glavni formati analognih kamkordera su:
- VHS standard. Ovaj tip kamere koristi istu magnetnu traku kao i konvencionalni videorekorderi. Ovo olakšava gledanje snimka. Ove kasete su jeftine i pružaju dugo vrijeme snimanja. Glavni nedostatak VHS formata je potreba za glomaznim dizajnom kamkordera. Rezolucija je 230-250 horizontalnih linija, što je donja granica za ovaj tip uređaja.
- VHS-C kamere koriste standardnu VHS traku, ali u kompaktnijoj kaseti. Snimak se može reprodukovati na običnom videorekorderu, ali je potreban adapter pune veličine. U principu, rad VHS-C kamkordera je sličan VHS-u. Manja veličina kasete dozvoljavakreirajte kompaktnije strukture, ali vrijeme snimanja je smanjeno na 30-45 minuta.
- Super VHS kamere su otprilike iste veličine kao VHS jer koriste kertridže istog formata. Razlika je u tome što je rezolucija pisanja 380-400 redova. Ove trake se ne mogu puštati na videorekorderu, ali se sama kamera može povezati direktno na TV.
- Super VHS-C je u skladu sa VHS standardom, ali je kompaktnija verzija koja koristi manji kertridž.
- 8mm kamkorderi takođe imaju male kasete. Ovo omogućava proizvodnju manjih modela koji isporučuju rezolucije koje odgovaraju VHS standardu uz nešto bolji kvalitet zvuka. Trajanje snimanja - oko 2 sata.
- Hi-8 standard je sličan 8mm, ali pruža mnogo veću rezoluciju, oko 400 linija.
Savjeti za odabir digitalnih formata
Princip rada digitalnih video kamera razlikuje se od analognih po tome što se informacije u njima snimaju u digitalnom obliku, tako da se slika reprodukuje bez gubitka kvaliteta. Takav video se može preuzeti na računar, gdje se može uređivati ili objavljivati na internetu. Ima mnogo bolju rezoluciju. Sljedeći formati se široko koriste:
- MiniDV sadrži kompaktne kasete koje drže 60-90 minuta materijala na 500 linija. Ovaj tip fotoaparata je izuzetno lagan i kompaktan. Snimanje fotografija je moguće.
- Sony MicroMV formatradi isto, ali koristi manje kasete.
- Digital8 koristi standardnu Hi-8mm traku za 60 minuta snimanja. Modeli ovog tipa su obično nešto veći od DV.
- DVD kamere snimaju video direktno na male optičke diskove. Glavna prednost ovog formata je što se svaka sesija snima kao zasebna numera. Umjesto premotavanja unazad i unaprijed, možete skočiti direktno na željeni dio videa. Osim toga, DVD kamkorderi su prilično bliski MiniDV modelima, ali mogu pohraniti više video zapisa od 30 minuta do 2 sata.
- DVD-R i DVD-RAM su 3/4 veličine DVD diskova. Loša strana je što im možete pisati samo jednom. Ne mogu se reprodukovati na konvencionalnim DVD plejerima. Poput MiniDV kaseta, morate ili koristiti kameru kao plejer ili kopirati film u drugi format.
- Memorijska kartica je najpopularniji način snimanja videa. Isječci se pohranjuju direktno na SSD kartice kao što su flash memorija, Memory Stick ili SD.
U zaključku
Danas svako može kupiti jeftinu kameru, a programi za uređivanje pojednostavljuju proces uređivanja do te mjere da svako može brzo da ga savlada.
Čak i analogni modeli niske kvalitete imaju mnogo korisnih funkcija koje je lako naučiti i napraviti kvalitetne filmove. Tehnologija koja je nekada bila ekskluzivni domen profesionalne televizije sada je dostupna hobistima. Najnoviji kamkorderi svakako imaju mnogo toga za ponuditi i za one koji žele uslikati rođendan ilikoncert, i pokretanje ambicioznih video projekata.
