Interested Article - Видеокамера

Видеока́мера — первоначальное значение — комбинация телевизионной передающей камеры и устройства для видеозаписи . Впоследствии слово «видеокамера» практически вытеснило слова «телевизионная камера» и «телекамера» (ТВ-камера), заменив их. Впервые слово «видеокамера» стало использоваться применительно к миниатюрным ручным телекамерам, предназначенным для записи домашнего видео на бытовой видеомагнитофон . После появления комбинации передающей ТВ-камеры и видеомагнитофона — камкордеров ( англ. camcorder производное от camera/recorder), предназначенных для тележурналистики ( англ. ENG — electronic news gathering ), слово «видеокамера» вошло и в профессиональный обиход .

История

Первые телевизионные камеры использовали механическое устройство для сканирования изображения — диск Нипкова ; они применялись в экспериментальных телевизионных передачах с 1910 по 1930 годы. После 1930-х годов систему Нипкова вытеснили полностью электронные конструкции на основе передающих телевизионных трубок , например, иконоскопа Владимира Зворыкина или диссектора Фило Фарнсуорта . Они широко использовались до 1980-х годов, пока их не начали вытеснять камеры с твердотельными датчиками изображения , на основе приборов с зарядовой связью или КМОП-матриц . Твердотельные датчики изображения позволили избавиться от известных проблем передающих трубок, например, выгорания светочувствительной мишени, а также позволили реализовать технологию цифрового видео .

Основой твердотельных датчиков изображения является технология металл-оксид-полупроводник (МОП) , которая берет своё начало от изобретения МОП-транзисторов в лабораториях Белла в 1959 году . Её создание привело к разработке полупроводниковых датчиков изображения, включая ПЗС-матрицы, а затем КМОП-матрицы с активными пикселями . Первым полупроводниковым датчиком изображения было устройство с зарядовой связью, изобретённое в лабораториях Белла в 1969 году на базе конденсаторных МОП структур . В 1985 году в компании Olympus был изобретён N-МОП датчик с активными пикселями , что привело к разработке в 1993 году в Лаборатории реактивного движения КМОП датчика с активными пикселями .

Созданию цифровых видеокамер также способствовали достижения в области сжатия видео, поскольку высокие требования, предъявляемые к объёмам памяти и пропускной способности каналов, делали работу с несжатым видео не реалистичной . Наиболее важным алгоритмом сжатия в этом отношении является дискретное косинусное преобразование (ДКП) , метод сжатия с потерями , который впервые был предложен в 1972 году . Появление реальных цифровых видеокамер стало возможно благодаря ДКП-стандартам сжатия видео, включая стандарты кодирования видео H.26x и MPEG , введённые с 1988 года .

Переход на цифровое телевидение дал толчок развитию цифровых видеокамер. К началу XXI века большинство видеокамер были цифровыми. С появлением цифрового захвата видео различие между профессиональными видеокамерами и кинокамерами исчезло, так как скачковый механизм остался тем же. В настоящее время камеры среднего диапазона, используемые исключительно для телевидения и других работ (кроме фильмов), называются профессиональными видеокамерами.

Телевизионная камера

Передаю́щая телевизио́нная ка́мера — устройство, предназначенное для преобразования оптического изображения, получаемого при помощи объектива на мишени вакуумной передающей трубки или на светочувствительной матрице в телевизионный видеосигнал или цифровой поток видеоданных.

Видеосигнал может передаваться по радио , кабельным сетям или по сети интернет , а также записываться на аналоговом или цифровом носителе для последующего воспроизведения. В течение многих лет основным форматом хранения видеозаписи была видеокассета, но постепенно вытеснялась оптическим диском , жёстким диском , а затем флеш-памятью .

Простейшие цифровые телекамеры используются в современных системах видеонаблюдения и для видеоконференций по сети Интернет. В последнем случае эти устройства называются Web-камерами и применяются также для непрерывной передачи видео из труднодоступных мест.

Устройство

Современные видеокамеры являются компактными устройствами, сочетающими в себе объектив, устройство, формирующее видеосигнал или цифровой видеопоток, устройство для получения звукового сигнала ( микрофон и усилитель ) и устройство для сохранения видео- и звуковых данных, преимущественно на неподвижном носителе. Также видеокамера оснащается электронным видоискателем , представляющим собой компактный видеомонитор . Профессиональные видеокамеры кроме видеосигнала и звука записывают временной код , позволяющий впоследствии синхронизировать изображение с нескольких камер и звук. Большинство современных цифровых фотоаппаратов сочетают в себе функции видеокамеры, позволяя сохранять на карте памяти видеофайлы, в том числе высокой чёткости. Также видеокамерами оснащаются все современные сотовые телефоны . Видеокамеры, специально спроектированные для получения изображения кинематографического качества в стандартах цифрового кино , называются цифровыми кинокамерами и являются отдельным классом устройств.

Типы видеокамер

Видеокамеры делятся на три основные категории:

бытовые :

обладают небольшим весом, компактностью и простым управлением, что позволяет пользоваться ими любому человеку, не обладающему профессиональными навыками съёмки;

профессиональные :

камеры для профессионального использования на телевидении и в цифровом кинематографе, обычно значительного веса, от портативных, до устанавливаемых стационарно;

специальные :

узкоспециализированные, например медицинские видеокамеры (используемые в эндоскопии и других областях) или камеры видеонаблюдения . Как правило, имеют предельно упрощенную конструкцию и миниатюрные габариты;

По разрешению

Стандартной чёткости (SD, Standard Definition):
- для аналоговых видеокамер: 576 строк при 25 fps ( PAL ) или 480 строк при 30 fps ( NTSC );
- для цифровых видеокамер: 720x576 точек при 25 fps и 720x480 точек при 30 fps. ^{[
  
  источник не указан 1369 дней
  
  ]}
Высокой чёткости (HD, High Definition):
- HD Ready: 720 строк (1280x720 точек);
- Full HD: 1080 строк (1920x1080 точек);

Некоторые типы видеокамер могут использоваться для съёмки цифрового кино , но кинематографические стандарты разрешения 2К, 4K и другие, поддерживают только цифровые кинокамеры.

По формату носителя данных

Аналоговые видеокамеры

Цифровые видеокамеры с аналоговыми носителями

Digital 8

Цифровые видеокамеры с цифровыми носителями

Blu-ray
Blu-ray/HDD
DVD
DVD/HDD
Флеш-память (встроенная или добавляемая)
HDD
HDV
MiniDV / DVCAM
XDCAM

По формату записи данных

DV (серия форматов ЦВК на аналоговых носителях);
MPEG-2 (для flash-памяти, HDD и DVD дисков);
формат AVCHD (кодек H.264 / AVC / MPEG-4 Part 10 для носителей данных HD DVD и Blu-ray Disc).

По количеству матриц

трёхматричные ;
четырёхматричные;
одноматричные;

Аксессуары

Видеокамеры, наравне с встроенными микрофонами, могут иметь гнёзда для подключения внешних устройств.
Интерфейсы передачи данных: аналоговые ( S-Video ) и цифровые ( USB , FireWire /IEEE 1394/i-Link, HDMI ).
Штатив для видеокамеры.
Операторская тележка .
Операторский кран
Стэдикам
Осветительное оборудование.
Светофильтры .

См. также

Примечания

, с. 451.
, с. 73.
. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (2007). Дата обращения: 15 августа 2013.
Владимир Михайлов, Павел Шурбелев. // «625» : журнал. — 2000. — № 9 . 16 октября 2012 года.
↑ Williams, J. B. (англ.) . — Springer, 2017. — P. 245—248. — ISBN 9783319490885 .
(англ.) // The Silicon Engine : journal. — Computer History Museum . 27 июля 2020 года.
James R. Janesick. (англ.) . — SPIE Press, 2001. — P. 3—4. — ISBN 978-0-8194-3698-6 .
Matsumoto, Kazuya; Nakamura, Tsutomu; Yusa, Atsushi; Nagai, Shohei. A new MOS phototransistor operating in a non-destructive readout mode (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1985. — Vol. 24 , no. 5A . — P. L323 . — doi : . — Bibcode : .
↑ Fossum, Eric R. (англ.) // SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III / Blouke, Morley M.. — International Society for Optics and Photonics, 1993. — 12 July. — P. 2—14 . — doi : . 29 сентября 2021 года.
Fossum, Eric R. . Semantic Scholar (2007). Дата обращения: 8 октября 2019. 9 марта 2019 года.
Fossum, Eric R.; Hondongwa, D. B. (англ.) // IEEE Journal of the Electron Devices Society : journal. — 2014. — Vol. 2 , no. 3 . — P. 33—43 . — doi : . 27 октября 2015 года.
↑ Belmudez, Benjamin. (англ.) . — Springer, 2014. — P. 11—13. — ISBN 9783319141664 .
↑ Huang, Hsiang-Cheh; Fang, Wai-Chi. (англ.) . — Springer, 2007. — P. 41. — ISBN 9783540711698 .
(англ.) ( . (неопр.) // (англ.) ( . — 1991. — January ( т. 1 , № 1 ). — С. 4—5 . — doi : . 10 июня 2016 года.

Литература

В. Е. Джакония. . — М.,: «Горячая линия — Телеком», 2002. — С. 420—501. — 640 с. — ISBN 5-93517-070-1 .

Михаил Львов. (рус.) // «MediaVision» : журнал. — 2014. — № 7/47 . — С. 73—84 .

Чуриловский В. Н. Теория оптических приборов. — Directmedia, 2016.
Бернштейн Н. Д. Наука и кинотехника: Избранные статьи. — M-Graphics Publishing, 2007. — Т. 2.

Ссылки

Сергей Рахманов. (рус.) . Студия «УниФильм» (10 августа 2010). — критерии выбора потребительской видеокамеры. Дата обращения: 8 февраля 2011. 17 февраля 2012 года.
Сергей Мерьков. (рус.) ixbt (8 февраля 2010). Дата обращения: 10 июня 2012. 1 июля 2012 года.

[_b55f0133a155f7ff-1] , с. 451.

[_3ea17cc8d7dec37c-2] , с. 73.

[3] . Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (2007). Дата обращения: 15 августа 2013.

[4] Владимир Михайлов, Павел Шурбелев. // «625» : журнал. — 2000. — № 9 . 16 октября 2012 года.

[Williams-5] Williams, J. B. (англ.) . — Springer, 2017. — P. 245—248. — ISBN 9783319490885 .

[computerhistory-6] (англ.) // The Silicon Engine : journal. — Computer History Museum . 27 июля 2020 года.

[7] James R. Janesick. (англ.) . — SPIE Press, 2001. — P. 3—4. — ISBN 978-0-8194-3698-6 .

[8] Matsumoto, Kazuya; Nakamura, Tsutomu; Yusa, Atsushi; Nagai, Shohei. A new MOS phototransistor operating in a non-destructive readout mode (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1985. — Vol. 24 , no. 5A . — P. L323 . — doi : . — Bibcode : .

[fossum93-9] Fossum, Eric R. (англ.) // SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III / Blouke, Morley M.. — International Society for Optics and Photonics, 1993. — 12 July. — P. 2—14 . — doi : . 29 сентября 2021 года.

[10] Fossum, Eric R. . Semantic Scholar (2007). Дата обращения: 8 октября 2019. 9 марта 2019 года.

[Fossum2014-11] Fossum, Eric R.; Hondongwa, D. B. (англ.) // IEEE Journal of the Electron Devices Society : journal. — 2014. — Vol. 2 , no. 3 . — P. 33—43 . — doi : . 27 октября 2015 года.

[Belmudez-12] Belmudez, Benjamin. (англ.) . — Springer, 2014. — P. 11—13. — ISBN 9783319141664 .

[Huang-13] Huang, Hsiang-Cheh; Fang, Wai-Chi. (англ.) . — Springer, 2007. — P. 41. — ISBN 9783540711698 .

[Ahmed-14] (англ.) ( . (неопр.) // (англ.) ( . — 1991. — January ( т. 1 , № 1 ). — С. 4—5 . — doi : . 10 июня 2016 года.