Видеокамера


Видеока́мера — комбинациятелевизионной передающей камеры и устройства длявидеозаписи[1][2][3]. 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 записидомашнего видео на бытовойвидеомагнитофон. 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[4].
История
[править |править код]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 основепередающих телевизионных трубок, например,иконоскопаВладимира Зворыкина илидиссектораФило Фарнсуорта. Они широко использовались до 1980-х годов, пока их не начали вытеснять камеры с твердотельнымидатчиками изображения, на основеприборов с зарядовой связью илиКМОП-матриц. Твердотельные датчики изображения позволили избавиться от известных проблем передающих трубок, например, выгорания светочувствительной мишени, а также позволили реализовать технологиюцифрового видео.
Основойтвердотельных датчиков изображения является технологияметалл-оксид-полупроводник (МОП)[5], которая берет своё начало от изобретенияМОП-транзисторов влабораториях Белла в 1959 году[6]. Её создание привело к разработкеполупроводниковых датчиков изображения, включая ПЗС-матрицы, а затем КМОП-матрицы с активными пикселями[5]. Первым полупроводниковым датчиком изображения было устройство с зарядовой связью, изобретённое в лабораториях Белла в 1969 году[7] на базеконденсаторных МОП структур[5]. В 1985 году в компанииOlympus был изобретёнN-МОП датчик с активными пикселями[8][9][10], что привело к разработке в 1993 году вЛаборатории реактивного движения КМОП датчика с активными пикселями[11][9].
Созданию цифровых видеокамер также способствовали достижения в областисжатия видео, поскольку высокие требования, предъявляемые к объёмам памяти и пропускной способности каналов, делали работу с несжатым видео не реалистичной[12]. Наиболее важным алгоритмом сжатия в этом отношении являетсядискретное косинусное преобразование (ДКП)[12][13],метод сжатия с потерями, который впервые был предложен в 1972 году[14]. Появление реальных цифровых видеокамер стало возможно благодаря ДКП-стандартам сжатия видео, включая стандарты кодирования видео H.26x иMPEG, введённые с 1988 года[13].
Переход нацифровое телевидение дал толчок развитию цифровых видеокамер. К началу XXI века большинство видеокамер были цифровыми. С появлением цифровогозахвата видео различие между профессиональными видеокамерами и кинокамерами исчезло, так какскачковый механизм остался тем же. В настоящее время камеры среднего диапазона, используемые исключительно для телевидения и других работ (кроме фильмов), называются профессиональными видеокамерами.
Телевизионная камера
[править |править код]Передаю́щая телевизио́нная ка́мера —съёмочная камера, предназначенная для передачи движущегося изображения на расстояние путём его преобразования в телевизионныйвидеосигнал илицифровой поток видеоданных.
Видеосигнал может передаваться порадио, кабельным сетям или по сетиинтернет, а также записываться нааналоговом или цифровомносителе для последующего воспроизведения. В течение многих лет основным форматом хранения видеозаписи была видеокассета, но постепенно вытесняласьоптическим диском,жёстким диском, а затемфлеш-памятью.
Простейшие цифровые телекамеры используются в современныхсистемах видеонаблюдения и длявидеоконференций по сети Интернет. В последнем случае эти устройства называютсяWeb-камерами и применяются также для непрерывной передачи видео из труднодоступных мест.
Устройство
[править |править код]Современные видеокамеры являются компактными устройствами, сочетающими в себе объектив, устройство, формирующее видеосигнал или цифровой видеопоток, устройство для получения звукового сигнала (микрофон иусилитель) и устройство для сохранения видео- и звуковых данных, преимущественно на неподвижном носителе. Также видеокамера оснащаетсяэлектронным видоискателем, представляющим собой компактныйвидеомонитор. Профессиональные видеокамеры кроме видеосигнала и звука записываютвременной код, позволяющий впоследствии синхронизировать изображение с нескольких камер и звук.Большинство современныхцифровых фотоаппаратов сочетают в себе функции видеокамеры, позволяя сохранять накарте памяти видеофайлы, в том числе высокой чёткости. Также видеокамерами оснащаются все современныесотовые телефоны.Видеокамеры, специально спроектированные для получения изображениякинематографического качества в стандартахцифрового кино, называютсяцифровыми кинокамерами и являются отдельным классом устройств.
Типы видеокамер
[править |править код]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 камерывидеонаблюдения. Как правило, имеют предельно упрощенную конструкцию и миниатюрные габариты;
По разрешению
[править |править код]- 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 2052 дня]
- Высокой чёткости (HD, High Definition):
- HD Ready: 720 строк (1280x720 точек);
- Full HD: 1080 строк (1920x1080 точек);
Некоторые типы видеокамер могут использоваться для съёмкицифрового кино, нокинематографические стандарты разрешения 2К,4K и другие, поддерживают только цифровые кинокамеры.
По формату носителя данных
[править |править код]Аналоговые видеокамеры:
Цифровые видеокамеры с аналоговыми носителями:
Цифровые видеокамеры с цифровыми носителями:
- Blu-ray
- Blu-ray/HDD
- CDCAM
- DVD
- DVD/HDD
- Флеш-память (встроенная или добавляемая)
- HDD
- HDV
- MICROMV
- MiniDV/DVCAM
- P2HD
- XDCAM
По формату записи данных
[править |править код]- DV (серия форматов ЦВК на аналоговых носителях);
- MPEG-2 (для flash-памяти, HDD и DVD дисков);
- форматAVCHD (кодек H.264 / AVC /MPEG-4Part 10 для носителей данных HD DVD и Blu-ray Disc).
По количеству матриц
[править |править код]- трёхматричные;
- четырёхматричные;
- одноматричные;
Аксессуары
[править |править код]- 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
[править |править код]| ВВикисловаре есть статья «видеокамера» |
Примечания
[править |править код]- ↑Телевидение, 2002, с. 451.
- ↑MediaVision, 2014, с. 73.
- ↑ГОСТ 21879—88 Телевидение вещательное. Термины и определения (рус.). Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (2007). Дата обращения: 15 августа 2013.
- ↑Владимир Михайлов, Павел Шурбелев. Видеокамеры: от телевизионной камеры к видеокамере (рус.) // «625» : журнал. — 2000. —№ 9. Архивировано 16 октября 2012 года.
- ↑123Williams, J. B. The Electronics Revolution: Inventing the Future (англ.). — Springer, 2017. — P. 245—248. —ISBN 9783319490885. — [Архивировано 10 ноября 2023 года.]
- ↑1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated (англ.) // The Silicon Engine : journal. —Computer History Museum. Архивировано 27 июля 2020 года.
- ↑James R. Janesick. Scientific charge-coupled devices (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.) //Japanese Journal of Applied Physics[англ.] : journal. — 1985. —Vol. 24,no. 5A. —P. L323. —doi:10.1143/JJAP.24.L323. —Bibcode:1985JaJAP..24L.323M.
- ↑12Fossum, Eric R. Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs? (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:10.1117/12.148585. Архивировано 29 сентября 2021 года.
- ↑Fossum, Eric R. Active Pixel Sensors . Semantic Scholar (2007). Дата обращения: 8 октября 2019. Архивировано 9 марта 2019 года.
- ↑Fossum, Eric R.; Hondongwa, D. B. A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors (англ.) // IEEE Journal of the Electron Devices Society : journal. — 2014. —Vol. 2,no. 3. —P. 33—43. —doi:10.1109/JEDS.2014.2306412. Архивировано 27 октября 2015 года.
- ↑12Belmudez, Benjamin. Audiovisual Quality Assessment and Prediction for Videotelephony (англ.). — Springer, 2014. — P. 11—13. —ISBN 9783319141664. — [Архивировано 10 ноября 2023 года.]
- ↑12Huang, Hsiang-Cheh; Fang, Wai-Chi. Intelligent Multimedia Data Hiding: New Directions (англ.). — Springer, 2007. — P. 41. —ISBN 9783540711698. — [Архивировано 10 ноября 2023 года.]
- ↑Ahmed, Nasir[англ.]. How I Came Up With the Discrete Cosine Transform //Digital Signal Processing[англ.]. — 1991. — Январь (т. 1,№ 1). —С. 4—5. —doi:10.1016/1051-2004(91)90086-Z. Архивировано 10 июня 2016 года.
Литература
[править |править код]- В. Е. Джакония. Телевидение. — М.,: «Горячая линия — Телеком», 2002. — С. 420—501. — 640 с. —ISBN 5-93517-070-1.
- Михаил Львов. Камера+рекордер=видеокамера (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
[править |править код]- Сергей Рахманов. Выбор видеокамеры в 2010 году (рус.). Студия «УниФильм» (10 августа 2010). — критерии выбора потребительской видеокамеры. Дата обращения: 8 февраля 2011. Архивировано 17 февраля 2012 года.
- Сергей Мерьков. Стедикам. Что это? (рус.) ixbt (8 февраля 2010). Дата обращения: 10 июня 2012. Архивировано 1 июля 2012 года.
- Википедия:Cite web (статьи с неверным параметром)
- Википедия:Cite web (не указан язык)
- Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN
- Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)
- Википедия:Нет источников с апреля 2020
- Википедия:Статьи с утверждениями без источников более 14 дней
- Статьи со ссылками на Викисловарь
- Википедия:Cite web (заменить webcitation-архив: deadlink no)