Dünyanın çoğu ülkesinde video kameralar uzun zamandır sıradan hale geldi. İnsanlar onları okul oyunlarına, spor etkinliklerine, aile toplantılarına ve hatta doğumlara götürür. Turistlerin rağbet ettiği bir yerde, her yerde görülebilirler. Video kameralar, son derece aranan bir teknolojiyi temsil ettikleri için ABD, Japonya ve diğer birçok ülkede güçlü bir yer edindi.
Fakat bu kadar küçük bir cihaz nasıl bu kadar çok şey yapabilir? 1980'lerden önce doğanlar, kaliteli modellerin artık kolayca bulunabilmesine ve kullanımlarının bu kadar kolay olmasına şaşırıyorlar. Bu makale, video kameranın çalışma prensibini ve cihazını açıklamaktadır.
Temel yapı
Geleneksel bir analog video kamera iki ana bölümden oluşur:
- CCD, lens ve yakınlaştırma, odak ve iris kontrol motorlarını içeren bölüm;
- küçültülmüş bir VCR.
Video kamera nasıl çalışır?görsel bilgiyi alması ve elektronik sinyale dönüştürmesidir. Bir VCR, normal bir TV bağlantılı kaydediciye benzer: bir sinyal alır ve onu bir kasete kaydeder.
Üçüncü bileşen olan vizör de video görüntüsünü alır, böylece kullanıcı neyin filme alındığını görebilir. Bu küçük siyah beyaz veya renkli bir ekrandır, ancak birçok modern model büyük tam renkli LCD ekranlarla donatılmıştır. Birçok ek özelliğe sahip birçok analog video kamera formatı vardır, ancak açıklanan tasarım ana tasarımdır. Kullandıkları kasetlerde farklılık gösterirler.
Dijital video kameraların cihazı ve çalışma prensibi analog olanlara benzer, ancak bilgileri veri baytlarına dönüştüren ek bir öğeye sahiptirler. Video sinyalini sürekli bir manyetik darbe dizisi olarak kaydetmek yerine, sıfırlar ve birler olarak depolanır. Dijital video kameralar, videoları herhangi bir bilgi kaybetmeden kopyalamayı kolaylaştırdıkları için popülerdir. Analog kayıt her kopyada "kaybolur" - orijinal sinyal doğru şekilde yeniden üretilmez. Dijital biçimdeki video bilgileri, düzenlenebileceği, kopyalanabileceği, e-postayla gönderilebileceği vb. bir bilgisayara indirilebilir.
Görüntü sensörü
Kamera gibi, kamera da dünyayı bir mercek aracılığıyla "görür". Sahneden gelen ışığı ışığa duyarlı kimyasallarla işlenmiş filme odaklamak için optiklere ihtiyaç vardır. Böylece, kamera ne olduğunu yakalar.onun önünde. Sahnenin parlak kısımlarından daha fazla ve karanlık kısımlardan daha az ışık toplar. Bir video kameranın merceği aynı zamanda odaklanmaya da hizmet eder, ancak film yerine küçük bir yarı iletken görüntü sensörü kullanır. Bu sensör, bir dizi milyonlarca küçük fotodiyot kullanarak ışığı algılar. Her biri belirli bir noktaya çarpan fotonların sayısını ölçer ve bu bilgiyi elektronlara (elektrik yükleri) dönüştürür: daha parlak bir görüntü daha yüksek bir yük ve daha karanlık bir görüntü daha düşük bir yük ile temsil edilir. Bir sanatçının karanlık alanları aydınlık alanlarla vurgulayarak bir sahneyi boyaması gibi, bir sensör de ışık yoğunluğunu algılayarak video oluşturur. Oynatma sırasında bu bilgi, ekran piksellerinin parlaklığını kontrol eder.
Elbette, ışık akısını ölçmek yalnızca siyah beyaz bir görüntü verir. Renk elde etmek için yalnızca genel aydınlatma seviyesini değil, aynı zamanda her rengin seviyesini de belirlemeniz gerekir. Tam spektrum, bunlardan sadece 3'ü - kırmızı, yeşil ve mavi - birleştirilerek yeniden oluşturulabilir. Bu nedenle video kameraların çalışma prensibi sadece bu renklerin kullanımına dayanmaktadır.
Bazı modeller sinyali kırmızı, yeşil ve mavi ışık seviyeleri için aynı görüntünün 3 versiyonuna böler. Her biri kendi çipi tarafından yakalanır. Daha sonra birlikte eklenirler ve ana renkler karıştırılarak tam renkli bir görüntü oluşturulur.
Bu basit yöntem zengin, yüksek çözünürlüklü video üretir.
Fotodiyot CCD'ler pahalıdır ve çok fazla güç tüketir ve3 sensör, üretim maliyetlerini büyük ölçüde artırır. Çoğu video kamera, tek tek fotodiyotlar için kalıcı renk filtrelerine sahip yalnızca bir sensörle donatılmıştır. Bazıları sadece kırmızı seviyeleri, bazıları sadece yeşil seviyeleri ve geri kalanı mavi seviyeleri ölçer. Renkler, bir ızgara düzeninde (Bayer filtresi gibi) dağıtılır, böylece video kameranın işlemcisi ekranın tüm bölümlerindeki renk seviyeleri hakkında fikir edinebilir. Bu yöntem, komşuları tarafından alınan bilgileri analiz ederek her bir fotodiyot tarafından alınan verilerin enterpolasyonunu gerektirir.
Sinyal Şekillendirme
Kameralar hareketli görüntüler yakaladığından, sensörlerinde dijital kamera sensörlerinde bulunmayan ek parçalar bulunur. Bir video sinyali oluşturmak için her saniye birçok çekim yapmalı ve bu çekimler birleştirilerek hareket izlenimi yaratılmalıdır.
Bunu yapmak için kamera bir kare yakalar ve onu geçmeli olarak kaydeder. Görüntü sensörünün arkasında başka bir sensör katmanı bulunur. Her alan için video ücretleri ona aktarılır ve ardından sırayla iletilir. Bir analog video kamerada, bu sinyal, onu (renk bilgisi ile birlikte) manyetik darbeler şeklinde video kasete kaydeden bir VCR'ye gönderilir. İkinci katman veri iletirken, ilk katman bir sonraki görüntüyü yakalıyor.
Dijital tip video kameranın çalışma prensibi, son adımda analogdan dijitale dönüştürücünün sinyali veri baytlarına dönüştürmesi dışında temelde aynıdır. Kamera onları manyetik bant olabilen medyaya kaydeder, sertdisk, DVD veya flash bellek. Geçmeli dijital modeller, her bir çerçeveyi analog modellerde olduğu gibi iki alan olarak saklar. Aşamalı tarama kameraları kare kare video kaydeder.
Objektif
Daha önce de belirtildiği gibi, bir video görüntüsü kaydetmenin ilk adımı ışığı sensöre odaklamaktır. Kamera merceğinin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Kameranın önündeki nesnenin net bir resmini çekebilmesi için optiği odaklaması, yani nesneden çıkan ışınların tam olarak sensörün üzerine düşmesi için hareket ettirmesi gerekir. Kameralar gibi kameralar da ışığı odaklamak için merceği hareket ettirmenize olanak tanır.
Otomatik odaklama
Çoğu insanın farklı mesafelerde farklı nesneleri hareket ettirmesi ve çekmesi gerekir ve sürekli yeniden odaklanmak son derece zordur. Bu nedenle tüm video kameralarda otomatik odaklama aygıtı bulunur. Bu genellikle çerçevenin ortasındaki nesnelerden yansıyan ve kamera sensörüne geri dönen bir kızılötesi ışındır.
Nesneye olan mesafeyi belirlemek için işlemci, ışının yansıması ve geri dönmesinin ne kadar sürdüğünü hesaplar, bu değeri ışık hızıyla çarpın ve ürünü ikiye bölün (çünkü mesafeyi iki kez kat etti - nesneye ve arkaya). Video kamera, optikleri hesaplanan bir mesafeye odaklamak için hareket ettiren küçük bir motora sahiptir. Bu genellikle oldukça işe yarar, ancak bazen mesafeyi yeniden tanımlamanız gerekir - örneğin, çerçevenin ortasında olmayan bir şeye odaklanmak istediğinizde,çünkü otomatik odaklama, doğrudan merceğin önündeki şeye tepki verir.
Optik ve dijital yakınlaştırma
Video kameralarda ayrıca bir yakınlaştırma lensi bulunur. Bu, odak uzaklığını artırarak (optik ile film veya sensör arasında) sahneyi yakınlaştırmanıza olanak tanır. Optik zum lensi, bir büyütmeden diğerine geçmenizi sağlayan tek bir birimdir. Yakınlaştırma aralığı, maksimum ve minimum büyütmeyi gösterir. Yakınlaştırmanın kullanımını kolaylaştırmak için çoğu video kamera, tutma kolundaki bir düğmeye basıldığında optikleri hareket ettiren bir motorla donatılmıştır. Bunun avantajlarından biri, büyütmeyi ikinci el kullanmadan kolayca kontrol edebilmenizdir. Ek olarak, motor merceği sabit bir hızda hareket ettirir ve yakınlaştırma daha yumuşaktır. Ancak motor aküyü boş altır.
Bazı video kameralarda sözde vardır. dijital yakınlaştırma. Kullanıcılar, lensle hiçbir şekilde ilişkili olmadığı için kullanılmasını önermezler, ancak sadece sensör tarafından yakalanan resmin bir kısmını büyütürler. Bu, sensör alanının yalnızca bir kısmı kullanıldığından çözünürlüğü feda eder. Sonuç olarak video daha az net.
Pozlama
Kameranın harika özelliklerinden biri, farklı ışık seviyelerine otomatik olarak ayarlanmasıdır. Sensör, her bir fotodiyottan gelen sinyal aralığı sınırlı olduğundan, aşırı veya düşük pozlamaya karşı çok hassastır. Video kamera seviyelerini izler ve az altmak veya az altmak için açıklığı ayarlar.merceklerden ışık akışını arttırmak. Görüntülerin çok karanlık veya solgun görünmemesi için işlemci her zaman iyi kontrastı korur.
Güvenlik kameralarının çalışma prensibi
Bu tür kameralar, yokluklarında neler olduğunu bilmek isteyenler için faydalı olacaktır. Onlara olan ihtiyaç çeşitli nedenlerle ortaya çıkabilir. Örneğin, ebeveynler uyuyan bir bebeği izlemek ve beşikten tehlikeli bir şekilde düşme riskini az altmak isteyebilir. Ve evin etrafındaki kameralar ön kapıya gelen insanları görmenizi sağlar ve hatta hırsızı bulmanıza bile yardımcı olur.
Kameranın çıktısı iletilir, işlenir, tekrar bir görüntüye dönüştürülür ve gerekirse kaydedilir. Video, bir koaksiyel kablo veya bükümlü çift üzerinden ve ayrıca kablosuz bir ağ üzerinden iletilebilir. Sinyal işleme, video yakalama kartı olan bir video kaydedici, sunucu veya PC'de gerçekleştirilir. Görüntü monitörde görüntülenir.
Dış mekan güvenlik kameralarının çalışma prensibi, neler olduğunu gerçek zamanlı olarak izlemek için kapılara, binalara ve diğer yapılara kurulmalarıdır. Kural olarak, bunlar büyük, göze çarpan cihazlardır ve dış görünüşleri bile gözetim altında olduklarını açıkça gösterir.
Kablosuz video kameraların çalışma prensibi, görüntülerin kablosuz bir ağ üzerinden yayınlanmasına dayanır. Ancak, Wi-Fi yönlendiricileri ve cep telefonları gibi diğer cihazlar, sinyallerini kesebilir. Ek olarak, kablosuz iletim durdurulabilir, bu dagüvenlik amaçlarına aykırıdır. Bu nedenle, kullanıcılara sinyalin güvenli bir şekilde şifrelendiğinden emin olmaları önerilir.
Gizli kameraların çalışma prensibi, birkaç milimetrelik bir çıkış deliği ve geniş bir görüş açısına sahip nokta tipi lenslerin kullanımına dayanmaktadır. Bu, bunları ev aletlerine ve iç eşyalara takmanıza olanak tanır.
Analog biçimleri seçmek için ipuçları
Analog kameralar, video ve sesi bir analog bant parçası olarak kaydeder. Uzmanlar bunları kullanmanızı önermez, çünkü kopyalarken görüntü ve ses kalitesi kaçınılmaz olarak düşer. Ek olarak, analog formatlar bir dizi dijital video kamera özelliğinden yoksundur. İkisi arasındaki temel fark, kaset tipi ve çözünürlüktür. Analog video kameraların ana biçimleri şunlardır:
- VHS standardı. Bu kamera türü, geleneksel VCR'lerle aynı manyetik bandı kullanır. Bu, görüntüleri izlemeyi kolaylaştırır. Bu kasetler ucuzdur ve uzun kayıt süreleri sağlar. VHS formatının ana dezavantajı, hacimli bir video kamera tasarımına ihtiyaç duymasıdır. Çözünürlük 230-250 yatay çizgidir, bu tür bir cihaz için alt sınırdır.
- VHS-C kameralar standart VHS bant kullanır, ancak daha kompakt bir kasette. Kayıt normal bir VCR'de oynatılabilir, ancak tam boyutlu bir adaptör gerektirir. Prensip olarak, bir VHS-C video kameranın çalışması VHS'ye benzer. Daha küçük kaset boyutu,daha kompakt yapılar oluşturun, ancak kayıt süresi 30-45 dakikaya düşürüldü.
- Süper VHS kameralar, aynı formattaki kartuşları kullandıkları için VHS ile hemen hemen aynı boyuttadır. Aradaki fark, yazma çözünürlüğünün 380-400 satır olmasıdır. Bu kasetler bir VCR'de oynatılamaz, ancak kameranın kendisi doğrudan bir TV'ye bağlanabilir.
- Süper VHS-C, VHS standardına uygundur ancak daha küçük bir kartuş kullanan daha kompakt bir versiyondur.
- 8mm video kameralarda ayrıca küçük kasetler bulunur. Bu, biraz daha iyi ses kalitesiyle VHS standardına uyan çözünürlükler sunan daha küçük modellerin üretilmesine olanak tanır. Kayıt süresi - yaklaşık 2 saat.
- Hi-8 standardı 8 mm'ye benzer ancak 400 satır civarında çok daha yüksek çözünürlük sağlar.
Dijital biçimleri seçmek için ipuçları
Dijital video kameraların çalışma prensibi analog kameralardan farklıdır, çünkü içlerindeki bilgiler dijital biçimde kaydedilir, böylece görüntü kalite kaybı olmadan çoğ altılır. Böyle bir video bir bilgisayara indirilebilir, burada düzenlenebilir veya internette yayınlanabilir. Çok daha iyi çözünürlüğe sahip. Aşağıdaki biçimler yaygın olarak kullanılmaktadır:
- MiniDV, 500 satırda 60-90 dakikalık görüntü tutan kompakt kasetlere sahiptir. Bu kamera türü son derece hafif ve kompakttır. Hareketsiz görüntüleri yakalamak mümkündür.
- Sony MicroMV Formatıaynı şekilde çalışır ancak daha küçük kasetler kullanır.
- Digital8, 60 dakikalık kayıt için standart Hi-8mm bant kullanır. Bu tür modeller genellikle DV'den biraz daha büyüktür.
- DVD kameralar, videoyu doğrudan küçük optik disklere kaydeder. Bu formatın ana avantajı, her oturumun ayrı bir iz olarak kaydedilmesidir. Geri ve hızlı ileri sarmak yerine doğrudan videonun istediğiniz bölümüne atlayabilirsiniz. Bunun dışında, DVD video kameralar MiniDV modellerine oldukça yakındır, ancak 30 dakikadan 2 saate kadar daha fazla video depolayabilir.
- DVD-R ve DVD-RAM, DVD disklerinin 3/4 boyutundadır. Dezavantajı, onlara yalnızca bir kez yazabilmenizdir. Geleneksel DVD oynatıcılarda oynatılamazlar. MiniDV kasetleri gibi, kamerayı oynatıcı olarak kullanmanız veya filmi başka bir formata kopyalamanız gerekir.
- Hafıza kartı, video kaydetmenin en popüler yoludur. Klipler doğrudan flash bellek, Memory Stick veya SD gibi katı hal kartlarına kaydedilir.
Sonuç olarak
Günümüzde herkes ucuz bir kamera satın alabilir ve düzenleme programları düzenleme sürecini herkesin hızla ustalaşabileceği ölçüde basitleştirir.
Düşük kaliteli analog modeller bile öğrenmesi kolay ve kaliteli filmler yapan birçok kullanışlı özelliğe sahiptir. Bir zamanlar profesyonel televizyonun münhasır alanı olan teknoloji, şimdi hobiler için kullanılabilir. En yeni video kameraların kesinlikle sunacağı çok şey var ve bir doğum günü veya doğum günü yakalamak isteyenler için.konser ve iddialı video projelerinin start-up'ları.
