Новые информационные технологии. Основы и аппаратное обеспечение

Видеокамеры


Использование в учебном процессе видеотехники предусматривает применение видеоматериалов на видеокассетах. Это могут быть как учебные видеофильмы, изготавливаемые профессионально и распространяемые централизованно, так и видеосъемки, выполненные учениками, студентами, преподавателями и используемые ими. В последнем случае трудно достигнуть высокого уровня профессионализма, но это зачастую окупается насущностью и актуальностью видеоматериала. Так, зафиксированный на видеопленке фрагмент урока, проведенного студентом на школьной практике, дает ценный и незаменимый материал для обсуждения.

Видеокамера, отличаясь малыми габаритами и весом, объединяет функции видеомагнитофона, телевизора, телевизионной передающей камеры и аудиомагнитофона. Современные видеокамеры, представляющие собой сложнейшие устройства, достаточно просты в использовании и вполне могут быть освоены и использованы любым преподавателем и студентом.

Одной из первоочередных задач разработчиков видеокамер является уменьшение их габаритов и веса (уже есть камеры, весящие менее 1 кг).

Применяются следующие форматы кассет для аналоговой видеозаписи:

·        VHS - стандартная большая кассета с временем записи на ленту 12,6 мм до 240 мин. с малой четкостью изображения - 240 линий по горизонтали;

·        VHS-C - компактная кассета с лентой 12,6 мм.

·        S-VHS (Super-VHS) - кассета с улучшенным форматом записи, четкость до 400-420 линий по горизонтали.

·        S-VHS-C - малогабаритный вариант кассеты S-VHS.

·        Video8 - кассеты с лентой шириной 8 мм, время записи до 120 мин.

·        Hi8 - кассеты с более качественной лентой, дающей четкость до 380-420 линий по горизонтали.

Аналоговые видеокамеры хотя и распространены в учебных заведениях, в настоящее время неперспективны и заменяются цифровыми камерами.


Модели mini-DV (Digital Video) – это семейство малогабаритных цифровых камер, использующих очень маленькие кассеты (66´48´12 мм) с узкой лентой (всего 6,35 мм) и четкостью до 500 линий по горизонтали. У них отсутствуют шумы цветности, нет потерь качества изображения при копировании. Возможна прямая передача сигнала на компьютер. Для этого, помимо аналоговых разъемов (S-Video и RCA), mini-DV камера имеет специальное гнездо DV-выхода (часто допускающее и ввод сигнала). Продолжительность записи на одну кассету - 60 минут в режиме стандартной скорости (SP) и до 90 минут в режиме уменьшенной вдвое скорости (LP).



Модели Digital8 характерны следующими возможностями:

·        цифровая запись качественного изображения (до 500 линий по горизонтали) и звука (PCM: 16 бит-48 кГц/12 бит-32 кГц);

·        использование кассет Hi8 (допустимо - Video8);

·        воспроизведение аналоговых записей Hi8 и Video8;

·        DV-интерфейс (с возможностью копирования записей на DV-камеры, магнитофоны и ввода в ПК через DV-плату);

·        возможность оцифровки аналоговых записей через аналоговые входы.

Время записи у европейских моделей - 2/3 от номинала кассеты (т.е. максимум 80 мин. в SP (или 120 мин. с новейшей кассетой SONY), режим LP не предусмотрен.

Перейдем к описанию конструкции видеокамеры - рис. 5.41. Объектив формирует изображение на светорегистрирующем устройстве - видиконе или приборе с зарядовой связью ПЗС. Именно этот прибор и обеспечивает получение изображения. Матрица ПЗС состоит из большого количества ячеек, называемых пиксели. Чем больше пикселей содержит матрица ПЗС, тем более качественное изображение может быть получено.

Рис.5.41. Упрощенное устройство видеокамеры

Обычно видеокамера снабжается высококачественным объективом с переменным фокусным расстоянием, которое может быть изменено как вручную, так и посредством электропривода.


Изменение фокусного расстояния позволяет установить план съемки, а также реализовать приемы «наезд» и «откат». Кратность фокусного расстояния (отношение максимального фокусного расстояния к минимальному), достигаемая оптическими средствами, составляет 10-20, однако применяется и цифровое повышение кратности, измеряемое сотнями.

Матрица ПЗС характеризуется и светочувствительностью, поэтому объектив видеокамеры снабжается диафрагмой, позволяющей регулировать величину светового потока, попадающего на матрицу, в зависимости от освещенности объекта съемки. Затвор позволяет выбрать величину экспозиции (обычно и то и другое происходит автоматически). Обычно при съемке обеспечивается частота смены кадров 25 кадров в сек. Величина экспозиции и частота смены кадров взаимосвязаны, что следует учитывать при ручном выборе экспозиции (при выборе экспозиции больше 1\25 сек. указанная частота смены кадров не может быть обеспечена).

Видеокамеры кроме возможности выбора экспозиции автоматически могут быть снабжены следующими программами установки экспозиции (перечислены далеко не все):

·                    Auto – эта функция задает полную автоматизацию процесса съемки. Автоматически устанавливается фокусировка, диафрагма, скорость срабатывания затвора (время выдержки), баланс белого и иные функции. Этот режим очень удобен для съемки, но не всегда позволяет добиться наивысшего качества.

·        Portrait – портретная съемка (резко «прорисованный» объект на размытом фоне).

·        Sport – спортивная съемка при малой выдержке и естественном освещении.

·        Sportlight –зрелищная съемка при искусственном освещении.

·        Sand&Snow – съемка при ярком фоне.

·        High Speed Shutter – сверхскоростная спортивная съемка.



·        Twilight – съемка при слабом естественном освещении.

·        White Balance – съемка с коррекцией светового баланса.

Звуковой тракт видеокамеры (моно- или стереофонический) принципиально не отличается от звукового тракта аудио - или видеомагнитофона. Видеокамеры имеют встроенный микрофон, некоторые допускают подключение внешних микрофонов. Многие видеокамеры снабжены монохромным или цветным дисплеем, позволяющим выбирать план объекта съемки, а также в режиме видеомагнитофона просматривать отснятый материал. На дисплее отображаются и параметры видеосъемки, такие, как дата и время, степень разряда батареи, выбранные параметры съемки.

Вид видеокамер довольно разнообразен. На рис. 5.42 показана полупрофессиональная цифровая видеокамера стандартного вида - Sony DCR-TRV940E. Она использует формат MiniDV. ПЗС камеры имеет  3´1,07 млн. пикселей. Имеется 150-кратный цифровой и 12-кратный оптический вариообъектив. Возможна запись на карту Memory Stick. Камера имеет 3,5-дюймовый ЖК-экран и сенсорную панель управления. Есть встроенная выдвижная вспышка и оптическая система стабилизации изображения Super SteadyShot.  Функция USB streaming обеспечивает передачу видео в ПК.

Рис. 5.42. Полупрофессиональная цифровая видеокамера стандартного вида DCR-TRV940E

DCR-IP45E - еще одна оригинальная видеокамера Sony (рис. 5.43). Это очень компактная цифровая видеокамера. Она обеспечивает запись 60 минут великолепного цифрового изображения на кассету размером с почтовую марку microMV. Запись идет в формате MPEG2, что предельно упрощает видеомонтаж. Камера имеет откидывающуюся рукоятку, под которую остроумно приспособлен аккумулятор камеры.

Рис. 5.43. Миниатюрная видеокамера Sony DCR-IP45E

Качество отснятого материала определяется наличием объектива Carl Zeiss и  мегапиксельной матрицы преобразователя изображения CCD (1 070 000 элементов). Камера имеет 2,5-дюймовый ЖК-экран, цветной видоискатель, режим ночной съемки Super Night Shot, лазерный автофокус и запись фотографий в карту памяти Memory Stick.Камера может быть подсоединена к компьютеру по шине USB, передавая видеоизображение непосредственно на диск ПК или даже в Интернет.

 


Содержание раздела