Назначение видеокамеры – Назначение и устройство камеры видеонаблюдения, основные виды, типы, характеристики и принцип работы

Содержание

Назначение и устройство камеры видеонаблюдения, основные виды, типы, характеристики и принцип работы

Виды камер видеонаблюдения

Камеры, для работы в составе систем видеонаблюдения различаются по конструктивному исполнению, набору опций, возможностей.

Несмотря на это, основное назначение всех типов видеокамер одно — преобразование оптического изображения в электрический сигнал.

Для этого необходимо по меньшей мере три устройства:

  • объектив;
  • матрица;
  • плата обработки и согласования.

Конечному пользователю не обязательно знать тонкости работы этих и других компонентов камеры. Но чтобы правильно самостоятельно выбрать оборудование или проконтролировать подрядчиков, работающих на вашем объекте, базовые знания нужны.

В настоящей статье содержится минимум информации, который необходим для первоначального представления о том, что такое камера видеонаблюдения, зачем существует такое огромное количество их видов и модификаций.

Объектив.

Предназначен для проецирования на матрицу объекта (сцены) наблюдения. В зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта размер его отображения будет разным. Чем большая степень детализации требуется, тем большую часть матрицы должно занимать интересующее нас изображение.

Регулируется это подбором фокусного расстояния объектива или углом его обзора. Эти два параметра находятся в непосредственной взаимосвязи — чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол обзора.

Практический вывод — чем дальше расположен контролируемый объект, тем большее фокусное расстояние требуется для его детализации (при прочих равных условиях).

Объективы бывают:

  • с фиксированным фокусным расстоянием, они не позволяют изменять размер проекции;
  • с переменным фокусом, дающим возможность в процессе эксплуатации увеличивать или уменьшать контролируемое изображение.

Матрица камеры видеонаблюдения.

Это пластина из полупроводникового материала, состоящая из множества светочувствительных элементарных участков (пикселей). Чем этих участков больше — тем выше разрешение камеры видеонаблюдения (детализация). Но чем больше пикселей (при неизменной общей площади матрицы), тем меньше площадь каждого, а значит ниже светочувствительность видеокамеры.

Напрашивается очевидный выход — увеличение размера изделия. Это, естественно, производителями учитывается и реализовывается, но чем больше матрица, тем она дороже. Поэтому на рынке наиболее распространены размеры 1/4″ (бюджетный вариант) или 1/3″, 1/2,8″ (оптимальный). Размер указывается в дюймах по диагонали.

Можно упомянуть отношение сторон. Пока чаще встречается соотношение 4:3, а, например, AHD камеры используют формат 16:9. Стоит заметить, что существует несколько технологий производства матриц видеокамер, но эти тонкости нам пока ни к чему.

Плата обработки видеосигнала.

Опустим то что происходит внутри — электроника вещь темная и достаточно сложная. Практический интерес представляет тип выходного сигнала. Вариантов здесь два:

  • аналоговый — изменяющийся во времени по амплитуде и частоте;
  • цифровой — имеющий только два уровня логический 0 (нет ничего), логическая 1 (определенный уровень напряжения).

В первом случае мы имеем дело с аналоговой камерой видеонаблюдения, а во втором — цифровой.

ВИДЫ И ТИПЫ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Вариантов классификации видеокамер достаточно много, но пока не будут рассмотрены два уже упоминавшихся типа (аналоговый, цифровой) идти дальше бессмысленно.

Аналоговые камеры видеонаблюдения — патриархи на рынке систем безопасности. Они не отличаются разнообразием опций. Но одно несомненное достоинство следует отметить — высокая надежность и стабильность в работе.

В принципе, аналоговые видеокамеры умеют только передавать сигнал, их функциональные возможности позволяют этот сигнал обрабатывать с целью улучшения и устранения возможных помех, искажений. Современные технологии создания оборудования видеонаблюдения высокой четкости позволяют на базе «аналога» получать детализацию, достаточную для решения большинства задач, стоящих перед системой.

Таким образом, если вам нужно просматривать изображение в режиме online или записи, то аналоговые камеры являются вполне подходящим выбором.

Цифровые видеокамеры в рассматриваемом контексте корректнее будет называть сетевыми или IP. Они отличаются возможностью работы в локальных сетях или интернете в качестве самостоятельного устройства.

За счет этого:

  • упрощается организация удаленного доступа к просмотру и управлению видео;
  • появляется возможность передачи по одной линии информации от нескольких камер;
  • интеграция видеонаблюдения с другими системами безопасности становится, если не плевым, то достаточно беспроблемным делом.

Кроме того, IP камеры имеют возможность реализации опций практически недоступных их аналоговым собратьям. Например, это касается записи изображения на встроенную карту памяти, или реализации детектора движения непосредственно на стороне видеокамеры.

Продолжать перечисление подобных функциональных возможностей можно долго, но они достаточно специфичны, не всегда востребованы и не соответствуют обзорному формату данной статьи.

Кстати, миниатюризации лучше поддаются аналоговые устройства, а беспроводная передача данных значительно проще реализуется на базе IP технологий. Но поскольку для решения основной задачи видеонаблюдения — видео контроля над той или иной ситуацией первоочередными являются характеристики, обеспечивающие должное качество изображения, то остановимся на их рассмотрении.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАМЕР НАБЛЮДЕНИЯ

Зайдите на любой сайт, торгующий видео оборудованием и около каждой модели вы увидите что- то вроде: 1/3″, SONY, 960H, АРД, f=2,8-10,8 мм, AGS, BLC, AWB, S/N>50 дБ, DC 10-14В/100 мА.

Написано может быть как больше, так и меньше, но здесь перечислены основные характеристики, знать которые при выборе камеры необходимо. Итак, за всеми этими аббревиатурами скрывается:

1/3″ — размер матрицы, о чем говорилось в начале статьи.

SONY — ее производитель, причем это очень хороший и уважаемый бренд. Однозначно Sony указывает на высокий уровень качества. Но не обольщайтесь, остальные компоненты могут быть изготовлены на других производствах.

960H — разрешающая способность. Для ее характеристики используются различные форматы. Этот соответствует разрешению 960х576 пикселей (px) или примерно 700 ТВЛ, этого достаточно для видеонаблюдения дома, на даче или в квартире.

АРД — автоматическая регулировка диафрагмы, встречается обозначение AUTO-IRIS. Очень желательная для уличного видеонаблюдения опция, поскольку позволяет подстраиваться под различные уровни освещенности, причем делает это наилучшим образом. Кстати, это реализуется механическим изменением диаметра зрачка объектива.

Существуют полностью электронные аналоги, называемые электронный затвор -ESC (ES), EI. Эффективность хуже чем АРД.

f — фокусное расстояние, про него тоже писалось в начале. Если значение одно. то речь идет о фиксированном значении. В данном случае имеем варифокальный объектив с диапазоном регулировок от 2,8 до 10,8 мм.

AGS — автоматическая регулировка усиления — АРУ, позволяет менять усиление сигнала в зависимости от его величины. Также несколько улучшает работу видеокамеры в условиях переменной освещенности.

BLC — компенсация задней (тыловой) засветки. То есть. если за наблюдаемым объектом расположен яркий источник света, то эта опция призвана нивелировать его влияние. Иначе объект просто потеряется на фоне белого пятна.

AWB — автоматический баланс белого. Позволяет камере самостоятельно корректировать передачу цвета. Для цветных устройств вещь, безусловно, нужная.

S/N — отношение уровня сигнала к шумам. Характеризует качество изображения. Значения от 50 децибел (дБ) и выше являются характеристикой качественной картинки.

Последний параметр обозначает что напряжение питания камеры постоянное, номиналом от 10 до 14 Вольт при токе потребления 100 милиАмпер.

Следует заметить — перечисленные параметры в различных вариациях присущи всем камерам видеонаблюдения. Сетевые видеокамеры могут иметь дополнительные специфические характеристики.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Определение видеокамера общее значение и понятие. Что это такое видеокамера

Видеокамера или видеокамера — это, как правило, портативное устройство, которое позволяет записывать изображения и звуки, преобразовывая их в электрические сигналы, которые могут воспроизводиться конкретным устройством.

Сначала видеокамеры использовали электронные трубки в качестве датчиков и, в отличие от существующих в настоящее время, они состояли из термоэлектронных вентилей,

которые благодаря сканированию электронным лучом позволяли формировать изображения с помощью системы линз,

В 1980-х годах были разработаны взаимосвязанные зарядные устройства, что позволило значительно уменьшить вес и размер камер и повысить качество изображения и звука.

Процесс работы видеокамер начинается с разложения света между тремя компонентами (красным, зеленым и синим) через призму дихроичных зеркал. На другой стороне призмы расположены датчики, которые восстанавливают изображение и направляют его в цепи предусилителя.

Изображение продолжает свой путь к некоторым процессорам, которые отвечают за коррекцию различных параметров. Как только изображение будет готово, его можно записать или отправить в производственную систему, то есть в сеть устройств, составляющих рабочую среду.

В случае телевизионных камер можно выделить два основных типа: портативные, которые связаны с системой записи сигналов, и студийные, которые работают интегрированными в производственную систему.

Домашние видеокамеры, с другой стороны, предназначены для записи изображений с помощью видеокассет или цифровых форматов, таких как DVD, или карт памяти, таких как SDHC. После того как съемка сделана и сохранена, пользователь может воспроизвести изображения на компьютере или подключив камеру к телевизору, в соответствии с возможностями, предлагаемыми продуктом.

В последние годы, с появлением и развитием Интернета, а в последнее время — с YouTube и социальными сетями, видеокамеры превратились из роскоши тех, кто проявил неподдельный интерес к искусству съемок, в незаменимый аксессуар для Каждый человек, который может похвастаться принадлежностью к настоящему.

В середине 90-х веб-камеры пленили миллионы пользователей Сети, которые уже стали верными последователями феномена чата ; Благодаря этим небольшим и относительно недорогим периферийным устройствам стало возможно совершать видеозвонки, не выходя из дома.

Первые версии этих своеобразных потомков обычных видеокамер представили ряд слабых мест, которые в настоящее время сделали бы их устаревшими: во-первых, их качество видео было очень плохим, с разрешениями и крайне низким числом кадров в секунду; С другой стороны, многие из этих моделей не имели микрофона. Что касается первого ограничения, весьма вероятно, что ограничение скорости соединения с Интернетом, доступное в то время (а также его нестабильность), будет более взвешенным, чем отсутствие технологии для улучшения преимуществ.

За короткое время эти устройства стали более совершенными, предлагая варианты и уровень качества, которые всего несколько лет назад были бы невообразимыми. Однако сеть была распространена на мобильные телефоны, и это оказало наибольшее социальное влияние за последнее десятилетие, заставив производителей включать в свои

продукты как можно больше функций.

Видеокамера является одним из наиболее важных компонентов смартфона, поскольку она позволяет проводить видеоконференции, фотографировать, снимать видео, инновационным образом взаимодействовать с приложениями и играми и даже читать QR-коды ( Quick Response ) для доступа к контенту. онлайн мгновенно.

Хотя качество традиционных камер по-прежнему намного выше, чем у мобильного телефона, многие профессионалы носят оба типа устройств, поскольку не всегда необходимо делать идеальный снимок, но делать это быстро и с комфортом.

Видеокамеры. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Благодаря новым технологиям сегодня удается решать многие задачи в обеспечении безопасности многих объектов, включая жилые здания. Одним из главных способов охраны объектов сейчас считается видеонаблюдение. Видеокамеры различаются по принципу работы, техническим свойствам и конструкции. Большое разнообразие камер видеонаблюдения позволяет подобрать устройство для всех сфер применения.

Виды камер по принципу действия

Сегодня существуют многие различия между видеокамерами, но главное их отличие – это метод обработки и трансляции видеосигнала. По данному признаку устройства подразделяются на 2 вида:

  1. Аналоговые.
  2. Цифровые.
Аналоговые

Используются давно (с 20 века). Конечно данная технология и конструкция этих устройств существенно поменялись, но их принцип работы по-прежнему остается таким же. В аналоговых камерах, изображение, попадая в объектив, передается на ПЗС (CCD) матрицу. Эта сложная архитектура преобразует изображение в электрический импульс. Посоле чего полученный импульс преобразуется в аналоговый сигнал, который обрабатывается процессором, усиливается и поступает на экраны обычных телевизоров или рекордеров.

Аналоговый сигнал считывается различными устройствами, потому что он такой же, как обычный телевизионный сигнала PAL или NTSC, который принимает любой телевизор.

Аналоговые устройства обладают достоинствами:
  • Высокая степень надёжности.
  • Просты в установке, подключении и настройке.
  • Не возникает задержек во время трансляции.
  • Недорого стоят.
  • Совместимы с системами различных производителей.
  • Могут комплектоваться микрофонами для записи звука.
Минусы:
  • Не защищены от постороннего вмешательства.
  • Могут транслировать сигнал только с помощью кабеля.
  • Часто возникают помехи при подключении с помощью не специализированных кабелей.
  • Не могут транслировать видеосигнал через интернет, а также не могут подключаться к ПК.
  • Картинка низкого качества.
Цифровые

Принцип работы цифровых устройств отличается от аналоговых тем, что видеосигнал конвертируется в цифровой при помощи специального аналого-цифрового преобразователя и сжимается в один из существующих видеоформатов, часто используют JPEG, MPEG-4 и H.264 формат.

В конструкцию цифровой видеокамеры входит процессор, оперативная и постоянная память, а также Wi Fi-модуль и сетевой интерфейс Ethernet. В отличие от аналоговых устройств, цифровые устройства транслируют не видеосигнал, а поток цифровых данных, который легко передается по интернету.

С помощью технологии РоЕ питание может осуществляться по кабелю (витая пара). Они обладают большой чувствительностью и многократным зумом. Цифровую информацию проще хранить, и она легко поддается любой обработке.

Достоинства:
  • Оснащаются микрофоном и динамиком, поэтому можно записывать звук и связываться с нарушителями без подключения других устройств.
  • Могут использоваться на улице и в любых зданиях.
  • Оснащаются процессором, оперативкой и ПО, поэтому можно делать циклическую запись.
  • Миникамеры с датчиком движения можно настроить так, что они будут срабатывать после реагирования датчика.
  • Большая степень защиты от постороннего вмешательства.
Основные недостатки цифровых камер:
  • Большая стоимость.
  • В процессе записи пропускаются незначительные фрагменты видеозаписи.
AHD камеры

В AHD-устройствах хорошо совмещены преимущества аналоговых и цифровых типов камер. Они оснащаются матрицей большого разрешения, снимающей качественную картинку в формате 720р и HD 1080p. При этом в них применяется шумоподавление, позволяющее добиться высочайшего качества записи в мало освещённых местах. Камеры данного типа позволяют качественно вести съемку объектов на удаленности до 500 м.

Разновидности камер по функциональности

По функциональности это оборудование можно разделить на группы. Не стоит рассматривать разнообразные шпионские камеры скрытого видеонаблюдения (выполненные в форме ручек, зажигалок и остальных аксессуаров), потому что они запрещены законодательством нашей страны.

Wi Fi видеокамеры

Передают видеосигнал с помощью беспроводного канала wi-fi, по которому картинка поступает на компьютер, роутер и современные мобильные устройства. Видеозапись может записываться на внутренний жесткий диск ПК или мобильного гаджета, или передаваться в сеть роутером.

Автономные видеокамеры с накопителем

Оснащаются аккумуляторами или батарейками. Для увеличения времени записи можно использовать и зарядные устройства, позволяющие устранять их основной минус – небольшой срок автономной работы (1-4 ч). Устройства этого типа записывают происходящее на CD накопитель или флешку. Потом для просмотра видеозаписи достаточно подключить съемный накопитель в компьютер, и запустить требуемый видеофайл в медиапроигрывателе.

Преимуществом этих камер является их миниатюрность и отсутствие проводов, что требуется для скрытой съемки объектов.

Микрокамеры

Видеокамеры данного типа самые миниатюрные, поэтому часто производители делают их в бескорпусном варианте. Благодаря маленьким размерам данное оборудование может встраиваться в элементы интерьера помещений (розетки, люстры и т.д.). Питаются микрокамеры тоже от аккумуляторов и блоков питания.

Устройство и технические параметры
Все видеокамеры — это высокотехнологичная аппаратура, состоящая из:
  • Объективов, состоящих из линз, фокусирующих картинку на фотоприемник (матрицу).
  • Матриц — фотоприемников, снимающих изображение и преобразующих его в электрические сигналы.
  • Видеопроцессоров — обеспечивающих обработку поступающих с матрицы сигналов в видеосигнал, передающийся в последствие по кабелю или wi-fi на экран.
  • Инфракрасной подсветки, позволяющей снимать объекты ночью, а также датчиков движения и звука, которые обеспечивают автоматическое включение устройства при появлении в радиусе их действия различных объектов.
Основные параметры:
  • Метод обработки сигнала (аналоговый или цифровой).
  • Угол обзора, зависит от размера матрицы.
  • Разрешение изображения.
  • Чувствительность (уровень освещенности).
  • Тип электропитания (от аккумуляторов или адаптеры питания).
  • Тип связи (провод или Wi Fi-модуль) и т.д.
Как выбрать

В процессе выбора видеокамеры требуется учитывать особенности ее эксплуатации и поставленной цели.

Например, для установки камер на улице нужно учитывать допустимые рабочие температуры устройства, а также их устойчивость к различным природным воздействиям (дождь, пыль, солнце и т.д.). Необходимо учесть и возможное изменение удаленности объектов, поэтому следует выбирать с автоматической фокусировкой.

Если устройство будет использоваться в темном помещении, то лучше подойдут камеры с чувствительной матрицей и ИК подсветкой.

Также хорошим качеством устройства является видеозапись в цветном и черно-белом режиме, а также автоматическое переключение в необходимый вариант записи при изменении освещения. Например, ночью данные устройства видеозаписи сами переключаются в режим монохромной съемки и задействуют ИК подсветку, поэтому удается сохранить качество видеоизображения (чувствительность матрицы в черно-белом режиме выше), так как при цветной ночной съемке на изображении будут появляться различные помехи.

Если нужно максимально замаскировать оборудование, то требуется выбирать беспроводные микрокамеры, потому что не придется прятать где-либо кабель.

Что говорит законодательство РФ о скрытом видеонаблюдении

Есть перечень запретов в нашей стране, не позволяющих вести скрытую съемку в некоторых случаях. Также за реализацию и использование некоторых скрытых устройств по закону предусмотрено уголовное наказание (по статье 138 ч. 1 могут лишить свободы на срок до 4 лет). Такими являются все устройства установленные в бытовые предметы микрокамеры: зажигалки, часы и т.д.

Также запрещено использовать камеры, обладающие следующими параметрами:
  • Имеющие выносной глазок pin hole.
  • Способные делать съемку при освещенности меньше 0,01 Лк.

В любых законах имеются разные лазейки, поэтому они есть и в данном – скрытые видеокамеры запрещается монтировать в бытовые предметы, но в перекрытиях и стенах по закону использовать их разрешено.

В любом случае, перед монтажом скрытых камер, требуется изучить действующее законодательство. К примеру, оно разрешает вести скрытое наблюдение в своем жилье для контроля за работой домработниц, нянечек, других работников и т.д. Конечно они могут написать заявление и подать его в прокуратуру или суд, но любой адвокат быстро докажет законность ваших действий.

Но если скрытая съемка ведется на улице, то нужно установить угол обзора камер так, чтобы соседи не были в поле её действия, так как по закону это считается вмешательством в частную жизнь граждан.

Оборудование видеонаблюдения запрещается ставить и в общественных местах (подъезды, заправки, стоянки и т.д.), так как это разрешается делать только по постановлению суда. В этих случаях разрешается использовать для видеонаблюдения обычные видеокамеры, при этом обязательно нужно размещать информацию о том, что идет видеонаблюдение.

Похожие темы:

Принцип работы видеокамеры: описание, устройство, характеристики

В большинстве стран мира видеокамеры давно стали привычным явлением. Люди берут их на школьные спектакли, спортивные мероприятия, семейные встречи и даже на роды. В популярном у туристов месте их можно увидеть повсюду. Видеокамеры завоевали прочные позиции в США, Японии и многих других странах, поскольку представляют собой очень востребованную технологию.

Но как такое маленькое устройство может делать так много? Родившихся до 1980-х удивляет то, что качественные модели теперь легко доступны, и что они настолько просты в использовании. В этой статье рассмотрен принцип работы и устройство видеокамеры.

Базовая конструкция

Обычная аналоговая видеокамера состоит из двух основных частей:

  • Секции, включающей ПЗС-матрицу, объектив и двигатели управления зумом, фокусировкой и диафрагмой;
  • уменьшенного в размерах видеомагнитофона.

Принцип работы видеокамеры заключается в том, что она получает визуальную информацию и превращает ее в электронный сигнал. Видеомагнитофон похож на обычный, подключаемый к телевизору: на него поступает сигнал, и он записывает его на кассету.

Третий компонент, видоискатель, тоже получает видеоизображение, поэтому пользователь может видеть, что снимает. Это маленький черно-белый или цветной дисплей, но многие современные модели дополнительно оборудуются большими полноцветными ЖК-экранами. Существует много форматов аналоговых видеокамер со множеством дополнительных функций, но описанный дизайн является основным. Различаются они в том, какие кассеты в них используются.

Устройство и принцип работы цифровых видеокамер сходны с аналоговыми, но у них есть дополнительный элемент, преобразовывающий информацию в байты данных. Вместо записи видеосигнала как непрерывной последовательности магнитных импульсов, он сохраняется как нули и единицы. Цифровые видеокамеры популярны, поскольку позволяют легко копировать видео без потери какой-либо информации. Аналоговая же запись «исчезает» с каждой копией – исходный сигнал не воспроизводится точно. Видеоинформация в цифровой форме может быть загружена на компьютер, где ее можно редактировать, копировать, отправлять по электронной почте и т. д.

Panasonic HC-X1000

Сенсор изображения

Как и фотоаппарат, видеокамера «видит» мир через объектив. Оптика необходима для фокусировки света со сцены на пленку, обработанную светочувствительными химическими веществами. Таким образом, фотоаппарат фиксирует то, что находится перед ним. Он собирает больше света от ярких участков сцены и меньше от темных. Объектив видеокамеры также служит для фокусировки, но вместо пленки в ней используется небольшой полупроводниковый датчик изображения. Этот сенсор регистрирует свет с помощью матрицы из миллионов крошечных фотодиодов. Каждый из них измеряет количество фотонов, которое попадает в определенную точку, и переводит эту информацию в электроны (электрические заряды): более яркое изображение представлено более высоким зарядом, а более темное – низким. Подобно тому как художник рисует сцену, выделяя темные области светлыми, сенсор создает видео путем регистрации интенсивности света. Во время воспроизведения эта информация управляет яркостью пикселей дисплея.

Конечно, измерение светового потока дает только черно-белое изображение. Чтобы получить цветное, необходимо определить не только общий уровень освещенности, но также уровни для каждого цвета. Полный спектр можно воссоздать, комбинируя всего 3 из них – красный, зеленый и синий. Поэтому принцип работы видеокамер основан на использовании только этих цветов.

В некоторых моделях сигнал разделяется на 3 варианта одного и того же изображения для уровней красного, зеленого и синего света. Каждый из них захватывается собственным чипом. Затем они складываются, и основные цвета смешиваются для получения полноцветного изображения.

ПЗС-матрицы

Этот простой метод позволяет получить насыщенное видео с высоким разрешением.

Фотодиодные ПЗС-матрицы стоят дорого и потребляют много энергии, а использование 3 датчиков значительно увеличивает производственные издержки. Большинство видеокамер оборудуется только одним сенсором с постоянными цветовыми фильтрами для отдельных фотодиодов. Определенная их часть измеряет только уровни красного, другая – зеленого, а остальные – синего. Цвета распределены в виде сетки (например, фильтра Байера), так что процессор видеокамеры может получить представление о цветовых уровнях во всех частях экрана. Этот метод требует интерполяции данных, поступающих на каждый фотодиод, путем анализа информации, полученной его соседями.

Формирование сигнала

Поскольку видеокамеры снимают движущиеся изображения, их сенсоры имеют дополнительные фрагменты, которых нет в датчиках цифровых камер. Для создания видеосигнала они должны ежесекундно делать множество снимков, которые затем объединяются, создавая впечатление перемещения.

Для этого видеокамера захватывает кадр и чересстрочно записывает его. За датчиком изображения находится другой сенсорный слой. Для каждого поля видеозаряды переходят на него, а затем последовательно передаются. В аналоговой видеокамере этот сигнал поступает на видеомагнитофон, который его записывает (вместе с информацией о цвете) на видеопленке в виде магнитных импульсов. Пока второй слой передает данные, первый захватывает очередное изображение.

Принцип работы видеокамеры цифрового типа в основном такой же, за исключением того, что на последнем этапе аналого-цифровой преобразователь превращает сигнал в байты данных. Камера записывает их на носитель, который может быть магнитной лентой, жестким диском, DVD или флеш-памятью. Цифровые модели с чересстрочной разверткой сохраняют каждый кадр в виде двух полей так же, как и аналоговые. Камеры с прогрессивной разверткой записывают видео покадрово.

Объектив видеокамеры

Объектив

Как упоминалось ранее, первым шагом при записи видеоизображения является фокусировка света на матрице. Принцип работы объектива видеокамеры заключается в следующем. Чтобы камера могла записать четкую картину объекта перед ней, необходимо сфокусировать оптику, то есть переместить ее так, чтобы лучи, исходящие от объекта съемки, попадали точно на сенсор. Подобно фотоаппаратам, видеокамеры позволяют перемещать объектив, чтобы фокусировать свет.

Автофокусировка

Большинству людей нужно двигаться и снимать разные объекты на разных расстояниях, и постоянная перефокусировка чрезвычайно сложна. Вот почему на всех видеокамерах есть устройство автоматической фокусировки. Обычно это инфракрасный луч, который отражается от объектов в центре кадра и возвращается к датчику камеры.

Чтобы определить расстояние до объекта, процессор вычисляет, сколько времени требуется, чтобы луч отразился и вернулся, умножает это значение на скорость света и делит произведение на два (потому что он прошел расстояние дважды – к объекту и назад). В видеокамере есть небольшой двигатель, который перемещает оптику, фокусируя ее на вычисленное расстояние. Обычно это работает достаточно хорошо, но иногда приходится дистанцию определять заново – например, когда требуется сфокусироваться на чем-то не в центре кадра, поскольку автофокус реагирует на то, что находится прямо перед объективом.

Видеокамера Sony FDR-AX100/B

Оптический и цифровой зум

Видеокамеры также оснащены зум-объективом. Благодаря этому можно приблизить сцену, увеличив фокусное расстояние (между оптикой и пленкой или сенсором). Объектив с оптическим зумом представляет собой единый блок, который позволяет переходить от одного увеличения к другому. Диапазон масштабирования говорит о максимальном и минимальном увеличении. Чтобы зум было проще использовать, большинство видеокамер оборудовано двигателем, который перемещает оптику в ответ на нажатие кнопки на ручке. Одно из преимуществ этого заключается в том, что можно легко управлять увеличением, не используя вторую руку. Кроме того, мотор перемещает объектив с постоянной скоростью, и масштабирование получается более плавным. Однако двигатель истощает заряд батареи.

Некоторые видеокамеры имеют т. н. цифровой зум. Пользователи не советуют его использовать, поскольку он вообще не связан с объективом, а просто увеличивает часть снимка, захваченного сенсором. При этом приносится в жертву разрешение, т. к. используется только часть площади датчика. В итоге видео получается менее четким.

Экспозиция

Одной из замечательных особенностей камеры является автоматическая подстройка к разным уровням освещенности. Сенсор очень чувствителен к пере- или недоэкспонированию, поскольку диапазон сигналов, поступающих от каждого фотодиода, ограничен. Видеокамера контролирует их уровень и регулирует диафрагму, уменьшая или увеличивая поток света через линзы. Процессор постоянно поддерживает хороший контраст, чтобы изображения не выглядели слишком темными или размытыми.

Схема построения видеонаблюдения

Принцип работы видеокамер наблюдения

Такие камеры пригодятся тем, кто желает знать, что происходит во время их отсутствия. Необходимость в них может возникнуть по разным причинам. Например, родители могут захотеть наблюдать за спящим ребенком и уменьшить риск опасного падения из кроватки. А камеры вокруг дома позволят видеть людей, которые подходят к входной двери и, возможно, даже помогут найти преступника, совершившего взлом.

Выходной сигнал камеры передается, обрабатывается, снова преобразуется в изображение и при необходимости записывается. Передать видео можно по коаксиальному кабелю или витой паре, а также по беспроводной сети. Обработка сигнала производится в видеорегистраторе, сервере или ПК с платой захвата видео. Изображение выводится на монитор.

Принцип работы видеокамер наружного наблюдения заключается в том, что они устанавливаются на воротах, зданиях, других сооружениях с целью мониторинга происходящего в режиме реального времени. Как правило, это большие, заметные устройства, сам вид которых дает посторонним понять, что они находятся под наблюдением.

Принцип работы беспроводных видеокамер основан на трансляции изображения по беспроводной сети. Однако другие устройства, такие как Wi-Fi-роутеры и мобильные телефоны способны прерывать их сигнал. Кроме того, беспроводная передача может быть перехвачена, что противоречит целям обеспечения безопасности. Поэтому пользователи советуют убедиться в наличии надежного шифрования сигнала.

Принцип работы скрытых видеокамер основан на использовании объективов точечного типа с выходным отверстием в несколько миллиметров и широким углом обзора. Это позволяет устанавливать их в бытовую технику и предметы интерьера.

VHS-видеокамера Panasonic AG190

Советы по выбору аналоговых форматов

Аналоговые камеры записывают видео и аудио в виде аналоговой дорожки магнитной ленты. Эксперты не рекомендуют ими пользоваться, т. к. при копировании качество изображения и звука неизбежно снижается. Кроме того, в аналоговых форматах отсутствует ряд функций цифровых видеокамер. Основное различие между ними заключается в типе кассеты и разрешении. К основным форматам аналоговых видеокамер относятся:

  • Стандарт VHS. В камерах данного типа используется та же магнитная лента, что и в обычных видеомагнитофонах. Это упрощает просмотр отснятого материала. Такие кассеты недороги и обеспечивают длительное время записи. Основным недостатком формата VHS является необходимость в громоздком дизайне видеокамеры. Разрешение составляет 230–250 горизонтальных строк, что является нижним пределом в устройствах данного типа.
  • В VHS-C-камерах используется стандартная VHS-лента, но в более компактной кассете. Запись можно воспроизводить на обычном видеомагнитофоне, но для этого требуется полноразмерный адаптер. В принципе, работа видеокамеры формата VHS-C похожа на VHS. Меньший размер кассеты позволяет создавать более компактные конструкции, но время записи сокращается до 30–45 минут.
  • Super VHS-камеры имеют примерно те же размеры, что и VHS, потому что они используют картриджи того же формата. Различие заключается в том, что записываемое разрешение равно 380-400 строкам. Такие кассеты нельзя воспроизвести на видеомагнитофоне, но саму камеру можно подключить непосредственно к телевизору.
  • Super VHS-C соответствует стандарту VHS, но это более компактная версия, использующая картридж меньшего размера.
  • 8-мм видеокамеры тоже отличаются небольшими кассетами. Это позволяет выпускать более компактные модели, обеспечивающие разрешение, которое соответствует стандарту VHS, с немного лучшим качеством звука. Длительность записи – около 2 ч.
  • Стандарт Hi-8 похож на 8-мм, но обеспечивает гораздо большее разрешение – около 400 строк. Карты памяти видеокамеры

Советы по выбору цифровых форматов

Принцип работы цифровых видеокамер отличается от аналоговых тем, что информация в них записывается в цифровом виде, благодаря чему изображение воспроизводится без потери качества. Такое видео можно загрузить на компьютер, где его можно отредактировать или опубликовать в интернете. Оно имеет гораздо лучшее разрешение. Широко используются следующие форматы:

  • MiniDV отличается компактными кассетами, которые вмещают 60–90 минут видеоматериала с разрешением 500 строк. Камеры данного типа чрезвычайно легкие и компактные. Возможен захват неподвижных изображений.
  • Формат Sony MicroMV работает так же, но использует кассеты меньшего размера.
  • Digital8 использует стандартную Hi-8mm-пленку на 60 минут записи. Модели данного типа, как правило, немного больше, чем DV.
  • DVD-камеры сохраняют видео непосредственно на маленькие оптические диски. Основным преимуществом этого формата является запись каждого сеанса отдельным треком. Вместо перемотки и быстрой перемотки, можно сразу перейти к требуемой части видео. Помимо этого, DVD-камеры довольно близки к моделям MiniDV, но могут хранить больше видео – от 30 мин до 2 ч.
  • DVD-R и DVD-RAM составляют 3/4 размера дисков DVD. Недостатком является то, что записывать на них можно только один раз. Их нельзя воспроизводить на обычных DVD-проигрывателях. Подобно кассетам MiniDV, нужно либо использовать камеру в качестве проигрывателя, либо скопировать фильм в другой формат.
  • Карта памяти – наиболее популярный способ видеозаписи. Ролики сохраняются непосредственно на твердотельные карты, такие как флэш-память, Memory Stick или SD.

В заключение

Сегодня каждый может приобрести недорогую камеру, а программы редактирования упрощают процесс обработки до такой степени, что каждый в состоянии его быстро освоить.

Даже низкокачественные аналоговые модели обладают многими полезными функциями, которые несложно освоить и создавать качественные фильмы. Технология, которая когда-то была эксклюзивной областью профессионального телевидения, стала доступна для любителей. Новейшие видеокамеры, безусловно, могут предложить многое и желающим запечатлеть день рождения или концерт, и начинателям амбициозных видеопроектов.

Фотоаппарат — Википедия

Фотоаппара́т (фотографи́ческий аппара́т, фотока́мера) — устройство для регистрации неподвижных изображений (получения фотографий). Запись изображения в фотоаппарате осуществляется фотохимическим способом при воздействии света на светочувствительный фотоматериал. Получаемое таким способом скрытое изображение преобразуется в видимое при лабораторной обработке. В цифровом фотоаппарате фотофиксация происходит путём фотоэлектрического преобразования оптического изображения в электрический сигнал, цифровые данные о котором сохраняются на энергонезависимом носителе.

Появление первого фотоаппарата совпало с изобретением «гелиографии» Жозефом Нисефором Ньепсом в 1826 году[1][2]. Устройство для регистрации изображения на поверхности асфальтового лака было вариантом камеры-обскуры, до этого активно использовавшейся художниками для рисования с натуры. Дальнейшее развитие технологии связано с изобретением дагеротипии Жаком Луи Дагером. Дагеротипия быстро получила распространение в качестве инструмента для портретирования, став коммерчески выгодной. Результатом стала разработка новых устройств для фотосъёмки, наиболее оригинальным из которых в 1840 году стала камера Александра Уолкотта с вогнутым зеркалом вместо объектива[3]. Не менее революционной была цельнометаллическая «Ganzmetallkamera» немецкой компании «Фохтлендер», оснащённая светосильным объективом Петцваля[4].

Современная копия дагеротипной камеры «Фохтлендер» 1841 года выпуска

Наиболее бурное развитие фотоаппаратостроения началось после открытия мокрого коллодионного процесса, вытеснившего неудобные и дорогие дагеротип и калотипию[5]. Фотоаппаратура для этой технологии сохранила устройство камеры прямого визирования, но была усовершенствована, получив фокусировочный мех и светосильный портретный объектив. Внедрение сухих желатиносеребряных фотопластинок с высокой светочувствительностью позволило вести съёмку с моментальными выдержками, потребовавшими специального механизма для регулировки длительности воздействия света. Таким устройством стал фотозатвор, первые конструкции которого появились в 1853 году[6]. Изобретение Оттомаром Аншютцем скоростного шторно-щелевого затвора привело к появлению репортёрских фотоаппаратов — пресс-камер, запущенных в массовое производство фирмой «Goerz» в 1888 году[7].

Начало выпуска желатиносеребряных фотобумаг, пригодных для проекционной печати, а также рост разрешающей способности фотоэмульсий запустили процесс миниатюризации фотоаппаратуры и появления её новых портативных разновидностей, таких как складные и дорожные камеры. Технологический прорыв осуществил в 1888 году Джордж Истмен, выпустивший первую бокс-камеру Kodak, заряженную рулонной фотоплёнкой на гибкой целлулоидной подложке[8][9]. Изобретение положило начало любительской фотографии, избавив фотографа от необходимости проявлять фотоматериал и печатать снимки. Всё это делала компания Истмена, куда по почте отсылался фотоаппарат с отснятой плёнкой. Обратно фотолюбитель, заплатив 10 долларов, получал перезаряженную камеру, готовые негативы и контактные отпечатки с них[10][11][12]. Съёмка без штатива оказалась невозможной при прямом визировании, что привело к появлению видоискателя у всех компактных камер. Одновременно с компактными появились многочисленные фотоаппараты для скрытной съёмки, в том числе встроенные в предметы одежды: галстуки, шляпы и дамские сумочки[13].

Фотоаппарат «Kodak № 2» для рулонной фотоплёнки.
1896 год

Развитие во второй половине XIX века технологий цветной фотографии, основанных на трёхцветной теории цветоощущения Максвелла, привело к распространению специализированных устройств, позволяющих осуществлять цветоделение различными способами. Наиболее простое решение заключалось в съёмке трёх цветоделённых изображений на общую фотопластинку через три объектива, закрытых светофильтрами основных цветов[14]. Однако, расстояние между ними неизбежно приводило к параллаксу и, как следствие, цветным контурам на изображении близких предметов. Более совершенными оказались фотоаппараты с последовательной съёмкой через один объектив на удлинённую фотопластинку с автоматическим пошаговым смещением. Наиболее известны такие фотоаппараты конструкции Адольфа Мите, одним из которых пользовался Сергей Прокудин-Горский[15].

Камеры со сдвижной кассетой на три экспозиции годились только для съёмки неподвижных объектов и пейзажей из-за неизбежного временно́го параллакса. Всех недостатков были лишены трёхпластиночные фотоаппараты с внутренним цветоделением, позволявшие снимать в том числе движущиеся предметы через общий объектив в одну экспозицию. Изобретение автохромного процесса, и последующее распространение многослойных фотоматериалов позволили отказаться от сложной фотоаппаратуры, но тем не менее камеры с внутренним цветоделением с помощью полупрозрачных зеркал эксплуатировались в издательском бизнесе до середины 1950-х годов[16].

Одну из ключевых ролей в совершенствовании фотоаппаратуры сыграло становление аэрофотографии, получившей бурное развитие после Первой мировой войны[17]. Большие скорости полёта требовали коротких выдержек, вынуждая компенсировать их высокой светосилой объективов. При этом, недопустимость геометрических искажений, особенно при фотограмметрии, вынуждала разрабатывать ортоскопическую оптику с минимальной дисторсией. Многие конструкции фотозатворов и объективов, привычные в современной фотоаппаратуре, были разработаны специально для аэрофотоаппаратов, лишь потом найдя применение в камерах общего назначения. То же касается вспомогательных механизмов: например, автоматизированная перезарядка фотоаппарата впервые использована именно для аэрофотосъёмки.

Компактные фотоаппараты[править | править код]

Зеркальный фотоаппарат «Nikon F», 1959 год

Рулонные фотоматериалы позволили повысить оперативность съёмки и уменьшить размеры фотоаппарата, который, благодаря складной конструкции, теперь стало можно положить в жилетный карман. Это отразилось в названиях, получивших приставку «Pocket». Огромную роль в формировании фотоаппаратуры сыграло параллельное развитие технологий кинематографа и совершенствование наиболее массовой 35-мм киноплёнки. Рост её информационной ёмкости привёл к появлению в начале 1920-х годов малоформатной фотоаппаратуры. Первыми в этом классе стали камеры «Симплекс Мульти» (1913 год, США) и «Ur Leica» (1914 год, Германия)[18][19].

В 1925 году началось серийное производство фотоаппарата «Leica I», ставшего образцом для подражаний и родоначальником самого многочисленного класса аппаратуры, популярного вплоть до появления цифровой фотографии[20]. В 1932 году начат выпуск главного конкурента «Лейки» — фотоаппарата «Contax» этого же формата[11]. Почти одновременно с появлением малоформатных фотоаппаратов в 1930 году в Германии начат выпуск одноразовых фотобаллонов, упростивших съёмку с импульсным освещением, и сделавших её безопасной[21]. Результатом стало внедрение в затворы синхроконтакта, обеспечившего автоматическую синхронизацию и съёмку с фотовспышкой на моментальных выдержках вместо ручной.

После Второй мировой войны началось распространение зеркальной фотоаппаратуры, обеспечивающей визуальный контроль глубины резкости и точную фокусировку объективов любого фокусного расстояния[22]. Первыми в этом классе стали двухобъективные зеркальные фотоаппараты, лишённые большинства недостатков однообъективных: затемнения видоискателя и трудностей фокусировки при диафрагмировании, а также неполного отображения снимаемого кадра и вибрации из-за подвижного зеркала. Одно из главных неудобств удалось устранить с изобретением крышеобразной пентапризмы, впервые использованной в камерах «Rectaflex» (Италия, 1948), «Alpa Prisma Reflex» (Швейцария, 1949) и «Contax-S» (ГДР, 1949), и позволившей снимать с уровня глаз, а не «от пояса»[23][24][25][26].

Преимущества однообъективной схемы, такие как полное отсутствие параллакса и ограничений фокусных расстояний объективов, характерных для дальномерных фотоаппаратов, заставляли разработчиков совершенствовать конструкцию дальше. Результатом стало появление в 1959 году фотоаппарата «Nikon F» со 100 % отображением кадра и прыгающей диафрагмой[27]. Сочетание приставного электропривода и длиннофокусных объективов, недоступных для дальномерной аппаратуры, быстро сделало этот фотоаппарат стандартом в фотожурналистике, особенно спортивной[28]. В течение нескольких лет выпуск аналогичных фотоаппаратов был налажен большинством производителей фототехники[29].

Автоэкспозиция и автофокус[править | править код]

Распространение в конце 1930-х годов цветных фотоматериалов с ограниченной фотографической широтой привело к появлению встроенных экспонометров в большинстве фотоаппаратов общего назначения. Тем не менее, установка экспозиционных параметров требовала ручных манипуляций на основе результатов измерения. Первая попытка автоматизации была осуществлена в 1938 году в складной камере «Kodak Super Six-20»[30]. Из-за высокой стоимости модель была выпущена ограниченным тиражом, не завоевав популярности. В 1959 году в любительском фотоаппарате «Agfa Optima» была реализована простейшая механическая программная автоматика управления экспозицией[31][32].

Современный программный автомат на основе цифрового микропроцессора впервые появился в японской камере «Canon A-1» в 1978 году[33]. Высокая точность работы автоматики была бы невозможной без TTL-экспонометра, впервые реализованного в 1963 году в фотоаппарате «Topcon RE-Super»[34]. Фоторезистор, размещённый в зеркале камеры, производил интегральное измерение яркости в пределах всего кадра, часто приводя к ошибкам при съёмке контрастных сцен. Радикально устранить эту проблему удалось лишь 20 лет спустя в фотоаппарате Nikon FA с помощью технологии матричного замера, позволяющего раздельно оценивать яркость разных частей снимаемой сцены и вычислять правильную экспозицию на основе статистических данных[35].

Результатом этих инноваций стала полная автоматизация установки экспозиционных параметров как в профессиональной, так и в любительской фотоаппаратуре. Дальнейшее совершенствование фотоаппаратов пошло по пути внедрения автофокуса. Первым серийным фотоаппаратом, оснащённым такой системой, стала компактная камера «Canon AF-35M», выпущенная в Японии в 1979 году[36]. Через два года появился зеркальный «Pentax ME F» с заобъективным контрастным автофокусом[37]. Аналогичной системой позднее оснащены фотоаппараты «Nikon F3 AF» и «Canon T80»[38][39]. Более совершенный фазовый автофокус, впервые реализованный в системе «Визитроник ТСЛ», нашёл массовое применение в 1985 году в фотоаппарате «Minolta 7000». Современный вид эта система приобрела после создания стандарта Canon EOS в 1987 году, где приводы фокусировки начали устанавливать в объективы, а датчик разместился под вспомогательным зеркалом в нижней части камеры. Все эти усовершенствования стали возможны, благодаря бурному развитию микроэлектроники, сделавшей фотоаппараты энергозависимыми.

Цифровые фотоаппараты[править | править код]

Развитие технологии ПЗС, изобретённых Уиллардом Бойлом и Джорджем Смитом в 1969 году, не обошло стороной и фотографию. В 1984 году появились первые промышленные образцы видеофотоаппаратов Sony, Canon, Nikon и Fuji, некоторые из которых были использованы во время Олимпиады в Лос-Анджелесе для оперативной передачи фотоинформации из США в Японию[40]. В 1989 году аналогичное устройство «Sony Pro Mavica MVC-5000» было использовано CNN при освещении событий на площади Тяньаньмэнь для передачи снимков по радиоканалу напрямую в редакцию[41]. Однако, аналоговый способ записи изображения оказался мало пригодным для практического использования, и был быстро вытеснен развивающимися цифровыми технологиями. В 1988 году увидел свет первый цифровой фотоаппарат потребительского уровня «Fuji DS-1P», использующий для записи съёмную карту SRAM[42].

В том же году по заказу правительства США Kodak создал опытные образцы первого цифрового зеркального фотоаппарата «Electro-Optic Camera» на основе серийного малоформатного фотоаппарата «Canon New F-1». Запись данных, полученных с матрицы, производилась портативным видеомагнитофоном[43]. Спустя три года Kodak выпускает первую серийную цифровую фотосистему Kodak DCS 100 на основе профессионального зеркального фотоаппарата Nikon F3[44]. Изображение записывалось на жёсткий диск, размещённый в отдельном блоке, носимом на плечевом ремне. Устройство стало дальнейшим развитием экспериментального фотоаппарата «Hawkeye II», разрабатывавшегося по заказу военных[45]. Тогда же компания «Leaf» создала первый цифровой задник разрешением 4 мегапикселя для среднеформатных зеркальных фотоаппаратов[46].

В результате сотрудничества компаний Nikon и Kodak в августе 1994 года была создана гибридная цифровая камера «Kodak DCS 410» на основе фотоаппарата Nikon F90, съёмная задняя крышка которого заменялась цифровой приставкой с ПЗС-матрицей разрешением 1,5 мегапикселя[47]. В марте 1998 года на рынке появился первый цифровой зеркальный фотоаппарат «Canon EOS D2000» неразъёмной конструкции[48]. Все эти образцы предназначались для фотослужб новостных информационных агентств и стоили от 15 до 30 тысяч долларов. Цена самых дешёвых камер, таких как Canon EOS D30, выпущенного в 2000 году, превышала 2500 долларов, оставаясь неприемлемой для большинства фотографов[49].

В 2003 году на рынке появился любительский зеркальный фотоаппарат Canon EOS 300D, стоимость которого впервые опустилась ниже психологической отметки в 1000 долларов[50]. В течение года аналогичные зеркальные модели выпустили Nikon и Pentax. Благодаря этому факту, а также началу широкого распространения персональных компьютеров, произошло массовое вытеснение плёнки и окончательный переход к цифровой фотографии как в профессиональной, так и в любительской сферах. Появление цифровой фототехники наложило отпечаток и на технологию оперативного получения фотоинформации с мест и её доставки заказчикам в фотожурналистике. Мгновенная готовность файла, пригодного для передачи по сети Интернет, позволила отказаться от фототелеграфа и фильм-сканеров, доведя промежуток между съёмкой и появлением фотографии на новостной ленте до 1—2 минут[51].

Совершенствование жидкокристаллических дисплеев позволило создать совершенно новый класс беззеркальных фотоаппаратов со сквозным визированием, обладающих теми же преимуществами что и однообъективные зеркальные при более простой конструкции. По тому же принципу построены более дешёвые псевдозеркальные фотоаппараты с несменным зум-объективом большой кратности. Дальнейшая миниатюризация позволила встроить фотоаппарат в мобильный телефон, получив более универсальный камерафон. С начала 2010-х годов встроенные модули цифрового фотоаппарата стали стандартной принадлежностью большинства смартфонов и планшетных компьютеров. Цифровая фотография позволяет реализовать технологии, недоступные для традиционных фотоматериалов, и допускающие получение снимков событий, произошедших до нажатия на спусковую кнопку, а также фокусировку уже готового изображения.

Первая функция под названием «кэширование изображения» используется в дорогих смартфонах и беззеркальных фотоаппаратах, например «Olympus OM-D E-M1 Mark II»[52]. Она основана на сохранении непрерывно считываемых с матрицы изображений в буфер при поджатой спусковой кнопке. Поступающие снимки записываются на место, освобождаемое удалением более ранних, «устаревших» на 1—2 секунды. После полного нажатия кнопки на флеш-карту могут быть записаны все изображения, сохранённые в течение этого интервала, в том числе и предшествовавшие моменту съёмки. Это особенно актуально в репортажной и спортивной фотографии, позволяя компенсировать недостатки человеческой реакции[52]. Другая технология реализована в пленоптических камерах, позволяющих выбирать дистанцию резкого отображения на уже готовом снимке. В настоящий момент такие камеры существуют лишь в виде экспериментальных разработок (например, «Lytro»), выпускающихся в качестве инновационного концепта. Однако, продолжающийся рост разрешающей способности фотоматриц и вычислительной мощности микропроцессоров делает это направление перспективным не только для фотографии, но и для цифрового кинематографа[53].

Простейший фотоаппарат представляет собой непрозрачную камеру, внутри которой закреплён плоский светоприёмник[* 1], в виде фотоматериала или фотоэлектрического преобразователя[55][56]. Свет попадает на светоприёмник через отверстие в противоположной стенке: по такому принципу построена пинхол-камера. В фотоаппаратах отверстие закрыто собирающей линзой или сложным многолинзовым объективом, который строит на поверхности светоприёмника действительное изображение объектов съёмки[57].

Под действием света в фотоэмульсии образуется скрытое изображение, которое после лабораторной обработки становится видимым[58]. Последнее может быть как негативным, пригодным для тиражирования позитивов, так и позитивным в случае съёмки на обращаемый фотоматериал. С негатива может быть отпечатано любое количество позитивов контактным или оптическим способом. В фотоматериалах одноступенного процесса получение позитивного изображения происходит сразу после съёмки при помощи реактивов, вмонтированных в фотокомплект. В классической фотографии фотоаппаратом считается устройство, создающее оптическое изображение на фотоматериале[59]. При электронном способе фиксации изображения фотоаппарат включает также тракт преобразования оптического изображения в электрические сигналы и функциональный блок для их записи.

Первыми устройствами такого типа стали видеофотоаппараты, записывавшие аналоговый видеосигнал неподвижных снимков на специальные магнитные дискеты[60]. Технические ограничения использовавшихся при этом телевизионных стандартов и недостатки аналоговой записи привели к вытеснению этого типа аппаратуры цифровыми фотоаппаратами. В последних свет, попавший из объектива на фотоматрицу (обычно ПЗС- или КМОП-матрицу), преобразуется ей в электрические сигналы, которые при помощи АЦП переводятся в цифровые данные, описывающие распределение освещённости в пределах кадра[61]. Полученные данные регистрируются на карту памяти или жёсткий диск в исходном виде (стандарт RAW) или после сжатия по определённому алгоритму, чаще всего JPEG[62]. Выдержка, в течение которой свет экспонирует фотоматериал или матрицу, регулируется вручную перекрытием объектива или при помощи фотозатвора.

Съёмка на моментальных выдержках возможна только при использовании затвора, который считается одной из важнейших составных частей современной аппаратуры. Все современные фотографические затворы снабжены синхроконтактом для автоматической синхронизации с импульсными осветительными приборами[63]. Освещённость поверхности светоприёмника регулируется при помощи диафрагмы объектива. Сочетание выдержки и диафрагмы определяет экспозицию, получаемую фотоматериалом или матрицей. На место фотоматериала, заряжаемого в кассеты, может быть установлено матовое стекло для наблюдения за границами кадра (кадрировки) и фокусировки объектива. После необходимых настроек оно вновь заменяется кассетой для съёмки[64]. При замене кассеты цифровым задником получается цифровой фотоаппарат. Для исключения операции замены матового стекла кассетой и повышения оперативности съёмки большинство фотоаппаратов оснащаются дополнительным устройством фокусировки и кадрирования, которое называется видоискателем.

Некоторые простейшие фотоаппараты (например, «Kodak Brownie») не оснащались видоискателем, вместо которого использовались метки на верхней крышке[65]. Видоискатель также отсутствует в крупноформатных камерах прямого визирования и некоторых видах специальной аппаратуры. Перемотка гибкой рулонной фотоплёнки мимо кадрового окна производится лентопротяжным механизмом, который является неотъемлемой частью всей плёночной фотоаппаратуры, за исключением крупноформатной. Для автоматической съёмки в некоторых специальных видах фотоаппаратов, таких как аэрофотоаппараты или фотопулемёты, устанавливается пружинный или электрический привод. В малоформатной аппаратуре с середины 1960-х годов моторные приводы выполнялись в виде съёмного блока, а с конца 1970-х стали встраиваться непосредственно в корпус. Для обеспечения точной экспозиции, получаемой фотоматериалом или матрицей, большинство фотоаппаратов оснащается встроенным экспонометром[66]. Все современные фотоаппараты, в том числе цифровые, оснащаются системами автоматического управления экспозицией на основе TTL-экспонометра. С конца 1990-х годов практически все серийные фотоаппараты (за исключением крупноформатных и большинства среднеформатных) оснащаются системой автофокуса.

Новейшие цифровые фотоаппараты профессионального класса снабжаются устройствами соединения с локальными вычислительными сетями, необходимыми для оперативной передачи готовых фотографий на серверы информационных агентств в режиме реального времени. Соединение достигается приставными или встроенными Wi-Fi модулями, а также по витой паре стандарта Ethernet[67]. Выпущенный в январе 2016 года фотоаппарат Nikon D5 позволяет отправлять фотографии в социальные сети через подключённый по мобильному приложению смартфон с управлением непосредственно с тачскрина камеры[68]. С первой половины 2010-х годов практически все цифровые фотоаппараты совмещают функции видеокамеры, позволяя записывать цифровое видео высокого качества. В то же время, устройства, изначально разработанные как видеокамера (например, большинство экшн-камер), совмещают функцию цифрового фотоаппарата. В этом смысле грань между видеокамерой и фотоаппаратом в современной технике практически стёрлась, и отличие заключается, главным образом, в эргономических особенностях. При этом, для цифровых зеркальных фотоаппаратов, пригодных для производства бюджетного цифрового кинематографа, выпускается целый ряд приспособлений, облегчающих использование для профессиональной видеосъёмки, в том числе отдельные линейки объективов соответствующей конструкции, фоллоу-фокусы, компендиумы и внешние жидкокристаллические дисплеи[69].

Как классические, так и цифровые фотоаппараты делятся на две основные группы: общего назначения и специальные, предназначенные для специальных работ[70]. Главным классифицирующим признаком любого фотоаппарата общего назначения считается размер кадрового окна, от которого зависит большинство остальных характеристик. По этому принципу фотоаппараты разделяются на крупноформатные, среднеформатные, малоформатные и миниатюрные, рассчитанные на неперфорированную 16-мм фотоплёнку и более мелкие фотоматериалы. К миниатюрным также относятся фотоаппараты Усовершенствованной фотосистемы. Для аэрофотоаппаратов принята другая классификация: малоформатными считаются камеры с размером кадра меньше, чем 18×18 сантиметров, а крупноформатными — больше. При совпадении с этим размером камера считается «нормальноформатной»[71].

Вторыми по значимости считаются наличие и разновидность визирно-дальномерной системы. Принято выделять фотоаппараты прямого визирования без видоискателя, а также простейшие, шкальные, дальномерные и зеркальные[72]. Последние, в свою очередь, делятся на однообъективные и двухобъективные. Отдельную группу составляют бокс-камеры с объективом типа фикс-фокус. Аппаратура прямого визирования делится на несколько категорий в зависимости от основного назначения: дорожные камеры, карданные камеры, пресс-камеры и т. д. Большинство этих типов имеют складную конструкцию и допускают подвижки объектива и кассетной части друг относительно друга.

В цифровой аппаратуре от этой классификации осталось только определение среднеформатного фотоаппарата из-за особенностей этого класса фототехники. Все остальные разновидности классифицируются по другим признакам, главными из которых являются физический размер матрицы и тип видоискателя. Цифровые камеры появились, когда автофокус стал стандартной частью любого фотоаппарата, и могут обходиться без приспособлений для ручной фокусировки. Поэтому некоторые классы аппаратуры, такие как шкальные и двухобъективные зеркальные, не имеют цифровых аналогов. Простейшие цифровые камеры компактного класса оснащаются автофокусом или жёстковстроенным объективом, постоянно сфокусированным на гиперфокальное расстояние. То же относится к большинству камерафонов. К специальным фотоаппаратам относятся репродукционные, панорамные, аэрофотоаппараты, камеры для подводной и скрытной съёмки, флюорографии, стоматологии, фоторегистраторы и другие[73].

К этой же категории обычно причисляют фоторужья и фотоаппараты для съёмки в невидимых лучах (инфракрасных и ультрафиолетовых). Эта аппаратура отличается конструкцией, и в ней могут присутствовать устройства, не характерные для камер общего назначения, и наоборот, отсутствуют некоторые общепринятые узлы. Например, в аэрофотоаппаратах отсутствуют механизмы фокусировки, поскольку объектив жёстко зафиксирован в положении «бесконечности». В стоматологических фотоаппаратах отсутствует также видоискатель, так как кадрирование производится прижимом специального ограждения объектива к лицу пациента. В фотоаппаратуре для съёмки в ультрафиолетовых лучах устанавливается объектив из кварцевого стекла, в наименьшей мере задерживающего этот вид излучения[74]. Для инфракрасной съёмки в цифровых фотоаппаратах требуется удаление светофильтра, установленного перед матрицей[75]. Стереофотоаппараты оснащаются двумя объективами и специальным лентопротяжным трактом. Камеры для съёмки на документы оснащались несколькими объективами, дающими на одном листе фотокомплекта одноступенного процесса кратное количество снимков.

  1. ↑ В настоящее время ведутся разработки вогнутых фотоматриц, форма которых повторяет нескорригированную астигматическую кривизну поля изображения[54]
  1. ↑ Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 8.
  2. ↑ История изобретения фотографии (рус.). «Фотография». Дата обращения 24 января 2016.
  3. ↑ Конструкции дагеротипов (рус.) (недоступная ссылка). Популярное. «Фотокарточка» (11 ноября 2011). Дата обращения 5 апреля 2016. Архивировано 21 марта 2015 года.
  4. ↑ Новая история фотографии, 2008, с. 40.
  5. ↑ Foto&video, 2009, с. 93.
  6. ↑ Фотомагазин, 2000, с. 165.
  7. ↑ Фотомагазин, 2002, с. 53.
  8. ↑ Американский предприниматель и изобретатель Джордж Истмен (рус.). Экономический портал. Дата обращения 25 января 2016.
  9. ↑ Milestones (англ.). Kodak. Дата обращения 25 января 2016.
  10. ↑ Новая история фотографии, 2008, с. 238.
  11. 1 2 Фотомагазин, 2001, с. 119.
  12. ↑ Джордж Истмен. Отец компактных фотоаппаратов (рус.). Блоги. Журнал «Е» (12 августа 2013). Дата обращения 25 января 2016.
  13. ↑ Новая история фотографии, 2008, с. 237.
  14. ↑ Фотокинотехника, 1981, с. 403.
  15. ↑ Камера Прокудина-Горского (рус.). БЛОГ ДОКТОРА И ГРАЖДАНИНА (17 января 2012). Дата обращения 28 февраля 2016.
  16. Scott Bilotta. Color Separation Photographs (англ.). Scott’s Photographica Collection (26 January 2010). Дата обращения 20 марта 2016.
  17. ↑ Фотомагазин, 2000, с. 166.
  18. Stephen Gandy. 1914 Simplex. Historic 1st Production 24×36 Full Frame 35mm Camera (англ.). CameraQuest (20 October 2013). Дата обращения 24 ноября 2014.
  19. ↑ Малоформатная фотография, 1959, с. 8.
  20. ↑ Советское фото №10, 1982, с. 40.
  21. ↑ День в истории. 23 сентября (неопр.) (недоступная ссылка). Маленькие истории. Дата обращения 18 ноября 2015. Архивировано 19 ноября 2015 года.
  22. Георгий Абрамов. История развития дальномерных камер. Послевоенный период. Ч. II (неопр.). Photohistory. Дата обращения 10 мая 2015.
  23. ↑ Contax S camera (англ.). Science Museum Group. Дата обращения 3 декабря 2018.
  24. Heinz Richter. ALPA – LEICA QUALITY IN A COMPETITOR’S CAMERA (англ.). Barnack Berek Blog (15 February 2015). Дата обращения 3 декабря 2018.
  25. ↑ 1949: Contax S (англ.). 1949-1962: Zeiss Ikon Contax of Dresden. The History of Penta Prism SLR. Дата обращения 3 декабря 2018.
  26. ↑ Фотокурьер, 2005, с. 22.
  27. ↑ Об эволюции гадкого утёнка (неопр.). Клуб «Nikon» (11 августа 2006). Дата обращения 22 марта 2013. Архивировано 5 апреля 2013 года.
  28. ↑ Single-Lens Reflex Camera. Nikon F — camera body (англ.). Guide to Classic Cameras. Дата обращения 17 мая 2015.
  29. Георгий Абрамов. История развития дальномерных камер. Послевоенный период. Ч. II (неопр.). Photohistory. Дата обращения 10 мая 2015.
  30. Todd Gustavson. 75 YEARS – THE SUPER KODAK SIX-20 (англ.) (недоступная ссылка). Eastman Museum (17 July 2013). Дата обращения 3 июня 2017. Архивировано 9 августа 2017 года.
  31. ↑ Фотоаппараты, 1984, с. 83.
  32. ↑ The Auto-Exposure Class of 1959 (англ.). Classic Cameras. Дата обращения 3 июня 2017.
  33. ↑ Советское фото, 1980, с. 37.
  34. ↑ Фотомагазин, 1997, с. 29.
  35. ↑ История «одноглазых». Часть 4 (рус.). Статьи. PHOTOESCAPE. Дата обращения 10 июня 2013. Архивировано 10 июня 2013 года.
  36. ↑ Фотоаппараты, 1984, с. 101.
  37. ↑ Фотокурьер, 2005, с. 7.
  38. Foo Leo. Introduction to the F3 AF (англ.). Modern Classic SLRs Series. Photography in Malaysia. Дата обращения 24 августа 2014.
  39. ↑ Canon T80 Camera (англ.). Main Features Part II. Photography in Malaysia. Дата обращения 24 августа 2014.
  40. ↑ Canon Camera Story (англ.) (недоступная ссылка). Evolution into Fully Automatic Camera. Canon Camera Museum. Дата обращения 8 февраля 2014. Архивировано 5 февраля 2014 года.
  41. Brooke Clarke. MVC-5000 Camera (англ.). PSC-6 Digital Imaging Set. Персональный сайт (19 April 2009). Дата обращения 7 февраля 2014.
  42. ↑ 1988 (англ.). 1980s. Digicamstory. Дата обращения 6 февраля 2014.
  43. ↑ The Electro-Optic Camera (англ.). The World’s First DSLR. James McGarvey. Дата обращения 18 января 2014.
  44. ↑ About Kodak 1990—1999 (англ.). History of Kodak. Kodak. Дата обращения 28 мая 2013. Архивировано 31 мая 2013 года.
  45. Jim McGarvey. The DCS story (англ.). NikonWeb (June 2004). Дата обращения 18 января 2014.
  46. Alexander Odukha. Фотораритеты (рус.). Персональный блог (8 февраля 2011). Дата обращения 28 января 2014.
  47. ↑ DCS-400 Series with Nikon N90(s)/F90(x) body Chassis (англ.). A brief info on Kodak DCS-Series Digital Still SLR cameras. Photography in Malaysia. Дата обращения 3 января 2014.
  48. ↑ A brief info on Kodak DCS-Series Digital Still SLR cameras (англ.). Photography in Malaysia. Дата обращения 3 августа 2017.
  49. Владимир Родионов, Александр Цикулин. Canon EOS D30 (рус.). Изображение в числах. iXBT.com (2 апреля 2001). Дата обращения 25 января 2016.
  50. Владимир Родионов. Canon EOS 300D (рус.). Изображение в числах. iXBT.com (21 октября 2003). Дата обращения 21 января 2014.
  51. ↑  Как спорт изменил фотоиндустрию, начиная с 8:15
  52. 1 2 Sean O’Kane. OLYMPUS E-M1 MARK II REVIEW: THE CAMERA THAT WARPS TIME (англ.). Circuit Breaker. The Verge (30 December 2016). Дата обращения 1 июня 2017.

Тема 1.4 Технические средства систем видеонаблюдения

1.4.1 Назначение и задачи систем видеонаблюдения

Системы видеонаблюдения (английская аббревиатура CCTV – Closed Circuit TeleVision – Системы замкнутого телевидения) или системы охранного телевидения (СОТ) – предназначены для организации видеонаблюдения на ответственных объектах.

Системы CCTV строятся в соответствии с требованиями безопасности, физическими характеристиками объекта и финансовыми возможностями Заказчика.

Стандартными задачами, стоящими перед видеонаблюдением на любом объекте являются:

— текущее наблюдение;

— работа с архивом видеозаписей;

— дистанционный просмотр текущего изображения и архива;

— запись видеоизображения по детектору движения, а также при срабатывании охранных датчиков.

На крупном объекте к стандартным задачам добавляются следующие:

— интеграция с системой охранной и пожарной сигнализации;

— интеграция с аппаратно-программным комплексом системы контроля и управления доступом;

— масштабируемость и модернизация системы видеонаблюдения при необходимости;

— текущее наблюдение и управление всей системой из одной точки, в том числе организация видеонаблюдения через Интернет.

Комплекс CCTV представляет собой сложную техническую систему, состоящую из видеокамер, объективов, мониторов, регистраторов и другого дополнительного оборудования.

1.4.2 Классификация систем видеонаблюдения

При классификации систем видеонаблюдения используют различные классификационные признаки (рис. 4.1). К числу основных признаков относятся:

— тип используемого оборудования;

— функциональное назначение системы;

— место расположения системы;

— принцип управления;

— уровень интеллекта;

— способ передачи сигнала;

— тип используемых видеокамер;

— число используемых видеокамер;

— разрешение видеокамер;

— габаритные размеры видеокамер.

Рис. 4.1 Классификация систем видеонаблюдения

В зависимости от типа используемого оборудования системы видеонаблюдения делят на аналоговые и цифровые.

Аналоговые системы видеонаблюдения используются там, где необходимо организовать видеонаблюдение в небольшом количестве помещений и сигнал с видеокамер записывать на видеомагнитофон: в небольших офисах, складских помещениях, автостоянках и других объектах. Основу аналоговых систем видеонаблюдения составляют камеры видеонаблюдения. Эти камеры представляют собой оптические устройства, ПЗС-матрицы которых формируют видеосигнал из светового потока, проходящего через объектив и группу линз и попадающего на матрицу. Аналоговые видеокамеры можно модернизировать, используя блок преобразования аналогового видеосигнала в цифровой. Такие модернизированные видеокамеры можно использовать и в цифровых системах видеонаблюдения. В аналоговых системах видеонаблюдения используются также видеомониторы, видеокоммутаторы, видеоквадраторы, видеомультиплексоры, детекторы движения, видеомагнитофоны и другие устройства.

Преимущества аналоговых систем видеонаблюдеиия заключают­ся в невысокой стоимости оборудования, высокой надежности, простоте конструкции и эксплуатации, что позволяет использовать их персоналом невысокой квалификации.

Недостатками таких систем принято считать необходимость постоянного обслуживания (замена видеокассет, архивирование отснятого материала, обслуживание видеомагнитофонов) и некоторую функциональную ограниченность, обусловленную использованием аналого­вой аппаратуры.

Цифровые системы видеонаблюдения используются для обеспечения безопасности особо ответственных или территориально-распреде­ленных объектов. Эти системы могут интегрироваться в комплексные системы безопасности.

Преимущества цифровой запи­си очевидны: это неограниченное время хранения записи, практически мгновенный доступ к любому сюжету из архива, возможность простой передачи видеоинформации по локальным и глобальным вычислитель­ным сетям, возможность обработки кадров с использованием различ­ных алгоритмов фильтрации и повышения качества изображения с по­следующей распечаткой на обычном принтере. При этом, аппаратная часть цифровых систем видеонаблюдения сокращается до трех компонентов: цифровой видеокамеры, платы видеоввода (видеозахвата, видеообработки) и персонального компьютера со специальным программным обеспечением (видеосервер). На­чиная с некоторого уровня сложности, цифровые системы видеонаблюдения оказываются экономически эффективнее аналоговых. Кроме того, можно указать следующие достоинства цифровых си­стем видеонаблюдеиия:

— качественная картинка видеоизображения;

— возможность компьютерной обработки и анализа видеоматериала;

— применение дешевых цифровых носителей информации для видеоархива;

— высокая скорость доступа к видеоархиву;

— использование стандартных компьютерных линий связи;

— возможность передачи информации по сетям LAN/WAN;

— возможность транслирования видеоизображения в Интернет;

— высокая степень интеграции с современными системами безопасности.

Основными недостатками цифровых систем видеонаблюдения принято считать относительно высокую стоимость оборудования и потребность в квалифицированной эксплуатации и обслуживании.

По функциональному назначению системы видеонаблюдения подразделяют на системы наружного, внутреннего и скрытого наблюдения.

Системы наружного видеонаблюдения предназначены для наблюдения за обстановкой по периметру и содержат видеокамеры, установленные по периметру для наблюдения за дверями, окнами здания и территорией. Видеокамеры устанавливаются стационар­но. Поле зрения каждой видеокамеры захватывает определенную часть фасада здания и улицы. Сигналы с видеокамер поступают на видеомонитор поста охраны для централизованного наблюдения. Установка специализированного видеомагнитофона для записи тревожных ситуаций позволяет создавать видеоархив, благодаря ко­торому можно анализировать и расследовать произошедшее событие. Обычные видеокамеры могут быть заменены на видеокамеры с транс­фокатором и позиционирующим механизмом.

Системы внутреннего видеонаблюдеиия предназначены для контроля и документирования событий, происходящих в помещениях охраняемого объекта (коридоры, лестницы, внутренние гаражи, торговые залы). При увеличении числа видеокамер они подключаются к видеомониторам через специальные устройства, которые позволяют выводить на видеомонитор изображение именно тех видеокамер, в зоне которых происходит изменение обстановки. Современные системы видеонаблюдения позволяют программировать в зоне изображения так называемые «зоны тревоги», например открытие дверей, окон, резкие движения руками, появление оружия или других запрещенных предметов.

Системы скрытого видеонаблюдения позволяют фиксировать пере­говоры в специализированных помещениях, а также осуществлять видеоконтроль в тех местах, где открытое размещение видеокамер нежелательно по каким-либо причинам. Для осуществления скрытого видеонаблюдеиия используются миниатюрные видеокамеры, диаметр объектива которых может составлять менее 1 мм. Такие видеокамеры можно располагать под обоями, в настенных часах и т.д. Изображение с видеокамер поступает на видеомонитор и, при необходимости документирования наблюдаемых событий, записывается на специализированный видеомагнитофон. При установке видеокамер необходимо учитывать два обстоятельства. Первое связано с правильным выбором мест установки, а вто­роес соблюдением конституционных прав граждан, то есть необходимо свести к минимуму вмешательство в личную жизнь человека.

Системы внутреннего, наружного и скрытого видеонаблюдения позволяют при правильной интеграции решать задачи безопасности без участия большого количества людей.

По месту расположения различают стационарные и мобильные системы видеонаблюдения.

Стационарные системы видеонаблюдения размещаются на стационарном охраняемом объекте.

Мобильные системы видеонаблюдения размещаются на подвижных охраняемых объектах (автотранспорте, поездах, самолетах, кораблях).

По принципу управления различают централизванные и распределенные системы видеонаблюдения.

В централизванных системах видеонаблюдения функции управления сосредоточены в одном центре.

В распределенных системах видеонаблюдения имеется несколько центров управления всей системой.

По уровню интеллекта различают системы видеонаблюдения с низким и высоким уровнем интеллекта.

Системы видеонаблюдения с низким уровнем интеллекта требуют присутствия оператора и/или постоян­ной записи информации.

Системы видеонаблюдения с высоким уровнем интеллекта выполняют функции авто­матической оценки обстановки или же выступают в роли технического средства обнаружения (обнаружение перемещений в зоне наблюде­ния, распознавание объектов, динамическое слеже­ние за нарушителем).

По способу передачи сигнала различают проводные и беспроводные системы видеонаблюдения.

В проводных системах видеонаблюдения используются коаксиальные и волоконно-оптические кабели различного вида.

В беспроводных системах видеонаблюдения в основном используются различные радиосредства. Беспроводные системы видеонаблюдения обеспечивают дальность передачи изображения до 15 км в прямой видимости.

По типу используемых видеокамер различают системы видеонаблюдения с черно-белыми и цветными видеокамерами.

Черно-белые видеокамеры в полтора раза дешевле цветных, у них выше разрешающая способность (в 1,5–2 раза) и чувствительность (в 4–8 раз). Их следует использовать при наблюдении больших открытых территорий. Такие видеокамеры хорошо работают в условиях низкой освещенности и небольшого тумана.

Цветные видеокамеры позволяют лучше идентифицировать наблюдаемый объект. Однако стоимость систем видеонаблюдения с цветной видеокамерой в 2–2,5 раза выше стоимости систем с черно-белой.

По числу используемых видеокамер различают простые и сложные системы видеонаблюдения.

В простых системах видеонаблюдения используется одна или две видеокамеры.

В сложных системах видеонаблюдения количество видеокамер может составлять от нескольких единиц до нескольких сотен.

По разрешению видеокамер системы видеонаблюдения делятся на два вида: обычное разрешение и высокое разрешение.

Обычное разрешение составляет 380– 420 телевизионных линий.

Высокое разрешение составляет 570–600 телевизионных линий.

При использовании цветных видеокамер разрешение несколько хуже и составляет 300–350 телевизионных линий для обычного разрешения и 450–480 для высокого разрешения.

По габаритным размерам видеокамер различают обычные и специальные системы видеонаблюдения.

В обычных системах видеонаблюдения используются обычные (стандартные) видеокамеры.

В специальных системах видеонаблюдения используются малогабаритные видеокамеры. Такие системы иногда называют минивидеосистемами.

Веб-камера — Википедия

Веб-камера для персонального компьютера Уличные веб-камеры EarthCam

Веб-камера — цифровая видео- или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет (в программах типа Skype, TrueConf, VideoGrace, Instant Messenger или в любом другом видеоприложении).

Веб-камеры, доставляющие изображения через интернет, закачивают изображения на веб-сервер либо по запросу, либо непрерывно, либо через регулярные промежутки времени. Это достигается путём подключения камеры к компьютеру или благодаря возможностям самой камеры. Некоторые современные модели обладают аппаратным и программным обеспечением, которое позволяет камере самостоятельно работать в качестве веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и (или) отсылать изображения электронной почтой.

Веб-камеры, предназначенные для видеоконференций, — это, как правило, простые модели камер, подключаемые к компьютеру, на котором запущена программа типа Instant Messenger.

Модели камер, используемые в охранных целях, могут снабжаться дополнительными устройствами и функциями (такими, как детекторы движения, подключение внешних датчиков и т. п.)

Первая в истории веб-камера была запущена в 1991 году и показывала кофеварку в Троянской комнате Кембриджского университета[1]. Сейчас она не работает, поскольку была отключена 22 августа 2001 года. Последний фотоснимок, сделанный этой камерой, ещё можно видеть на её домашней странице в Интернете.

В 1996 году компания EarthCam начала создавать сеть веб-камер для показа всего мира в режиме реального времени. Сначала камеры транслировали фотографии (интервал производства которых постоянно сокращался), затем передавали видео (разрешение которого улучшалось).

Подобно многим сетевым технологиям, веб-камеры и видеочаты приобрели массовую популярность. Необходимость в «живых» видеоизображениях породила веб-камеры, способные вещать через интернет в формате видеопотока, не требующего от зрителя необходимости вручную обновлять изображение; а вскоре ненужными в современных браузерах стали специальные плагины.

Вместе с тем, истории известны случаи препятствования развития сферы по использованию веб-камер.

Веб-камера содержит объектив типа фикс-фокус, оптический фильтр, ПЗС или КМОП-матрицу, схему цифровой обработки изображения, схему компрессии изображения и опционально веб-сервер для подключения к сети. Диафрагма такой камеры управляется автоматически, не требуя вмешательства оператора.

Помимо очевидного применения в видеоконференцсвязи, веб-камеры быстро обрели популярность в качестве средства, позволяющего одним пользователям Интернета созерцать мир через камеры, подключённые к Интернету другими пользователями.

Существуют камеры, транслирующие через Интернет изображения птичьих гнёзд, городских улиц, частных жилищ, сельской местности, офисов, городских панорам, извергающихся вулканов, канатных дорог, пекарен и т. п. На сегодняшний день веб-камеры есть даже в космосе (например, на Международной космической станции).

Часто веб-камеры используют для демонстрации качества или условий предоставляемого коммерческого сервиса — например, на веб-сайте горнолыжного курорта можно увидеть изображение горнолыжного склона, снятое именно в тот момент, когда его пожелает просмотреть посетитель веб-сайта. Некоторые веб-камеры могут удаленно управляться и в этом случае с помощью кнопок навигации на странице, отображаемой в браузере, можно повернуть веб-камеру вправо или влево или изменить угол наклона — чтобы лучше рассмотреть место съёмки. Существуют веб-камеры, на страницах которых можно управлять не самой веб-камерой, а устройством, которое она (веб-камера) показывает[2].

По мере того, как возможности работы с веб-камерами появлялись в приложениях, изначально предназначенных для текстового чата (в программах типа Instant Messenger) — в том числе в Skype, Yahoo Messenger, AOL Instant Messenger, Windows Live Messenger — миллионы обычных пользователей по всему миру получили возможность общения друг с другом по видеофону. Улучшение качества видеоданных позволило веб-камерам конкурировать с существовавшими до этого системами видеоконференцсвязи. Некоторые веб-камеры снабжаются новыми функциями, направленными специально на увеличение популярности и удобства видеосвязи (в том числе функциями, обеспечивающими автоматическое ретуширование снимка, сглаживание морщин, и т. п.)

Иногда[3] веб-камеры применяются в системах охраны. Предприятия используют веб-камеры для наблюдения и видеозаписи происходящего в конторах, в прихожих и на складах, на выборах. Домовладельцы при помощи веб-камер наблюдают что угодно — от детской и до заднего двора.

Сама по себе веб-камера, как правило, не способна хранить видеозапись, а просто делает снимки; для сохранения видеозаписи используется специальное программное обеспечение на компьютере, к которому веб-камера подключена.

Камеры для игровых приставок[править | править код]

EyeToy — цифровая цветная видеокамера для PlayStation 2, позволяющая игрокам взаимодействовать с играми при помощи движений, цветораспознавания и других подобных средств.

PlayStation Eye — усовершенствованная EyeToy для PlayStation 3, позволяющая игрокам взаимодействовать с играми при помощи движений, цветораспознавания и других подобных средств.

Xbox Live Vision — видеокамера для Xbox 360 и Xbox Live, которая также может использоваться в играх.

Kinect — камера для компьютеров и приставок с ИК-лазером и массивом микрофонов для получения информации о трёх измерениях.

Камеры для PC[править | править код]

PC-веб-камеры также могут использоваться в играх, использующих простые алгоритмы распознавания движений. Игры, использующие веб-камеры, бывают двух типов:

  • игры, которые являются отдельными программами,
  • игры, которые запускаются в окне браузера при помощи технологии Flash, или какого-нибудь другого плагина.

Применение камер на выборах[править | править код]

В России установили веб-камеры для просмотра и записи выборов. Первые были установлены 4 марта 2012 года. Показывали комиссии и урны.

Сетевая веб-камера Axis

Современная IP-камера представляет собой цифровое устройство, производящее видеосъёмку, оцифровку, сжатие и передачу по компьютерной сети видеоизображения. В отличие от обычной веб-камеры сетевая камера функционирует как вебсервер и имеет свой собственный IP-адрес. Таким образом, возможно непосредственное подключение камеры к интернету, что позволяет получать видео и аудиосигнал и обеспечивать управление камерой посредством интернета через браузер.

  • Веб-камеры часто критикуются за то, что с помощью них можно следить за пользователем.[4]

Программное обеспечение для работы с веб-камерами:

  1. Борис Шаров. Луи Лепренс: пропавший отец кинематографа (рус.) (недоступная ссылка). История изобретений. журнал «Тайны XX века». Дата обращения 7 ноября 2014. Архивировано 7 ноября 2014 года.
  2. ↑ Aquarium webcam (англ.) (недоступная ссылка). — Пример веб-камеры, показывающей устройства, которыми можно управлять через интернет (включить игрушечный вулкан или включить/выключить свет в аквариуме). Дата обращения 21 октября 2009. Архивировано 21 января 2010 года.
  3. ↑ Сейчас обычно используются миниатюрные камеры с аналоговым выходом видеосигнала в системе PAL.
  4. ↑ Как за нами следят через веб-камеры (рус.), Praktika.ru (23 июня 2016). Архивировано 29 декабря 2017 года. Дата обращения 29 декабря 2017.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *