Принцип работы видеокамеры

Обычная аналоговая видеокамера состоит из двух основных частей:

• Сенсор изображения
• Формирование сигнала
• Объектив
• Автофокусировка
• Оптический и цифровой зум
• Экспозиция
• Источники:

• 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. 

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. 

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.

Сенсор изображения

Он 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.

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.

Этот простой метод позволяет получить насыщенное видео с высоким разрешением.

Формирование сигнала

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

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

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.

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 — 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.

Источники:

• FB.ru
• Знайтовар.Ру
• zapishemvse.ru
• Студопедия
• AG
• Пикабу!
• Sovets.net
• БЕСТ-СТРОЙ.РУ

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Принцип работы цифровой видеокамеры: устройство и 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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

3G камеры видеонаблюдения — принцип работы, возможности и настройки

* ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ * ВОЗМОЖНОСТИ * НАСТРОЙКА *

Изначально, аналоговые системы видеонаблюдения требовали обязательной прокладки кабеля для передачи данных. Однако специфика многих объектов, удаленных от центра контроля, была такова, что упомянутый способ не всегда был оправдан экономически и возможен технически.

С внедрением сотовой связи и других стандартов беспроводной передачи данных появилась техническая возможность массового применения 3G камер видеонаблюдения. На данный момент широко используются стандарты GSM 900/1800, а также появляются новые сети:

на основе 3G технологий:

• HSDPA;
• EV-DO;
• CDMA;

на основе 4G технологий:

• LTE;
• WiMax.

На основе этих стандартов разрабатываются различные телекоммуникационные устройства: роутеры, модемы, видеорегистраторы, IP камеры с 3g модемом, которые используются для устройства видеонаблюдения.

Принцип работы 3G камеры видеонаблюдения довольно прост. После покупки видеокамеры в соответствующий слот вставляется заранее приобретённая SIM-карта. Устройство включается после чего автоматически регистрируется в сети выбранного сотового оператора.

Дальнейшее использование аппаратуры может происходить по нескольким вариантам. Наиболее простой — это просмотр изображения. Для этого на ПК или в смартфоне необходимо установить программное обеспечение. Обычно оно поставляется в комплекте с 3G камерой. Программа запрашивает данные с сервера (обычно это ресурс мобильного оператора или производителя камеры видеонаблюдения) и выводит полученное изображение на монитор компьютера или экран телефона.

Во втором варианте пользователь подключается к 3G камеры напрямую, не используя сервер.

Такой вариант возможен только для смартфонов и мобильных операторов, которые поддерживает данную функцию.

Также, существует различные режимы функционирования 3G камер видеонаблюдения, когда связь инициируется со стороны устройства. Такими техническими возможностями обладают более совершенные модели среди функций которых есть режим охраны. Обычно, такие камеры имеют дополнительный блок контактов, к которому могут быть подключены различные внешние устройства: детектор движения, задымления, затопления или загазованности помещения.

В результате активации специализированным детектором 3G видеокамера посылает тревожные SMS на ранее внесенный в память номер. Кроме того начинает осуществляться непрерывная съемка с отсылкой изображения на смартфон или ПК.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ 3G КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Быстрая настройка.

Инсталляцию такого устройства может осуществить даже непрофессионал. Единожды настроенные функции и маршруты передачи данных сохраняются независимо от места установки.

Отсутствие кабеля для передачи данных.

При этом следует помнить, что необходимы провода для подачи питания на устройство.Многие производители выпускают полностью автономный 3G видеокамеры источником питания которых являются аккумуляторные батареи. Но без подключения к постоянному источнику питания время функционирования таких камер весьма ограничено.

См. также материал про беспроводные камеры видеонаблюдения

Универсальность.

3G камеры любых производителей могут работать с любым провайдером или оператором сотовой связи, который предоставляет связь соответствующего стандарта. Практически все современные телефоны и смартфоны имеют техническую возможность для установки программы просмотра видеоизображения. Использование таких устройств для получения информации от 3G камеры видеонаблюдения, не требует какой либо синхронизации, настроек или использования дополнительного оборудования.

Надежность передачи данных.

В отличие от других способов беспроводной передачи данных информацию, переданную по сотовой связи труднее перехватить. Для этого необходимо сложное оборудование и высокопрофессиональный обслуживающий персонал. Кроме того многие 3G камеры реализует функцию кодирования видеосигнала с использованием самых последних криптоалгоритмов.

К недостаткам 3G видеонаблюдения можно отнести:

• значительную стоимость оборудования;
• высокие требования к качеству покрытия мобильного оператора;
• возможные задержки видеосигнала в часы пиковой нагрузки в мобильной сети.

В начало

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ И КОМПОНЕНТЫ

Современные модели 3G камер видеонаблюдения обычно имеют встроенную инфракрасную подсветку, программный детектор движения, микрофон и динамик, слот для карты памяти, интерфейс для подключения дополнительных внешних устройств (аппаратный детектор движения, дымовой извещатель, детектор загазованности или подтопления).

Имея столь разнообразное оборудование, заключенное в одном корпусе 3G видеокамера может выполнять следующие функции:

• активировать запись при несанкционированном проникновении в зону контроля;
• отсылать тревожные или информационные сообщения на мобильное устройство пользователя;
• с помощью такой камеры можно общаться с посетителем через динамик;
• осуществить запись информации в автономном режиме на карту памяти. При этом может быть настроена циклическая запись удаление наиболее старых файлов.

При наличии аккумуляторной батареи 3G камера может продолжать функционирование даже при отключенном источнике питания. При этом на телефон владельца будет послано информационное сообщение об обесточивании объекта и предполагаемом времени функционирования устройства.

Кстати, на сайте есть материал про особенности автономных систем видеонаблюдения.

Уличные 3G камеры обладают корпусом с высоким классом прочности и водонепроницаемости, не менее IP66. Кроме того они оборудованы термоэлементами для функционирования в зимний период.

Для работы с видеокамерой 3G необходимы следующие компоненты.

Смартфон, планшет, ПК или ноутбук.

На этих устройствах будет осуществляться просмотр изображения, получаемого с камеры. Единственное условие, устройства должны иметь браузер с поддержкой Java.

Видеосервер.

Устройство для хранения и последующей аналитической обработки информации. Данное оборудование довольно дорогостоящее, поэтому многие пользователи предпочитают брать его в аренду, или пользоваться бесплатными услугами которые предоставляет производитель камер или мобильный оператор.

ПО

Программа, позволяющая организовать работу нескольких 3G камер, производить удаленные настройки устройств, скачивать архивы с карт памяти камер и осуществлять управление исполнительными устройствами, подключенными через IP камеру.

В начало

НАСТРОЙКА УДАЛЕННОГО ДОСТУПА К 3G КАМЕРЕ

Перед приобретением и использованием беспроводных 3G камер видеонаблюдения необходимо убедиться, что качество покрытия оператора сотовой связи в точке предполагаемой установки достаточное для использования 3G видеокамеры.

Для инсталляции нужно выполнить перечисленные ниже действия.

Активировать на приобретённой СИМ карте соответствующую функцию для возможности связи. К примеру, у оператора сотовой связи Билайн такая функция имеет название Public IP.

Изменение первичных настроек камеры производится с ноутбука или ПК, к которому видеокамера подключается напрямую.

В разделе «настройки» указываем соответствующие параметры, предоставленные мобильным оператором, для связи с сервером через который будет происходить передача видео данных (на примере оператора Beeline):

1. APN — адрес сервера оператора мобильной связи, к примеру, public.beeline.ru.
2. Dial Number — номер sim карты.
3. PIN код — по умолчанию у многих операторов 0000.
4. Username — Beeline.
5. Password — Beeline.

Особенности функционирования 3G видеонаблюдения.

Одним из существенных недостатков передачи видеоизображения по сети GSM является низкая скорость передачи данных. При максимальном сигнале она может составить до 5,76Мбит/с. Однако, практически все мобильные операторы устанавливают на свое передающее оборудование приоритет голосового общения перед электронной передачей данных.

Соответственно использование IP 3G видеокамер в местах массового скопления людей, активно пользующихся мобильной связью, будет довольно проблематично, так как выделенная пропускная способность канала будет недостаточной для передачи четкого изображения. Это бизнес и торговые центры, вокзалы и т.п.

То есть, это те места, где использование системы видеонаблюдения более чем оправдано. Выходом из данной ситуации является использование камер видеонаблюдения с записью. Пока канал связи недоступен, производится запись на карту памяти, а после восстановления функционирования информация будут передана на удаленное устройство или в облачный сервис.

В начало

© 2010-2022 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

ПЗС — Как работают видеокамеры

Подобно пленочной камере, видеокамера «видит» мир через линзы. В пленочной камере линзы служат для фокусировки света от сцены на пленку, обработанную химическими веществами, которые имеют контролируемую реакцию на свет. Таким образом, пленка камеры записывает сцену перед собой: она улавливает большее количество света из более ярких частей сцены и меньшее количество света из более темных частей сцены. Объектив видеокамеры также служит для фокусировки света, но вместо того, чтобы фокусировать его на пленку, он направляет свет на небольшой полупроводниковый датчик изображения. Этот датчик, 9Устройство с зарядовой связью 0003 (ПЗС) измеряет свет с помощью полудюймовой (около 1 см) панели из 300 000–500 000 крошечных светочувствительных диодов, называемых фотосайтами .

Каждый фотосайт измеряет количество света (фотонов), попадающих в определенную точку, и переводит эту информацию в электроны (электрические заряды): более яркое изображение представлено более высоким электрическим зарядом, а более темное изображение представлено более низким электрическим зарядом. обвинение. Подобно тому, как художник рисует сцену, сопоставляя темные области со светлыми областями, ПЗС-матрица создает видеоизображение, записывая интенсивность света. Во время воспроизведения эта информация определяет интенсивность электронного луча телевизора, проходящего по экрану.

Реклама

Конечно, измерение интенсивности света дает нам только черно-белое изображение. Чтобы создать -цветное изображение , видеокамера должна определить не только общие уровни освещенности, но также и уровни каждого цвета света. Так как вы можете воспроизвести полный спектр цветов, комбинируя три цвета: красный, зеленый и синий, видеокамере на самом деле нужно только измерить уровни этих трех цветов, чтобы воспроизвести полноцветное изображение.

Как три цвета смешиваются, образуя множество цветов

В некоторых видеокамерах высокого класса светоделитель разделяет сигнал на три разные версии одного и того же изображения: одна показывает уровень красного света, другая показывает уровень зеленого света и третья показывает уровень синего легкий. Каждое из этих изображений захватывается собственным чипом — чипы работают, как описано выше, но каждый из них измеряет интенсивность только одного цвета света. Затем камера накладывает эти три изображения, и интенсивность различных основных цветов смешивается для создания полноцветного изображения. Видеокамеру, использующую этот метод, часто называют видеокамерой с тремя микросхемами.

«» Как исходное (левое) изображение разделяется в светоделителе

Этот простой метод позволяет получить насыщенное изображение с высоким разрешением. Однако ПЗС-матрицы дороги и потребляют много энергии, поэтому использование трех из них значительно увеличивает стоимость производства видеокамеры. Большинство видеокамер обходятся только одной ПЗС-матрицей, устанавливая постоянные цветные фильтры на отдельные фотосайты. Определенный процент фотосайтов измеряет только уровни красного света, другой процент измеряет только зеленый свет, а остальные фотосайты измеряют только синий свет. Обозначения цветов распределены в виде сетки (приведенный ниже фильтр Байера является распространенной конфигурацией), так что компьютер видеокамеры может получить представление об уровнях цвета во всех частях экрана. Этот метод требует от компьютера интерполировать истинный цвет света, попадающего на каждый фотосайт, путем анализа информации, полученной другими фотосайтами поблизости. Полное объяснение этого процесса см. в статье «Как работают цифровые камеры: захват цвета».

«»

Если вы читали «Как работают цифровые камеры», то все это, вероятно, было вам знакомо — и видеокамеры, и цифровые фотокамеры снимают изображения с помощью ПЗС-матриц. Но поскольку видеокамеры производят движущиеся изображения, их ПЗС-матрицы имеют некоторые дополнительные элементы, которых нет в ПЗС-матрицах цифровых камер. Для создания видеосигнала ПЗС-камера должна каждую секунду делать много снимков, которые камера затем объединяет, чтобы создать впечатление движения.

Если вы читали «Как работает телевидение», то знаете, что телевизор «рисует» изображения горизонтальными линиями поперек экрана, начиная сверху вниз. Телевизоры фактически рисуют каждую вторую строку за один проход (это называется «полем»), а затем рисуют чередующиеся строки в следующем проходе. Для создания видеосигнала видеокамера захватывает кадр видео с ПЗС и записывает его в виде двух полей. ПЗС на самом деле имеет еще один сенсорный слой за датчиком изображения. Для каждого поля видео ПЗС-матрица передает все заряды фотосайтов на этот второй слой, который затем передает электрические заряды на каждый фотосайт один за другим. В аналоговой видеокамере этот сигнал поступает на видеомагнитофон, который записывает электрические заряды (вместе с информацией о цвете) в виде магнитного рисунка на видеопленку. Пока второй уровень передает видеосигнал, первый уровень обновился и захватывает другое изображение.

Цифровая видеокамера работает в основном таким же образом, за исключением того, что на этом последнем этапе аналого-цифровой преобразователь производит выборку аналогового сигнала и преобразует информацию в байты данных (1 и 0). Видеокамера записывает эти байты на носитель информации, которым может быть, среди прочего, лента, жесткий диск или DVD. Большинство цифровых видеокамер, представленных сегодня на рынке, фактически используют ленты (поскольку они дешевле), поэтому они имеют компонент видеомагнитофона, очень похожий на видеомагнитофон аналоговой видеокамеры. Однако вместо записи аналоговых магнитных шаблонов магнитная головка записывает двоичный код. Цифровые видеокамеры с чересстрочной разверткой записывают каждый кадр как два поля, как это делают аналоговые видеокамеры. Цифровые видеокамеры Progressive записывают видео как целый неподвижный кадр, который затем разбивается на два поля при выводе видео в виде аналогового сигнала. (Чтобы узнать больше о преобразовании изображения из аналога в цифру, ознакомьтесь с документами «Как работают цифровые камеры: оцифровка информации» и «Как работает аналоговая и цифровая запись».)

​

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:

Том Харрис «Как работают видеокамеры» 10 октября 2000 г.
HowStuffWorks.com. 9 октября 2022 г.

Как работает видеокамера, подробное описание

Как работает видеокамера может быть сложным вопросом. Раньше видеокамера была устройством, которым управляли только квалифицированные специалисты, работающие в медиа-компаниях. Но сегодня каждый, у кого есть сотовый телефон (а это почти каждый и везде) носит в кармане видеокамеру.

Раньше видео снимали только квалифицированные специалисты; в настоящее время не требуется никакой экспертизы. Несмотря на различия, процесс открытия объектива и захвата действия остается практически одинаковым.

Да будет свет

 

Первым шагом в записи видеоизображения является открытие объектива и фокусировка на том, что вы хотите снять. Большая часть вашего успеха или неудачи зависит от освещения, поэтому вам нужно переместить объектив в сторону света, когда темно, и наоборот, когда светло.

В настоящее время многие камеры включают функцию автофокусировки. Здесь инфракрасный луч обычно отражается от объектов в центре кадра и возвращает их на датчик видеосистемы.

Устройство достаточно умно, чтобы рассчитать, сколько времени потребуется лучу, чтобы совершить путешествие. Затем он управляет двумя частями для создания наилучших возможных изображений. Диафрагма — это размер отверстия в камере. Скорость затвора определяет количество времени, в течение которого свет проходит через диафрагму.

Кнопка записи начинает съемку. Свет различной степени направлен в объектив и попадает на небольшой полупроводниковый датчик изображения. Датчик измеряет свет в полудюймовой (около 1 см) панели из 300 000–500 000 крошечных светочувствительных диодов, называемых фотосайтами.

Каждый фотосайт измеряет количество фотонов, попавших в каждую точку, и переводит их в электроны (электрические заряды): более яркое изображение соответствует более высокому электрическому заряду, а более темное — более низкому электрическому заряду.

Создание изображений высокого качества

В прошлом видео записывалось аналоговыми устройствами, но индустрия перешла на цифровые технологии и системы хранения. Ключевые функции в конечном итоге определяют качество видео.  

• A Codec  ( Compression / Decompression Module)  – это программа, которая кодирует и декодирует видеосигналы. Как правило, он хранит видео в более чем одном, но не во всех форматах файлов.
• Разрешение  – количество пикселей в одном кадре видео. Чем выше разрешение, тем четче изображение. Распространенные разрешения: 480, 720, 1080, 4K и 8K. Но качество изображения также зависит от размера устройства. 720-пиксельное видео может выглядеть потрясающе на мобильном телефоне, но размыто при просмотре на 75-дюймовом экране телевизора.
• Соотношение сторон  – это отношение ширины к высоте видео на экране.
• Частота кадров  – это количество кадров, снятых в секунду (кадр/с). Переход на более высокую частоту кадров обеспечивает более богатые впечатления от просмотра, но также требует больше места для хранения, является более сложным и обычно имеет более высокую цену. Система 24 кадра в секунду типична для коммерческих материалов, таких как фильмы и телешоу; Системы HD работают со скоростью около 60 кадров в секунду.
• Битрейт  – это скорость передачи данных в секунду, измеряемая в битах в секунду. Этот атрибут является ключевым при просмотре потокового видео. Более высокая частота кадров требует более высокоскоростных соединений, иначе изображение может останавливаться или прыгать при переходе от кадра к кадру.

Оцифруйте видео 

 

Первоначально видеокамера использует внутреннюю память устройства для хранения своих изображений. Видео — сложный и громоздкий медиа. За прошедшие годы появилось несколько форматов для смягчения потенциальных проблем. Вот несколько популярных.

MP4, который был широко доступен более десяти лет, довольно распространен. Его разработала компания Apple, и он приобрел популярность вместе с проигрывателем iTunes, поскольку воспроизводит видео высокого качества и требует относительно небольшого объема памяти.

Apple также создала MOV, который используется в видеоплеере Apple Quicktime, а также работает в Microsoft Windows. Этот формат был разработан для передачи видео высокого качества, но требует высокой производительности и надежных систем хранения.

Компания Adobe создала формат видео Flash (FLV), который работает с Adobe Flash Player. Его можно встроить или добавить в качестве плагина для веб-браузеров.

WMV, сокращение от Windows Media Video, является форматом кодека и контейнером видеофайлов. Этот формат, разработанный Microsoft как часть Windows Media Framework, изначально был создан для размещения потоковых веб-сайтов и приложений. Он создает очень маленькие файлы по сравнению с другими форматами видео и популярен на таких платформах, как электронная почта, где размеры файлов ограничены.

Храните свой контент  

Цифровые видеокамеры записывают информацию в цифровом виде в виде байтов, что означает, что изображение можно воспроизводить без потери качества изображения или звука. Цифровое видео также можно загрузить на компьютер, где его можно отредактировать или опубликовать в Интернете.

Изначально пользователи хранили свои видео локально, но зачастую они занимали слишком много места. Появились различные карты памяти, такие как карты памяти, SD-карты и флэш-память. Все чаще потребители размещают свои видео в облаке с помощью услуг таких поставщиков, как Apple, Amazon Web Services и Google.

Поскольку пропускная способность сети и системная обработка увеличились, видео стало популярным типом контента. Сайты социальных сетей, такие как Instagram и TikTok, приобрели популярность благодаря большому количеству видеоконтента.

Следовательно, будут появляться новые повороты, и текущие форматы, скорости и возможности будут развиваться, но по существу процесс съемки и хранения видео останется таким же, как и в прошлом.

Вам нужно видео, созданное для вашего бизнеса? Посетите нашу страницу с ценами для получения дополнительной информации.

Поделиться в социальных сетях

Производство корпоративного видеоКорпоративное видеовидеооборудованиеВидеомаркетингВидеопроизводствоПрограммное обеспечение для видеоСоветы по видео

---

Подписка на нашу рассылку скоро откроется.

Как работают камеры? Полезное иллюстрированное руководство и видео

Камеры, независимо от их стоимости и марки, работают примерно одинаково. Понимание простой механики работы камер поможет вам понять, насколько они похожи и как вы можете добиться наилучших возможных результатов.

Но прежде чем вы отправитесь фотографировать, важно понять шесть основных требований, необходимых для записи изображения.

Понимание этих требований, независимо от того, снимаете ли вы на цифровую зеркальную камеру, компактную камеру или iPhone, сделает вашу фотографию намного лучше. Эти требования таковы:

• Свет: Свет является неотъемлемой частью любого изображения, но существует множество различных типов света. Важно то, как мы используем этот свет.
• Тема: Тема — это то, что мы фотографируем, и то, как мы компонуем изображение.
• Оптика: Это относится к линзам, которые используются для фокусировки света и захвата изображения.
• Диафрагма: Определяет количество света, попадающего в камеру, и глубину резкости изображения (диапазон резкости по обе стороны от точки фокусировки).
• Время: Время зависит от скорости затвора и времени, необходимого для записи изображения.
• Носитель: Это то, на что мы записываем захваченное изображение (раньше это была пленка, но в настоящее время это обычно CMOS или ПЗС-чип).

Как только вы поймете эти концепции и то, как они соотносятся друг с другом, вы сможете лучше понять, как работают камеры.

Ниже мы более подробно объясним эти 6 ключевых элементов, необходимых для вашей фотографии.

Свет

Неотъемлемая часть фотографии, которую мы используем для создания изображений.

© Karl Taylor

Существует два типа света, которые мы можем использовать для создания изображений: естественный свет (например, солнечный или дневной свет, отраженный от зданий) и искусственный свет (свет свечи, автомобильные фары и даже студийный свет). Каждый из этих типов света дает либо жесткий, либо мягкий свет. Имеется в виду сила и плотность теней. Мягкий свет приводит к мягким, очень светлым теням, тогда как жесткий свет приводит к противоположному результату — сильным, темным теням. При съемке очень важно подумать и определить тип света, так как это может оказать большое влияние на конечный результат.

Субъект

Что мы фотографируем.

Интересуетесь модной фотографией? Кликните сюда.

Заинтересованы в портретах с естественным освещением? Кликните сюда.

Объект — это то, что мы фотографируем. Это тесно связано с композицией (мы рассмотрим это позже в этом курсе), то есть с тем, как мы располагаем или компонуем определенные элементы в кадре. Сюжет (или сюжеты) может быть любым — от насекомых до пейзажей, от людей до продуктов.

Линзы

Используются для фокусировки света и захвата изображения.

Оптика, обычно называемая линзами, также играет роль в создании изображения. Они служат для фокусировки света на носитель записи. Объективы управляют фокусным расстоянием изображения, углом зрения, увеличением и помогают описать изображение на основе их конкретных характеристик. Объективы бывают с различными фокусными расстояниями, от сверхширокоугольных до супертелеобъективов, и разные объективы могут давать очень разные результаты в зависимости от конфигурации корпуса объектива.

Диафрагма

Управляет количеством света, попадающим в камеру, и глубиной резкости изображения.

Диафрагма — это размер отверстия в линзе, через которое проходит свет, прежде чем попасть на матрицу (или пленку). Он измеряется в диафрагменных ступенях и отображается на вашей камере символом «f» (например, f1,2, f5,6 или f22). Чем меньше число, тем больше апертура (вы можете видеть это на изображении ниже) и тем больше света можно записать. Управляя диафрагмой, мы можем контролировать не только количество света, записанного на изображение, но и глубину резкости изображения (диапазон резкости по обе стороны от точки фокусировки). Большие диафрагмы, такие как f2.8, пропускают больше всего света через объектив и приводят к меньшей глубине резкости, тогда как меньшие диафрагмы, такие как f22, пропускают меньше света, но имеют большую глубину резкости. Поначалу это может показаться запутанным, но это важная концепция для понимания, поскольку она может оказать большое влияние на ваш образ.

Скорость затвора

Определяет продолжительность записи изображения.

Время является важной частью записи изображений и регулируется скоростью затвора. Скорость затвора означает время, в течение которого затвор остается открытым для записи изображения. Это записывается в десятых или сотых долях секунды (например, 1/10, 1/250 или 1/1000) или секундах (например, 1″, 10″ или 30″). Чем медленнее скорость затвора, тем дольше он остается открытым и тем больше света захватывается. Более короткая выдержка замораживает движение, а более длинная выдержка позволяет смазать движение.

Среда

На что мы записываем захваченное изображение.

Фотографические изображения создаются светом, проходящим через линзу и достигающим носителя записи, на который и записывается изображение. Традиционно это была пленка, но сейчас изображения записываются на сенсоры. В современных камерах используются в основном цифровые датчики — либо ПЗС (устройство с зарядовой связью), либо КМОП (комплементарный металл-оксид-полупроводник). Существует несколько различных размеров сенсора, но наиболее распространены три из них: полнокадровый, кроп (или APS-C) и средний формат (все эти размеры более подробно описаны в видео выше).

Независимо от того, какую камеру вы используете, работа каждого из этих шести основных элементов очень похожа, и вы скоро увидите, что все в фотографии связано с одним из этих шести элементов или их комбинацией, поэтому жизненно важно четкое понимание.

No related posts.