Videokamera: definicija, zgodovina in delovanje analognih ter digitalnih kamer
Videokamera je fotoaparat, ki se uporablja za snemanje elektronskih gibljivih slik. Snema gibljive slike in sinhroni zvok ter lahko predvaja sliko v živo ali jo shrani za kasnejšo obdelavo. Zgodnje videokamere so bile analogne, večina sodobnih pa je digitalnih. Analogne videokamere proizvajajo neprekinjene (analogne) signale, ki jih je mogoče prikazati z analognimi televizorji ali posneti v analogni obliki na magnetni trak. Digitalne videokamere pa pretvorijo optični signal v zaporedje številk (bite), kar omogoča lažje urejanje, kompresijo in prenos.
Kratka zgodovina
Videokamere so se začele razvijati v začetku 20. stoletja predvsem za uporabo na televiziji, medtem ko so prvi prenosni videorekorderji, ki so sliko shranjevali na magnetni trak, postali razširjeni sredi 20. stoletja. Sprva so bile videokamere velike in drage; upravljali so jih le profesionalci. Z razvojem elektronske industrije, ko so polprevodniška vezja s tranzistorji in mikroprocesorji nadomestila vakuumske cevi, so videokamere postale manjše, zanesljivejše in cenejše. V poznejših desetletjih so se pojavili CCD in CMOS senzorji, digitalni snemalni formati in kompaktni potrošniški kamkorderji, danes pa imajo video zmogljivosti že številni mobilni telefoni in druge potrošniške naprave.
Analogne in digitalne tehnologije — glavne razlike
Analogne kamere zajemajo sliko kot neprekinjen električni signal. Standardi za prenos analognega videa so v različnih regijah vključevali NTSC, PAL in SECAM. Takšne kamere so bile pogosto v kombinaciji z magnetnim trakom za arhiviranje posnetkov.
Digitalne kamere zajamejo sliko z elektronskimi senzorskimi elementi (CCD ali CMOS) in signal pretvorijo v digitalno obliko. To omogoča natančnejše upravljanje barv, višjo ločljivost, enostavno urejanje in učinkovito kompresijo z modernimi kodeki (npr. H.264, H.265). Digitalne ločljivosti zajemajo SD, HD, Full HD, 4K in 8K; izbiramo lahko tudi med različnimi hitrostmi sličic (npr. 24, 25, 30, 50, 60 ipd.).
Osnovne sestavine videokamere
- Objektiv: usmerja svetlobo na senzor; vsebuje zasteklitev za ostrenje, zoom in odprtino (aperturo).
- Image sensor (CCD ali CMOS): pretvori svetlobo v električni signal.
- Elektronska zasnova: ojačevalniki, analogno-digitalni pretvorniki, procesor slike in stabilizacija slike.
- Zaklop in samodejno ostrenje: krmilita osvetlitev in ostrino.
- Sistem zvoka: vgrajeni ali zunanji mikrofoni ter vhod za zunanji mikrofon; snemanje sinhronega zvoka je ključnega pomena za video.
- Shranjevanje: nekdaj magnetni trak, danes pogosti mediji vključujejo SD kartice, notranje SSD/HDD in prenosne pogone.
- Povezljivost: HDMI, SDI, USB, Wi‑Fi, Bluetooth — za prenos videa v živo ali prenos datotek.
Shranjevanje, formati in urejanje
Napredek v digitalni tehnologiji je prinesel številne snemalne formate in kodeke. Potrošniške kamere so pogosto uporabljale formate kot so DV, AVCHD ali MP4 (H.264/H.265), profesionalne pa lahko snemajo v nekompresiranih ali lossy/ lossless profesionalnih formatih (npr. ProRes, DNxHD, XAVC). Posnetke lahko shranjujemo na magnetni trak (zgodnejši sistem), trde diske ali bliskovne pomnilniške kartice. Za nadaljnjo obdelavo se uporabljajo programi za urejanje videa in orodja za kompresijo ter barvno korekcijo.
Uporaba videokamer
- Profesionalna televizijska in filmska produkcija.
- Novinarstvo in prenos v živo.
- Nadzor in varnostne kamere.
- Amatersko in ustvarjalno snemanje (vlogi, poroke, potovanja).
- Izobraževanje, znanost in medicinske aplikacije.
- Mobilne naprave z vgrajenimi kamerami omogočajo širjenje videa na družbenih omrežjih in pretočne vsebine v realnem času.
Zaključek
Videokamere so se razvile iz velikih, profesionalnih naprav v kompaktnim in dostopnim orodjem, ki ga danes najdemo v številnih napravah. Prehod iz analogne v digitalno tehnologijo je omogočil večjo kakovost slike, lažje urejanje, učinkovitejše shranjevanje in široko uporabo v različnih panogah. Kljub temu imajo nekatere aplikacije še vedno specifične zahteve glede formatov, povezljivosti in kakovosti snemanja, zaradi česar obstaja širok spekter kamer — od poceni potrošniških do namenjenih profesionalnim produkcijam.
Sonyjeva videokamera visoke ločljivosti
Uporaba žepne videokamere
Uporablja
Sodobne videokamere imajo številne zasnove in načine uporabe, od katerih niso vsi podobni zgodnjim televizijskim kameram.
- profesionalne videokamere, ki se uporabljajo pri televizijski produkciji in včasih pri snemanju digitalnih filmov; te so lahko studijske ali mobilne v primeru elektronske produkcije na terenu (EFP). Takšne kamere na splošno omogočajo izredno natančen ročni nadzor za operaterja kamere, ki pogosto izključuje avtomatizirano delovanje.
- Videokamere, ki v eni enoti združujejo fotoaparat in videorekorder ali drugo snemalno napravo; te so mobilne in se pogosto uporabljajo za televizijsko produkcijo, domače filme, elektronsko zbiranje novic (ENG) (vključno z državljanskim novinarstvom) in podobne aplikacije. Nekatere digitalne naprave so
- Žepne videokamere.
- Pri televiziji zaprtega kroga (CCTV) se za namene varovanja, nadzora in/ali spremljanja običajno uporabljajo kamere z možnostjo pomika in nagibanja (PTZ). Takšne kamere so zasnovane tako, da so majhne, zlahka skrite in lahko delujejo brez nadzora; tiste, ki se uporabljajo v industrijskih ali znanstvenih okoljih, so pogosto namenjene uporabi v okoljih, ki so običajno nedostopna ali neprijetna za ljudi, zato so utrjene za takšna sovražna okolja (npr. sevanje, visoka vročina ali izpostavljenost strupenim kemikalijam).
- Spletne kamere so videokamere, ki v računalnik prenašajo videoposnetek v živo. Na podoben način se lahko uporabljajo tudi večje videokamere (zlasti videokamere in kamere CCTV), ki pa morda potrebujejo analogno-digitalni pretvornik, da se izhodni signal shrani v računalnik ali digitalni videorekorder ali pošlje v širše omrežje.
- Večina videokamer 21. stoletja so digitalne kamere, ki signal pretvorijo neposredno v digitalni izhod; take kamere so pogosto majhne, celo manjše od varnostnih kamer CCTV, in se pogosto uporabljajo kot spletne kamere ali so optimizirane za uporabo s fotografskimi aparati. Večina jih je vgrajenih neposredno v računalniško ali komunikacijsko strojno opremo, zlasti v mobilne telefone, čeprav se analogna video oprema še vedno uporablja.
- Posebni sistemi, kot so tisti, ki se uporabljajo za znanstvene raziskave, npr. v observatoriju, satelitu ali vesoljski sondi, ali pri raziskavah umetne inteligence in robotike. Takšne kamere so pogosto nastavljene na nevidno sevanje za infrardečo fotografijo (za nočni vid in zaznavanje toplote) ali rentgenske žarke (za medicinsko uporabo).
Posebna uporaba videokamer vključuje sisteme, ki zajemajo slike na ciljni črti za merjenje časa dirk in športnih dogodkov. Nekatere cestninske ceste uporabljajo videokamere za snemanje registrskih tablic avtomobilov, ki ne plačajo cestnine. Računalniki nato identificirajo voznike in pošljejo dopise za izterjavo neplačanih cestnin.
Vprašanja in odgovori
V: Za kaj se uporablja videokamera?
O: Videokamera se uporablja za izdelavo elektronskih gibljivih slik, ki zajemajo gibljive slike in sinhroni zvok.
V: Katere vrste videokamer obstajajo?
O: Zgodnje video kamere so bile analogne, večina sodobnih pa je digitalnih.
V: Kakšna je razlika med analognimi in digitalnimi videokamerami?
O: Analogne videokamere proizvajajo signale, ki jih je mogoče prikazati z analognimi televizorji, digitalne videokamere pa proizvajajo digitalne slike.
V: Kdaj so bile izumljene videokamere?
O: Videokamere so bile izumljene na začetku 20. stoletja za uporabo v televiziji.
V: Kakšni so bili prvi videorekorderji in kdaj so bili izdelani?
O: Videorekorderji, ki so lahko sliko zapisovali na magnetni trak, so bili ustvarjeni sredi 20. stoletja, ko so bile videokamere še vedno velike in drage ter so z njimi upravljali le profesionalci.
V: Kako je elektronska industrija pospešila razvoj manjših in cenovno dostopnejših videokamer?
O: Z razvojem elektronske industrije so polprevodniška vezja s tranzistorji in mikroprocesorji zamenjala vakuumske cevi, zaradi česar so videokamere postale manjše in cenejše.
V: Katere potrošniške elektronske naprave zdaj vključujejo videokamere?
O: Veliko mobilnih telefonov in drugih potrošniških elektronskih naprav danes vključuje video kamere.
