История видеокамеры
Видеокамеры - это «база» любого съёмочного процесса. Без нее не получится снять ни короткий метр, ни полнометражное кино. В общем, как ни посмотри, вещь незаменимая. Поэтому сегодня разберемся с ее устройством и историей происхождения!
Камера - сложное устройство, которое принимает и записывает аудиальную и визуальную информацию. Поэтому не удивительно, что ее составляющие создавали и совершенствовали разные люди. Тем, кто придумал принцип преобразования какого-либо изображения в видеосигнал, был немецкий изобретатель и техник Пауль Нипков.
ДИСК НИПКОВА
ученый понял, что передать изображение на расстояние возможно, только разбив его на отдельные фрагменты и преобразовав их в физические параметры.
Например, черно-белую картинку легко представить в виде суммы точек, пустых или закрашенных. Если каждой закрашенной точке будет соответствовать электрический заряд, а пустой – его отсутствие, то информацию об изображении можно легко отправить сколь угодно далеко и восстановить рисунок. Такое преобразование стало возможным с появлением в конце XIX столетия так называемых фотоэлементов – устройств, превращающих энергию света в электричество.
Ничуть не менее важным было, однако, разбить картинку на унифицированные, однообразные элементы.
Именно этой цели и служило изобретение Нипкова. Диск устроен так: пластинку из любого достаточно плотного непрозрачного материала равномерно покрывают по спирали отверстиями и помещают между объективом камеры и фотоэлементом. Небольшой электродвигатель заставляет диск быстро вращаться.
В каждый момент времени свет от объектов попадает на элемент только через одно отверстие. Сначала между изображением и фотоэлементом проходит верхнее, и последовательно проецируется только верхняя кромка изображения. Когда это отверстие уходит за рамку объектива, с другого края появляется следующее, расположенное несколько ниже, и проецирует следующую полоску. Таким образом, за один оборот диска перед фотоэлементом поочередно проходят все участки изображения.
Но простота устройства не могла компенсировать низкого качества получаемой картинки. Поэтому с появлением новой технологии диск Нипкова быстро исчез из телеприемников по всему миру.
Первая видеокамера
Первая в истории видеокамера, которая записывала и звук, и видеоизображение появилась в 1956 году. Ее создателями являются Долби Луча, Чарльз Андерс и Чарльз Гинсберг. Такой аппарат могли себе позволить приобрести только крупные киностудии, поскольку стоил он 75000 долларов! Цена объяснялась тем, что конструкция была значительно сложнее, и по сути объединяла в себе сразу несколько устройств
Шаг навстречу - камкордер
Лишь в начале 1980-х появились первые видеокамеры доступные для обычных потребителей. Их создателем стала компания Sony. Камеры, правда, все еще были дорогими и тяжелыми, зато делали очень качественные записи. Но началом настоящей борьбы за потребителя стал 1985 г., когда Sony начала выпуск видеопленки, имеющей аналоговый стандарт Video 8, а фирма JVC смогла вывести новый аналоговый формат VHS-C, ставший «компактной» версией VHS. У потребителя теперь появилась реальная возможность владеть аппаратурой, в одном корпусе которой имеется и камера, и записывающий прибор-рекордер. Так появилась (camera & recorder) видеокамера-камкордер.
Пик популярности
Своего пика продаж видеокамеры достигают вначале 90-х, когда на рынке появились миниатюрные камеры, технические возможности которых стали больше, а цены более доступны. К тому же, видеокамеры стали популярны благодаря телепрограммам, в которых использовали любительские видеофильмы, например «Сам себе режиссер».
А еще многое для развития технологий видеокамер сделала компания Ampex, основанная нашим соотечественником, российским ученым-эмигрантом Александром Понятовым в 1944 году. Ноу-хау Ампекса называлось DCT (англ. Digital Component Technology — цифровая компонентная технология) - формат цифровой компонентной видеозаписи, созданный в 1992 году. Новая технология помогла улучшить систему обработки, что улучшило качество картинки. И в итоге принципы работы были переняты многими другими компаниями.
«Анатомия камеры»
Чтобы лучше понять, как устроена камера, давайте начнем с простого цифрового зеркального фотоаппарата:
Свет проходит через объектив камеры (1), который представляет собой телескопическую подвижную выдвижную трубку с несколькими линзами внутри. Пройдя через такой коридор свет достигает диафрагмы (2), которая регулирует количество проходящего через нее света. По форме она похожа на бутон цветка с несколькими лепестками, а по принципу - на человеческое веко. Чем уже диафрагма, тем меньше света принимает камера, тем сильнее она «жмурится», и наоборот.
Далее свет отражается от зеркала (6) и проходит через призму (4), а она перенаправляет свет в видоискатель (5).
В момент, когда происходит фотографирование, зеркало фотоаппарата (6) поднимается, открывается затвор фотоаппарата (7). В этот момент свет попадает прямо на матрицу фотоаппарата (8) и происходит фотографирование - камера «запоминает» расположение объектов и зафиксированных «точек» и фиксирует его. Затем закрывается затвор, обратно опускается зеркало, и фотокамера готова к следующему снимку. И хотя цепочка довольно сложная, сам процесс занимает меньше одной секунды!
А теперь перейдём к видеокамере. Там всё немного сложнее, но принцип сходный.
1 – объектив; 2 – фильтр; 3 – микродвигатель; 4 – миниатюрный кинескоп; 5 –микрофон; 6 – усилитель звука; 7 – электронные блоки.
Изображение, которое пользователь видит на экране или в видоискателе-окуляре, проходит через объектив и диафрагму в виде света, как и в обычной камере. А потом улавливается специальным светочувствительным сенсором. От него сигнал передается от матрицы (сенсора) в процессор, который преобразует его в изображение и выводит на экран, а также сразу записывает на носитель. Параллельно с этим идёт запись звуковой дорожки через аудиоприемник. В зависимости от настроек видеосигнал записывается с определенной частотой кадров в секунду. А каждый кадр - отдельное изображение. Здесь можно вспомнить про мультипликацию и разложение движения на составляющие.