Видеокамера — оптический прибор, снимающий видео , в отличие от кинокамеры , которая записывает изображения на пленку . Видеокамеры изначально были разработаны для телевизионной индустрии , но с тех пор стали широко использоваться для множества других целей.
Видеокамеры используются в основном в двух режимах. Первый, характерный для многих ранних вещаний, — это прямое телевидение , где камера подает изображения в реальном времени непосредственно на экран для немедленного наблюдения. Несколько камер все еще служат для производства прямого телевидения, но большинство прямых подключений предназначены для безопасности , военных/тактических и промышленных операций, где требуется тайный или удаленный просмотр. Во втором режиме изображения записываются на устройство хранения для архивации или дальнейшей обработки; в течение многих лет видеопленка была основным форматом, используемым для этой цели, но постепенно была вытеснена оптическим диском , жестким диском , а затем флэш-памятью . Записанное видео используется в телевизионном производстве, а чаще всего — для задач наблюдения и мониторинга, в которых требуется неконтролируемая запись ситуации для последующего анализа.
Современные видеокамеры имеют множество конструкций и применений:
Самые ранние видеокамеры были основаны на механическом диске Нипкова и использовались в экспериментальных трансляциях в 1910–1930-х годах. Полностью электронные конструкции, основанные на трубке видеокамеры , такие как иконоскоп Владимира Зворыкина и диссектор изображений Фило Фарнсворта , вытеснили систему Нипкова к 1930-м годам. Они оставались широко распространенными до 1980-х годов, когда камеры, основанные на твердотельных датчиках изображения, таких как прибор с зарядовой связью (ПЗС) и позднее датчик с активными пикселями КМОП (датчик КМОП), устранили общие проблемы с трубчатыми технологиями, такие как выгорание изображения и полосы, и сделали цифровой видеопроцесс практичным , поскольку выход датчика является цифровым, поэтому ему не нужно преобразование из аналогового.
Основой для твердотельных датчиков изображения является технология металл-оксид-полупроводник (МОП), [1] которая берет свое начало с изобретения МОП-транзистора (МОП-полевого транзистора) в Bell Labs в 1959 году. [2] Это привело к разработке полупроводниковых датчиков изображения, включая ПЗС, а позднее и КМОП- датчик с активными пикселями . [1] Первым полупроводниковым датчиком изображения был прибор с зарядовой связью, изобретенный в Bell Labs в 1969 году, [3] основанный на технологии МОП-конденсаторов . [1] Датчик с активными пикселями NМОП был позже изобретен в Olympus в 1985 году, [4] [5] [6] что привело к разработке КМОП-датчика с активными пикселями в Лаборатории реактивного движения NASA в 1993 году. [7] [5]
Практические цифровые видеокамеры также стали возможны благодаря достижениям в области сжатия видео , из-за непрактично высоких требований к памяти и полосе пропускания несжатого видео . [8] Наиболее важным алгоритмом сжатия в этом отношении является дискретное косинусное преобразование (DCT), [8] [9] метод сжатия с потерями , который был впервые предложен в 1972 году . [10] Практические цифровые видеокамеры стали возможны благодаря стандартам сжатия видео на основе DCT, включая стандарты кодирования видео H.26x и MPEG , введенные с 1988 года. [9]
Переход на цифровое телевидение дал толчок развитию цифровых видеокамер. К началу 21 века большинство видеокамер были цифровыми .
С появлением цифровой видеосъемки различие между профессиональными видеокамерами и кинокамерами исчезло, поскольку прерывистый механизм стал одинаковым. В настоящее время камеры среднего класса, используемые исключительно для телевидения и других работ (кроме кино), называются профессиональными видеокамерами.
Раннее видео не могло быть записано напрямую. [11] Первая относительно успешная попытка прямой записи видео была в 1927 году с диском Phonovision Джона Логи Бэрда . [11] Диски были невоспроизводимы с помощью технологий того времени, хотя более поздние достижения позволили восстановить видео в 1980-х годах. [11] Первые эксперименты с использованием ленты для записи видеосигнала состоялись в 1951 году . [12] Первой коммерчески выпущенной системой была видеокассета Quadruplex, произведенная Ampex в 1956 году. [12] Два года спустя Ampex представила систему, способную записывать цветное видео. [12] Первыми системами записи, разработанными для мобильных устройств (и, таким образом, пригодными для использования вне студии), были системы Portapak , начиная с Sony DV-2400 в 1967 году. [13] За ней в 1981 году последовала система Betacam , в которой магнитофон был встроен в камеру, что делало ее камкордером. [13]
В то время как некоторые видеокамеры имеют встроенные объективы, другие используют сменные объективы, подключаемые через ряд креплений. Некоторые, такие как Panavision PV и Arri PL, предназначены для кинокамер, в то время как другие, такие как Canon EF и Sony E, пришли из фотосъемки. [14] Еще один набор креплений, таких как S-mount, существует для таких приложений, как CCTV.