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 преимущественно в двух режимах. Первым, характерным для многих ранних вещательных программ, является прямое телевидение , где камера передает изображения в реальном времени непосредственно на экран для немедленного наблюдения. Несколько камер по-прежнему служат для прямой телетрансляции, но большинство прямых трансляций предназначены для служб безопасности , военных/тактических и промышленных операций, где требуется тайный или удаленный просмотр. Во втором режиме изображения записываются на запоминающее устройство для архивирования или дальнейшей обработки; В течение многих лет видеокассета была основным форматом, используемым для этой цели, но постепенно была вытеснена оптическим диском , жестким диском , а затем и флэш-памятью . Записанное видео используется в телевизионном производстве, а чаще всего в задачах наблюдения и мониторинга, в которых требуется автоматическая 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 передачах 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 широко использовались до 1980-х годов, когда камеры на основе полупроводниковых датчиков изображения , таких как устройства с зарядовой связью (CCD), а затем и CMOS- датчик с активными пикселями (CMOS-датчик), устранили распространенные проблемы ламповых технологий, такие как выгорание изображения. включение и полосовую передачу и сделало рабочий процесс цифрового видео практичным, поскольку выходной сигнал датчика является цифровым и не требует преобразования из аналогового.
В основе твердотельных датчиков изображения лежит 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 разработка полупроводниковых датчиков изображения, включая ПЗС-матрицу, а затем и CMOS- датчик с активными пикселями . [1] Первым полупроводниковым датчиком изображения было устройство с зарядовой связью, изобретенное в Bell Labs в 1969 году, [3] основанное на технологии МОП-конденсаторов . [1] Датчик NMOS с активными пикселями был позже изобретен в компании Olympus в 1985 году, [4] [5] [6] что привело к разработке датчика CMOS с активными пикселями в Лаборатории реактивного движения НАСА в 1993 году. [7 ] ] [5]
Практические цифровые видеокамеры также стали доступны благодаря достижениям в области сжатия видео из-за непрактично высоких требований к памяти и полосе пропускания для 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 доступны благодаря DCT. стандарты сжатия видео, 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 цифрового видеозахвата 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 нельзя было записать напрямую. [11] Первая несколько успешная попытка прямой записи видео была предпринята в 1927 году с диском Джона Логи Бэрда на основе Phonovision . [11] Эти диски было невозможно воспроизвести 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, выпущенная компанией Ampex в 1956 году. [12] Два года спустя компания Ampex представила систему, способную записывать цвет. видео. [12] Первыми записывающими системами, предназначенными для мобильных устройств (и, следовательно, пригодных для использования вне студии), были системы Portapak , начиная с Sony DV-2400 в 1967 году. [13] В 1981 году за ними последовала система Betacam , в которой использовался магнитофон. встроен в камеру, делая видеокамеру. [13]
В то время как некоторые видеокамеры имеют встроенные объективы, другие используют сменные объективы, подключаемые через различные крепления. Некоторые из них, такие как Panavision PV и Arri PL, предназначены для кинокамер, а другие, такие как Canon EF и Sony E, созданы для фотосъемки. [14] Для таких приложений, как CCTV, существует еще один набор креплений, например S-mount .