Digitální zaznamenávání obrazu
Jedná se o zpùsob zachycení svìtelného záøení pomocí pøístroje zvaného snímaè. Tento snímaè je na svìtlo citlivý a podle jeho intezity jej pøevádí na elektrický náboj, který se dále naèítá jako napì�ový signál. Máme tedy analogový signál, který pomocí analogovì digitálního pøevodníku pøemìníme na èíselný (digitální) údaj. Nelze však zachytit a pøevést veškeré informace z dopadajícího svìtla, proto se nìkteré èásti obrazu dopoèítávají. Poté jsou data uložena na pamì�ové médium v podobì nul a jednièek.
Svìtlo se pøed dopadem na snímaè upravuje ještì pomocí soustavy èoèek, zrcadel nebo jiných optických prvkù. Cílem je svìtlo (obraz) zvìtšit, zmenšit nebo jinak upravit, pøípadnì zesílit.
Snímaè CCD (Charge Coupled Device – nábojovì vázaný prvek)
Jedná se o køemíkový plátek citlivý na svìtlo. Využívá se zde principu fotoelektrického jevu, tedy že dopadající záøení uvolòuje z povrchu nìkterých látek (jedná se pøedevším o kovy) elektrony a tyto elektrony pak mohou pøenášet elektrický proud v obvodu. U CCD snímaèù je však rozdíl v tom, že nemáme elektrodu, která by uvolnìné elektrony odvádìla pryè. Je izilovaná pomocí tenké vrstvy oxidu køemièitého SiO2. Elektroda tak uvolnìné elektrony drží (akumulují se zde jako náboj). Takovéto elektrody jsou umístìny pod jednotlivými body snímaèe. Elektrony se pak vlivem dalších dìjù v CCD snímaèi posouvají podél dalších elektrod smìrem k výstupnímu zesilovaèi, který pak zesílí malý proud odpovídající poètu zadržených elektronù v jednotlivých bodech na vhodnou úroveò napìtí pro další zpracování obrazu.
CCD snímaè (zdroj: CCD kamery pro astronomii)
Snímaè CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductors)
Tento èip funguje na stejné principu jako snímaè CCD. Rozdíl je ten, že elektrický náboj neodchází z èipu pomocí jedné sbìrnice, ale je odvádìn z každé snímací buòky èipu zvláš�. Má menší odbìr energie a náklady na jeho výrobu jsou menší. Døíve byla dostupná tzv. pasivní varianta, která nedosahovala kvalitních obrazových výsledkù. S pøíchodem varianty aktivní se zaèaly tyto typy snímaèù objevovat i v profesionálních zaøízeních, tedy zaøízeních vyšší kvality.
Jakou kameru vybrat?
Pokud se rozhodujete koupit si videokameru, ale nevíte, jaké parametry by mìla mít, je potøeba si odpovìdìt na následující otázky.
- Potøebujeme kameru pro pøíležitostní domácí použití nebo na profesionální práci?
- Jakým zpùsobem budeme chtít natoèené video zaznamenávat?
- Chceme si natoèené video sami dále upravovat?
- Budeme natáèet pøevážnì exteriéry nebo interiéry?
- Jakou výslednou kvalitu obrazu potøebujeme?
- Kolik finanèních prostøedkù chceme do kamery investovat?
Typ záznamového média
- Mini DV - Jedná se o záznam na pásku (kazeta typu Mini DV je dnes asi nejrozšíøenìjší), u které je výhodou vysoká kvalita obrazu (video se ukládá ve formátu DV25) a cena pásky (je levná). Používá se jak pro nejlevnìjší pøístroje, tak i pro ty profesionální. Tento typ záznamu totiž nepoužívá žádnou kompresi videa. Horší je to ovšem s archivací takového záznamu. Jde o to, že tento typ záznamu je nároèný na prostor v poèítaèi. Hodina záznamu zabere pøibližnì 13GB místa. Z hlediska uchování záznamù v této podobì zaruèují pásky trvanlivost kolem 30 let. Nevýhody tohoto typu záznamu spoèívají ve vyhledávání urèitého místa na pásce a také v pøenosu záznamu do poèítaèe. Jedná se v podstatì o pøenesení v reálném èase, kdy 1 hodina záznamu odpovídá 1 hodinì pøenosu do poèítaèe. U poèítaèe je dùlžeité, aby mìl FireWire port, protože to je jediné rozhraní pro propojení s kamerou. Existuje však zaøízení, které z této kamery umožní záznam pøímo na HDD, protože FireWire port podporuje pøenášení živého obrazu.
Mini DV (zdroj: www.heckervideo.com)
- DVD - Tyto kamery používají záznam na 8cm DVD disky (pøi nahrávání vypalují záznam pøímo na disk) a ulehèují tak práci s natoèeným videem. Pokud budeme chtít s videem pracovat nebo si ho jenom pøehrát, staèí, když jej vložíme rovnou do poèítaèe. Nevýhodou je ovšem délka záznamu na toto médium. To bývá pøibližnì kolem 15 minut. Dá se nastavit i víc, ale na úkor kvality obrazu. Prodávají se i oboustranné disky, ale ty stejnì po uplynuté dobì musíme v kameøe otoèit. Pokud jde o vícevrstvé disky, ne každá kamera je podporuje. Obraz je ukládán nejèastìji ve formátu mpeg2 nebo mpeg4. Pokud jde o archivaci takových DVD, nemají takovou trvanlivost jako Mini DV.
DVD kamera (zdroj: www.gigashops.cz)
- HDD - Natáèené video je ukládáno na pevný disk kamery. Jedná se o obdobný disk jako je v poèítaèi, ovšem mnohem menší. Výhodou je možnost editace videa pøímo v pøístroji. Pokud se nám nepovede zábìr, mùžeme jej z kamery rovnou odstranit. Další výhodou je možnost nahrát na kameru až nìkolik hodin záznamu. Pevný disk má oproti DVD mnohem vìtší kapacitu. Napø. na 60GB disk lze uložit kolem 25 hodiny HD záznamu. Pokud jde o archivaci, není problém s pøenosem nahraných dat do poèítaèe. Navíc pøenos dat lze uskuteènit pomocí USB portu, který je dnes dostupný v podstatì už na všech poèítaèích. Ve standardním rozlišení ukládají tyto kamery video ve formátu MPEG-2, pro vysokém rozlišení je pak použito formátu MPEG4. Nevýhodou pak mùže být vìtší hmotnost a také menší výdrž baterií. Kamera je také choulostivìjší na otøesy nebo nárazy, kvùli pevnému disku, který by se mohl poškodit.
DVD kamera (zdroj: www.gigashops.cz)
- Pamì�ové karty - Typ záznamu použitý v tìchto kamerách se velmi podobá kamerám s pevnými disky. Dají se bez problémù editovat pøímo v pøístroji a záznam na nì mùžeme opakovat stále dokola, aniž by nìjak trpìla kvalita záznamu. Díky tomu, že pamì�ové karty jsou malé, jsou tyto kamery mnohem menší a lehèí než ostatní typy. Výhodou záznamu na pamì�ovou kartu je to, že se nejedná o mechanické zaøízení jako v pøípadì pevného disku. Takovéto zaøízení bude tedy mnohem míò náchylnìjší k poruchám. Jsou také ménì nároèné na spotøebu energie. Pokud jde o archivaci, mùžeme využít opìt rozhraní USB nebo v tomto pøípadì lze použít dokonce èteèku karet, tedy kartu z kamery vyjmout a vložit ji pøímo do poèítaèe. Kamera má opìt menší kvalitu obrazu než záznam na MiniDV pásku, ale postøehnout rozdíl není jednoduché. Pokud jde o kapacitu karet, ta se neustále zvìtšuje. K dostání jsou napø. 32GB, kde lze uložit kolem 10 hodin HD záznamu. Kartet mùžeme mít více a podle potøeby je mìnit, navíc se jejich kapacita neustále zvìtšuje. Mezi nejrozšíøenìjší patøí karty typu SD (resp. SDHC) a MemoryStick. Formát pro ukládání dat je stejný jako u kamer s pevnými disky (MPEG-2 pro SD, MPEG-4 pro HD). Jedná-li se o HD rozlišení, jsou kamery oznaèovány AVCHD (formát umožòující ukládání videozáznamu v HD).
DVD kamera (zdroj: www.gigashops.cz)
Kvalita rozlišení obrazu
- SD (Standard Definition) - Standardní rozlišení. Norma PAL (720x576 pixelù), norma NTSC (720x480 pixelù).
- HD (High Definition) - Vysoké rozlišení. Za vysoké je povážováno rozlišení 1920x1080 pixelù, oznaèované jako Full HD (pomìr stran je 16:9). Nìkteré kamery tohoto typu mají ovšem rozlišení pouze 1440x1080 pixelù (pomìr stran je 4:3, ne 16:9). Pøesto je ale výsledný obraz širokoúhlý. Aby bylo docíleno pomìru 16:9, musí se délka jednoho pixelu na šíøku o nìco zvìtšit oproti jeho výšce. Jedná se poté o pixely obdelníky a ne ètverce. Ve finále tak dosáhneme opìt rozlišení 1920x1080 pixelù, ale pouze fiktivního. Fyzické rozlišení 1440 x 1080 pixelù.
Takovéto kamery mají oznaèení HDV a je na nich uvedeno také AVCHD (formát umožòující ukládání videozáznamu v HD).
srovnání HD a SD videa (zdroj: JeCh Webz)
ukázka rozdílu PAL versus HDV 720p a 1080i (zdroj: Potápìní made in Val.Mez.)
Formát videa
- DV25 - Tento formát se používá u záznamu na pásku. DV znaèí Digital Videa a 25 znamená datový tok 25Mbit/s, který pøedstavuje množství inofmací o obraze uložené za jednu sekundu. Èím je toto množství vìtší, tím je také výsledný obraz kvalitnìjší. Zabírá také ale více místa. Snímky jsou ukládány jako celý obraz, to umožnuje plynulé krokování po jednotlivých snímcích bez nutnosti velkého výpoèetního výkonu poèítaèe.
- MPEG2 - Využití pøedevším u DVD, HDD kamer a kamer s pì�ovými kartami. V tomto formátu jsou v DVD kameøe ukládány .VOB soubory. Tyto soubory nemají velké nároky na velikost i pøi zachování dobré kvality videa. U kartových a hardiskových kamer jsou ukládány jako .MOD soubory. Tento formát se využívá pøedevším pro video v rozlišení SD.
- MPEG4 - Tento formát patøí k nejúspornìjším pro ukládání videa ve vysokém rozlišení u kamer s pevnými disky a pamì�ovými kartami (kamery jsou oznaèené AVCHD). Formát je ale nejvíce nároèný na výpoèetní výkon poèítaèe a plynulé krokování pøedstavuje znaèný problém.
Poèet èipù
- 1 CCD èip - Mezi nejrozšíøenìjší kamery patøí ty, které obsahují 1 CCD èip. Na èipu jsou body a každý tento bod obsahuje oddìlené buòky pro jednotlivou barvu z barevného spektra. Snímací prvky tedy nereagují na dopadající svìtlo stejnì, ale právì pomocí oddìlených bunìk, jinak by byl výsledný obraz èernobílý. Po provedení výpoètù je z intenzity jednotlivých složek barevného spektra vypoèítána výsledná barva.
- 3 CCD èipy - Takto vybavené kamery mají pro každou barevnou složku (RGB) urèen jeden èip. Tyto èipy opìt obsahují buòky pro zaznamenávání barev z barevného spektra. Tantokrát ale každý èip zaznamenává pouze èást spektra. Kamery se 3 CCD èipy jsou lepší pro tmavší scény a jsou ideální do interiérù.
- CMOS èip - Jedná se o další technologii. Kamera s tímto èipem se používá také v interiérech nebo v prostøedí se špatným osvìtlením, má lepší dynamiku barev i vìrnost jejich podání. Ne však lepší než kamera s 3 CCD èipy.
Rùzné funkce kamer
- Stabilizátor - V dnešní dobì je stabilizátor souèástí vybavení videokamery. Stabilizaci obrazu využijeme v pøípadì, že kameru nemáme umístìnou na stativu, ale držíme ji v ruce. Èím více potom provádíme pøiblížení nìjakého objektu, tím více je kamera náchylnìjší na tøes. Pokud si pak pøehrajeme natoèené video, mùže se stát, že je výsledný záznam neúnosnì roztøesený.
- Optický - Øeší se pomocí plovoucí èoèky, pøesnìji vychylováním optických prvkù v objektivu kamery. Optické prvky jsou oddìleny kapalinou s podobnými svìtelnými vlastnostmi jako sklo. Obraz poté dopadá na stále stejná místa CCD snímaèe. Dosahuje se výborných výsledkù. Jedná se ale o záležitost pro kamery vyšší tøídy a profesionální.
- Elektronický - Takovýto stabilizátor je ménì nároèný na výrobu. Využívá se propoètu mezi snímaným a ukládaným obrazem. Zaøízení pak chytøe provede výøez, aby pøi pøehrání jednotlivých snímkù nebylo chvìní vidìt.
- Rychlost kamery
- Zoom - Umožnuje pøibližování objektù beze zmìny pozice kamery.
- Optický - Pøibližování se provádí pohybem èoèky. U bìžných kamer se pohybuje od 10 do 25 násobku a nemá vliv na horší kvalitu záznamu.
zoom v akci (zdroj: wikipedia.org)
- Digitální - Pøibližování pomocí matematického propoètu. Obraz se pøibližuje/zvìtšuje elektronicky. Tanto zpùsob ma za následek zhoršení kvality zaznamenaného obrazu.
- Manuální ostøení - Nìkdy je potøeba nespoléhat se na automatiku a zaostøit ruènì. Mùže se jednat o nìjaký objekt, který je blíž než vìtší objekt pøípadnì snímáte pøes sklo a automatika zaostøila na nìj.
- Režim noèního snímání - Nastavení, pomocí kterého lze poøizovat zábìry i ve velmi tmavých místech. Videokamery si pomáhají také napø. infraèerveným svìtlem.
- Režimy AE - Jedná se o tzv. programovatelné režimy AE, které jsou doplòkem režimu plnì automatického. Tyto režimy jsou nastaveny na rùzné podmínky snímání záznamu (napø. krajina, portrét, sport). Videokamery mohou být vybaveny také manuálnímy režimy, kde si sami mùžeme zvolit konkrétní nastavení.
- LCD obrazovka - Kamery vybavené touto vyklápìcí obrazovkou mùžeme držet v ruce i dál od tìla a sledovat tak souèasnì dìní kolem sebe. Je zde také lepší pøístup k ovládacím prvkùm kamery, ty lze snadnìji používat, nìkteré napø. i bez pøerušení záznamu.
- Fotografický režim - V takovém pøípadì mùže být kamera použita i jako fotoaparát. Dokáže zachytit statické snímky.
Zachytávání (Grabování/Capturing)
Jedná se o èinnost, pøi které získáváme data z externího zdroje a ukládáme je v poèítaèi. Grabovat mùžeme napøíklad také audio (CD), video (DVD), obrázky a podobnì.
Pøipojení
Kabel USB - Toto rozhraní se používá u kamer s pevnými disky nebo pamì�ovými kartami a slouží k pøenosu souborù na nich uložených do poèítaèe. Pøenos souborù je velmi rychlý. Dùvodem je to, že v tìchto kamerách se zaznamenané video ukládá v komprimovaném formátu.
Propojení videokamery pøes rozhraní USB
Kabel i.LINK ( IEEE1394, FireWire ), rozhraní DV - Toto rozhraní najdeme u DV-8 a MiniDV kamer, tedy pøedevším u páskových videokamer. Pøenos z kamery neprobíhá jen do poèítaèe, kde se uloží. Toto rozhraní umí pøenášet i tzv. "živý obraz", tedy to, co kamera právì snímá. Nevýhodou je délka pøenosu záznamu do poèítaèe. Ta je shodná s délkou záznamu (napø. 1 hodina záznamu = 1 hodina pøenosu do PC).
Propojení kamery pøes rozhraní FireWire
Zachytávání pomocí Adobe Premiere CS4
File -> Capture... (F5)
Abychom mohli video zachytávat, musíme poèítaè propojit s kamerou pøes nìkteré rozhraní.
Dialogové okno pro zachytávání videa v programu Adobe Premiere CS4
Další ètení
Odkazy
Otázky
- Jakým zpùsobem dochází k zachytávání obrazu v kameøe?
- Jaké znáte zpùsoby uložení záznamu v kameøe?
- Co znamenají zkratky SD a HD?
- K èemu slouží stabilizátor a druhy stabilizátorù znáte?
- Pomocí jakého rozhraní lze propojit kameru s poèítaèem?
- Kde se v programu Adobe Premiere CS4 spouští dialogové okno pro zachytávání?