Kamera - základní pojmy Připravil: Jiří Mühlfait, DiS.
1
Historie a stručný vývoj
2
Historie televize •
• • • •
1843 - Alexandr Bain formuloval základní principy přenosu obrazu na dálku:
• • •
Rozklad obrazu na řádky a body Převod světelných bodů na el. signál a naopak Synchronizace skládání a rozkládání obrazu
1923 - Kosma Zworykin vynalezl snímací elektronku 1926 - John Baird představuje mechanickou televizi 2. 11. 1936 - BBC zahajuje vysílání pro 300 účastníků 1953 - Zahajuje vysílání Československá televize 3
Problémy rané televize •
Mechanický přenos obrazu byl nespolehlivý a měl nízké rozlišení
• •
Záznam obrazu probíhal pouze na filmový pás
•
Základní problém: jak dostat velké množství informací na relativně krátkou pásku -> šikmé stopy
Chyběl jednodušší systém záznamu, umožňující snadné nahrávání a editaci záznamu
4
Šikmé stopy 5
Šikmé stopy 6
Quadruplex • První systém záznamu na magnetický pásek
• Představen r. 1956 • Páska měla šířku 2” • Nemožnost přenášení • Sloužil jen k archivaci pořadů
7
Umatic 8
Umatic • • • •
První systém používající pásku v kazetách
•
Nízké rozlišení - 320 x 576 pixelů (250 řádků)
Uveden na trh v roce 1971 Umožňoval již přenášení a natáčení v terénu Kameraman měl na rameni pouze kameru, záznamovou jednotku nosil asistent a byla s kamerou propojená kabelem
9
Analogové formáty záznamu pro domácí použití •
VHS
• • • • •
Analogový Nízké rozlišení - 350 x 576 pixelů (250 řádků) Náchylný na dropy v obraze Prosadil se, protože byl nejlevnější Konkurenti: Video 2000, Betamax, ...
10
Analogové formáty záznamu pro domácí použití •
VHS-C
• •
Odvozeno od VHS
•
Výhodou byla zpětná kompatibilita se systémem VHS
•
Adaptér umožnňoval VHS-C kazetky přehrávat v klasických videích.
Kazetka měla menší rozměry a byla primárně určena pro přenosné videokamery
11
Analogové formáty záznamu pro domácí použití •
SVHS, SVHS-C
• • •
Zkratka “Super VHS”
• •
Používal stejnou kazetu a pásku jako VHS
Snaha o zdokonalení systému VHS Systém měl větší rozlišení obrazu - 590 x 576 pixelů (420 řádků)
SVHS ->VHS kompatibilita, opačně ne
12
Analogové formáty záznamu pro domácí použití •
Video8, Hi8
•
Původně určeny pouze pro běžné uživatele, ale prosadily se i v profesionálním použití
• •
Dobré rozlišení - 590 x 576 pixelů (420 řádků) Malá kazetka (60 min. SP, 90 min. LP)
13
VHS-C
Betamax
Video8, Hi8, D8
14
Digitální formáty záznamu pro domácí použití •
D8
• • • •
Vyšlo z formátu Hi8, používalo stejné kazety Plné rozlišení PAL - 720 x 576 pixelů (500 řádků) Problémy kvůli špatné cenové politice Nakonec překonáno formátem miniDV
15
Digitální formáty záznamu pro domácí použití •
miniDV
• • • • •
Levné kompaktní kazetky Záznam 60 min. / kazetka Velmi rozšířeno Kompatibilní s profesionálním formátem DV-CAM Kazetky se používají i v páskových HD řešeních.
16
Digitální formáty záznamu pro domácí použití •
DVD
•
K záznamu v kamerách se používaly kompaktní 8 cm optické disky.
• •
Mechanika byla náchylná na otřesy. Vhodné pro uživatele, kteří video nestříhali.
17
D8 kamera
DVD kamera
miniDV kamera
kamera na paměťové karty 18
Digitální formáty záznamu pro domácí použití •
SSD, HDD, Paměťové karty
• •
Razantní nástup v HD kamerách
• •
SSD a Paměťové karty nejsou náchylné na otřesy
Umožňují záznam libovolných formátů podporovaných kamerou
Stále dochází ke zvyšování kapacity a snižování ceny
19
Současné trendy ve vývoji • • •
Rychlé šíření HD rozlišení
•
Digitalizace vysílání a zvyšování rozlišení přenášeného obrazu
•
Bezpáskové technologie vytlačují použití kazetek
2k a 4k rozlišení Pomalý nástup 3D zobrazovacích a snímací zařízení do domácností
20
HD Technologie
21
Snímací čipy
•
V současnosti existují dva typy snímacích čipů
• •
CCD CMOS
22
Funkce snímacího čipu • • •
Neexponovaný čip
•
Každé buňce se podle rozložení barevného filtru přiřadí barva a z hodnoty se zjistí její světlost
•
Složením hodnot 4 barevných buněk (1R + 1B + 2G) se získá výsledná barva
•
Aditivní metoda míchání barev
Po dobu expozice vzrůstá v každé buňce čipu el. náboj Po ukončení expozice se změří napětí v každé buňce a přiřadí se mu hodnota
23
Funkce snímacího čipu
24
Barevný filtr chipu • tzv: Bayerův filtr • Určuje barvu snímanou
každým jedním pixelem
• 25% červená • 25% modrá • 50 % zelená
• Lidský zrak je citlivější na zelenou barvu
25
Aditivní míchání barev 26
Rozlišení obrazu • • •
Tři základní používaná rozlišení
•
1920 x 1080 pixelů FULL HD
1280 x 720 pixelů HD 1440 x 1080 pixelů (komprimované horizontální rozlišení) HDV
27
Rozlišení obrazu 28
Prokládání obrazu •
Prokládání bylo zavedeno z důvodu úspory množství dat
• • • •
i - označuje prokládané video (interlaced) p - označuje neprokládané video (progressive) deinterlace - odstrňuje prokládání Zápis v kombinaci s rozlišením: 720p, 1080i, 576i
29
Framerate / Snímky za sekundu • • • • •
Používají se dva systémy PAL a NTSC Framerate je založený na frekvenci v síti dané země PAL 25p / 50i NTSC 30p / 60i Filmová rychlost 24p
30
Komprese
• • • •
HD video využívá dva formáty komprese obrazu MPEG2 a AVCHD (MP4) MPEG2 se používá v páskových HDV systémech AVCHD je použit u bezpáskových technologií
31
AVCHD • •
AVCHD (Advanced Video Codec High Definition)
•
H.264 je kodek s velkou mírou komprese a na zpracování požaduje silnější počítače
•
Zvuk je ukládaný v kodeku Dolby AC-3, nebo Linear PCM
•
Soubory z kamer mají většinou příponu *.m2t, *.m2ts
AVCHD využívá kodek H.264 který je z rodiny kodeků MP4 (DivX, Xvid, ASF)
32
Datový tok •
Datový tok určuje množství dat uložených za jednu sekundu
• •
Udává se v Mb/s (Megabity za sekundu)
• •
Datové toky Canon: 24, 17, 12, 7, 4 Mb/s
Obecně platí, že video s vyšším datovým tokem má lepší obraz, ale zabere mnohem více místa
Vysoký datový tok klade nároky na kvalitu záznamových médií
33
Datový tok 34
Adresářová struktura • Kamera ukládá
video do adresářové struktury, takže je na kartě systém složek obsahující video a další systémové informace.
35
HD Kamera
36
Camcorder • • •
Pojem pochází z angličtiny a je to spojení dvou slov
•
V dnešní době 98% kamer pro domácí i profesionální použití
•
2% tvoří studiové kamery se vzdáleným záznamem
Camera + Recorder Slovo vzniklo ve chvíli, kdy byla záznamová mechanika tak malá, že se dala integrovat do těla kamery.
37
Části kamery • • • • • •
Objektiv Hledáček LCD Display Záznamová mechanika Baterie Konektory (USB 2.0, Component, Compozit, S-Video, HDMI, Sluchátka, Mikrofon, napájecí konektor)
38
Objektiv • •
Objektiv s pevnou ohniskovou vzdáleností
• • • •
Pozor na digitální ZOOM
Objektiv s proměnlivou ohniskovou vzdáleností tzv. Transfokátor (ZOOM)
Světelnost objektivu -> závislost na přiblížení Stabilizace obrazu (optická / elektronická) Autofokus (automatické ostření)
39
Hledáček •
Slouží k náhledu snímaného obrazu a základních informací o stavu kamery.
• • •
LCD (Dříve CRT) Absence hledáčku u některých typů domácích kamer Hledáček byl vynechán z důvodu nahrazení LCD displayem
40
LCD Display •
Slouží k náhledu snímaného obrazu a základních informací o stavu kamery.
•
Pomocí displaye se zobrazuje menu kamery sloužící k podrobnému nastavení přístroje
•
V okolí LCD bývají umístěny ovládací prvky navigace v menu a řízení kamery.
• •
Displaye jsou běžné a dotykové Display je umístěn na otočném kloubu - nutno dávat pozor na jeho poškození.
41
Záznamová mechanika
•
Dříve se jednalo o složitou mechaniku na kazety různých typů.
• •
Mechaniky byly náchylné na znečištění Dnes je mechanika zredukována do formy slotu se záznamem na karty (SDHC, CF, MS, MSDuo).
42
Baterie •
Li-Pol a Li-Ion, v dnešní době nejčasteji požívané technologie výroby baterií pro spotřební kamery
•
Batery Pack - obsahuje několik článků a složitou elektroniku řídící nabíjení a vybíjení a podávající kameře informace o zbývající energii baterie.
•
Informace o zbývající době chodu se liší v závislosti na režimu kamery - přehrávání / nahrávání
43
44
Děkuji za pozornost
45
