Что такое камера телевизионная

Опубликовано: 26.03.2024

Устройства ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Телевизионные камеры являются важнейшим элементом систем наблюдения, входящим в состав любой СЗТВ и служат для преобразования изображения контролируемого объекта (в видимом или невидимом инфракрасном (ИК) диапазоне) в электрический сигнал. Принцип действия телевизионных камер основан на преобразовании светового потока, отраженного от наблюдаемых объектов, на чувствительном элементе камеры. Световой поток, проходя через объектив (систему линз), обеспечивающий требуемую фокусировку, попадает на чувствительный элемент. Чувствительный элемент камеры преобразует световой поток в электрический сигнал.

Быстрое развитие телевизионных систем наблюдения в последние годы было обусловлено появлением принципиально новых камер. Прежние телекамеры использовали электровакуумные передающие телевизионные трубки, обладающие достаточно большими габаритами и малым сроком службы. Современные телевизионные камеры используют в качестве чувствительного элемента, преобразующего оптическое изображение в электрический сигнал, так называемые ПЗС - матрицы (ПЗС - приборы с зарядовой связью). Такие камеры обладают весьма важными преимуществами - большим сроком службы и значительно меньшими габаритами.

ПЗС - матрица представляет собой набор элементарных конденсаторов, заряд которых пропорционален интенсивности светового потока, падающего на этот элемент. Считывая величину заряда с элементов ПЗС - матрицы, можно получить сигнал, пропорциональный освещенности определенного элемента изображения объекта. Для увеличения чувствительности каждый элемент ПЗС - матрицы можно снабжаться собственной микро линзой. Эта линза, расположенная надэлементом, фокусирует световой поток с большей площадинаповерхность чувствительного элемента матрицы,

Очевидно, что параметры ПЗС - матрицы в значительной степени будут определять характеристики и параметры телекамеры. Заметим, что в настоящее время ПЗС - матрицы выпускаются в основном несколькими японскими фирмами и небольшую часть ПЗС - матриц производит компания РН11-1РЗ. Поэтому качественные характеристики телекамеры будут существенно зависеть от алгоритмов обработки, их схемотехнической реализации и технологического качества производства фирмы изготовителя камеры.

Каковы же основные характеристики и параметры телевизионных камер на ПЗС - матрицах.

Формат ПЗС - матрицы

В настоящее время используются матрицы четырех основных размеров: 1/3"; 1/2"; 2/3" и 1". При этом наиболее популярными являются камеры с матрицами первых двух типов. Последнее время начали выпускаться матрицы формата 1/4". Соответствующие размеры матрицы (высота и ширина) приведены в табл. 2.1.

Формат матрицы 1/3" 1/2" 2/3" 1"
Высота, мм 3,6 4,8 6,6 9,6
Ширина, мм 4,8 6,4 8,8 12,8

Нетрудно убедиться, что соотношение сторон матрицы соответствует 4:3.

Как дополнительный параметр матрицы иногда приводят количество строк и столбцов элементов матрицы. Типичное количество элементов матрицы для телекамер среднего класса стандартного разрешения, например 1У380-С (компании С&К System), составляет 512 элементов по горизонтали и 582 по вертикали. Камеры высокого разрешения имеют соответственно 752 и 582 элементов.

Разрешающая способность

Разрешающая способность определяет способность камеры обеспечивать наблюдение за объектами с мелкими деталями и характеризуется числом телевизионных линий (ТВЛ) по горизонтали,то есть количеством чередующихся черно-белых линий, которые может воспроизвести телекамера. Разрешающая способность определяется обычно в центральной части экрана (3/4), поскольку ближе к краям экрана разрешение хуже.

Если сравнить количество телевизионных линий с количеством элементов ПЗС - матрицы, то разрешающая способность составляет приблизительно 3/4 от количества элементов. Так для упоминавшейся выше камеры 1У380-С разрешающая способность равна 380 ТВЛ (512 х х0,75=384).

Этот параметр (число ТВЛ) может браться как один из признаков, по которым могут классифицироваться телекамеры.

Так черно-белые камеры обычного (стандартного) разрешения имеют около 500 элементов матрицы по горизонтали и разрешение 380 ТВЛ. Камеры высокого разрешения - около 750 элементов и разрешение 560 ТВЛ.

Разрешающая способность соответствующих цветных камер составляет 320-330 ТВЛ и 460 ТВЛ.

Минимальная освещенность

Минимальная освещенность характеризует чувствительность камеры, способность формировать изображение "приемлемого" качества при низком уровне освещенности объекта, то есть это минимальная освещенность, при которой сохраняется работоспособность камеры.

При выборе камер и особенно при сравнении телекамер разных фирм производителей, необходимо учитывать, что значение этого параметра зависит от ряда факторов. Перечислим некоторые из них:

• уровень выходного сигнала, определяющий "приемлемость" изображения (например, 30%, 50% или 100%);

• параметры объектива, характеризующие его качество (светосила или Р-stop);

• отражающая способность объекта;

• место измерения освещенности (на объекте или на матрице).

Очевидно, что для корректного сравнения и оценки чувствительности камеры должны оговариваться эти параметры. Это не важно, если сравниваются телекамеры одной фирмы, однако сравнение устройств разных фирм без учета упоминавшихся условий может быть неверным. Обычные черно-белые телекамеры стандартного класса имеют чувствительность около 0,1-0,3 люкса, высокочувствительные – сотые Чувствительность цветных камер ниже, чем черно-белых и составляет единицы люкс.

Чтобы представлять какие возможности наблюдения дают эти камеры, приведем значения освещенности в различных условиях (рис. 2.1).


Ясно, что эти цифры в известной степени условны, зависят от многих факторов, однако дают общее представление о возможных уровнях освещенности. Освещенность в помещении составляет обычно от десятков до сотен и тысяч люкс.




С точки зрения чувствительности необходимо отметить также, что чувствительность телекамеры отличается от чувствительности человеческого глаза. На рис. 2.2 приведены графики чувствительности человеческого глаза и телекамеры. Видно, что, в отличие от человека телекамера "видит" в инфракрасной части оптического диапазона, невидимой для человеческого глаза.

Эта способность позволяет организовать видео наблюдение в условиях полной темноты для человека. С другой стороны для получения изображения высокого качества (близкого к тому, что видит человек) может потребоваться установка специальных инфракрасных режекторных светофильтров, обеспечивающих близкую чувствительность телекамеры и глаза человека.

Электронный затвор телевизионной камеры по сути эквивалентен выдержке в фотоаппарате, то есть определяет промежуток времени, в течение которого ПЗС - матрица накапливает сигнал. При изменении промежутка времени, через который осуществляется считывание информации с ПЗС - матрицы, изменяется время накопления сигнала, что позволяет регулировать чувствительность камеры. Уменьшение этого промежутка позволяет камере работать в условиях высоко освещенности и наоборот, увеличение времени накопления увеличивает чувствительность камеры, что позволяет ей работать в условиях низка освещенности.


Значения этого параметра составляют обычно для стандартных камер от 1/50 до 1/10000 (до 1/100000 в более совершенных камерах). Эти значения определяют диапазон изменения освещенности объекта, в пределах которого камера будет формировать изображение хорошего качества,

Электронный затвор позволяет телекамере работать в достаточно широком диапазоне освещенности, например при основном и дежурном освещении в помещении. Однако этого недостаточно для работы на улице, где уровень освещенности изменяется в десятки и сотни тысяч раз. В таких условиях можно использовать возможность телекамеры автоматически регулировать диафрагму объектива.

Автоматическая регулировка диафрагмы

Ряд камер имеет возможность управления объективом с авто диафрагмой. Для этого телекамера должна формировать специальные управляющие сигналы, пропорциональные уровню освещенности. Эти сигналы, формируемые камерой, бывают двух видов:

• видеосигнал, непосредственно подаваемый на объектив;

• сигнал постоянного тока, сформированный из видеосигнала.

В первом случае объектив должен иметь встроенный усилитель для получения сигнала управления диафрагмой, что усложняет объектив и делает его дороже. Во втором, сигнал достаточной мощности для управления диафрагмой, формируется в телекамере. Используемый при этом объектив будет проще и дешевле.

Способ монтажа объектива

Существуют два стандартных варианта крепления объективов к телекамерам - "С" и "СЗ". В обоих случаях объектив и камера имеют одинаковую резьбу. Отличие заключается в значении расстояния от плоскости крепления объектива до плоскости ПЗС - матрицы, на которой объектив должен сфокусировать изображение. Рис. 2,3 иллюстрирует отличие способов крепления "С" и "СЗ".


С точки зрения совместимости камеры и объектива не вызывает сомнения, что использование объектива и камеры одного типаневызывает проблем. В таблице 2.2 показана совместимость объективов и камер, с разным способом крепления.

Способ крепления
Камера С С СЗ С8
Объектив С СЗ СЗ С
Совместимость V х V

Для использования объектива "С" и камеры "СЗ" необходимо отодвинуть объектив от ПЗС - матрицы на расстояние около 5 мм (равное разности расстояний от плоскости крепления до матрицы в соответствующих камерах - см. рис. 2.3). Это достигается использованием специального переходного кольца, которое обычно прилагается к камере.

Использование сочетания "С" камеры и "С5" объектива недопустимо, поскольку изображение будет фокусироваться перед ПЗС - матрицей, соответственно в плоскости матрицы оно не будет сфокусировано,

Способ синхронизации камеры

Ряд устройств обработки требует синхронизации работы телекамер. Примером может служить последовательное подключение нескольких телекамер к одному монитору. При отсутствии синхронизации в момент переключения изображение будет передергиваться, что неприятно для глаз и приводит к быстрой утомляемости оператора. Для этого используются два основных способа синхронизации:

• Синхронизация по моментам перехода через ноль питающего напряжения (очевидно, что применим только для камер с питанием переменным током);

• Внешняя синхронизация. При этом возможны две ее разновидности:

=> формирование синхросигнала с помощью специального генератора, сигнал с которого подается на все телекамеры системы;

=> использование видеосигнала одной камеры для синхронизации остальных.

Ясно, что в отличие от первого способа, второй потребует проводки дополнительных линий передачи синхросигналов к телекамерам.

Кроме внешней синхронизации может использоваться внутренняя, когда условия обработки сигналов от нескольких телекамер не требует их синхронизации.

Напряжение питания

Большинство из выпускаемых в настоящее время телекамер используют следующие три вида питающих напряжений:

• 220 В переменного тока. Питание от сети достаточно удобно, если есть возможность подключения камеры к сети и не требует дополнительных проводов подачи напряжения питания.

• 24 В переменного тока. Может быть полезным, например в помещении с повышенными требованиями к электробезопасности. Требует использования соответствующих источников питания (трансформаторов).

• 12 В постоянного тока. Питание телекамеры постоянным током позволяет уменьшить габариты камеры и мощность, потребляемую камерой, однако требуют линий подачи этого напряжения и соответствующих источников питания. Кроме того; при этом нельзя использовать внешнюю синхронизацию по сети.

Обычно фирмы производители выпускают серии телекамер, отличающиеся напряжением питания с одинаковыми характеристиками, не зависящими от этого напряжения. Такие телекамеры отличаются, как правило, длиной при одинаковых остальных размерах. Некоторые камеры, например бескорпусные, могут иметь и другие значения напряжения питания постоянного тока.

Автоматическая регулировка усиления

Обеспечивает регулировку усиления в зависимости от уровня видеосигнала и тем самым дает возможность использовать камеру в более широком диапазоне условий эксплуатации.

Отношение сигнал/шум

Характеризует .качество формируемого изображения, Обычно имеет значения около 50 дБ.

Для приближения изображения, формируемого камерой, к изображению, видимому человеческим глазом, в тракт обработки сигнала вводится нелинейность. Как правило, этот коэффициент у •= 0,45.

Диапазон рабочих температур

Черно-белые камеры обычно могут работать в диапазоне температур -(10. 20)°С до +(50. 60)°С (без использования специальных корпусов). Использование защитного корпуса с подогревателем дает возможность использовать телекамеры практически в любом регионе с холодным климатом.

Конструктивное исполнение

Говоря о конструктивном исполнении телекамер, можно подразделять их по двум основным признакам:

• наличие и вид корпуса;

• наличие встроенного объектива и его особенности.

Наиболее распространены камеры стандартного исполнения без объективов. Обычно это корпус близкий к прямоугольному, с теми или иными характерными особенностями. Так, приводившаяся в качестве примера телекамера 1У380-С имеет корпус, верхняя часть которого имеет цилиндрическую форму (рис. 2.4). Для использования таких камер необходимо доукомплектовать ее объективом с требуемыми параметрами, а также кронштейном для установки телекамеры.


Другая группа телекамер (также достаточно распространенная) имеет специальной формы корпус, снабженный кронштейном или устанавливаемый непосредственно на монтажную поверхность, а также встроенный объектив. Возможность выбора объективов различного типа в таких камерах значительно ограничена. Однако большее удобство (полностью укомплектованная камера с установочными элементами) и удачный дизайн, позволяющий "вписать" камеру в интерьер помещения, делает ее полезной при установках в обычных помещениях, где, как правило, не требуется сложных объективов. Одни из разновидностей таких камер имеют шарообразные корпуса или корпуса в виде полусферы.

Третья группа - это так называемые бес корпусные телекамеры. Практически они представляют собой печатную плату (с электронной схемой обработки), на которой установлена ПЗС - матрица и специальный объектив. Реже встречаются бес корпусные камеры с арматурой для установки стандартных объективов. Одна из разновидностей специальных объективов - это объективы с маленьким (единицы мм) входным отверстием, что позволяет легко закамуфлировать такую камеру в любой предмет (картина, письменный прибор и т.д.). Габаритные размеры таких камер составляют 30 - 40мм.

Телевизионные камеры могут быть установлены стационарно, неподвижно. При этом (если используется объектив с постоянным фокусным расстоянием) сектор обзора остается неизменным. Если требуется возможность просмотра различных участков контролируемого объекта, то используют телевизионные камеры, установленные на специальном поворотном устройстве. Такое устройство позволяет дистанционно изменять положение телекамеры в горизонтальной и вертикальной плоскостях и, тем самым, просматривать различные зоны объекта. Следует учесть, что другие участки объекта при этом (если нет дополнительных камер) не контролируются.

Как пример рассмотрим телевизионную камеру стандартного класса IV380-С (С&К System). В журнале PSI (Professional Security Installer) в мае 1996 года были опубликованы результаты независимого испытания этой камеры. Оценка производилась по трем группам параметрам. Результаты опенки приведены ниже.



Эти достаточно высокие характеристики обусловлены, в частности, следующими параметрами этой телекамеры:

Формат ПЗС – матрицы 1/3" с построчным переносом

Количество элементов 512х582

Способ монтажа объектива С или С8

Чувствительность 0,1 лк

Синхронизация Внутренняя или по сети(выбирается)

Разрешающая способность 380 ТВ линий

Электронный затвор 1/50. 1/10000

Управление автодиафрагмой Видеосигналом или постоянным объектива током (выбирается) Рабочие температуры -10°С. +50°С Размеры:

1У380-С12 57х52х103 мм

1У380-С24 57х52х144 мм

1У380-С220 57х52х144 мм

Другой пример - цветная телекамера высокого разрешения IV-460, использующая цифровую обработку сигналов. Камера имеет разрешающую способность 460 ТВ линий по горизонтали и достаточно хорошую чувствительность 1 лк. Основные параметры камеры приводятся ниже.

Формат ПЗС - матрицы 1/3"

Чувствительность 1 лк

Синхронизация Внутренняя илипо сети

Разрешающая способность 460

Электронный затвор 1/50. 1/10000

Управление авто диафрагмой Да

Компенсация засветки Да

Автоматическая регулировкаусиления Да

Отношение сигнал/шум 50 дБ Телевизионная система РАL

Отметим, что компания "С&К System, Inc," известная во всем мире прежде всего своим оборудованием систем охранно-пожарной сигнализации, активно расширяет выпуск систем ТВ наблюдения собственной разработки и производства. Камеры IV380-С и IV-460 - одни из примеров таких систем.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

В телевизионной сфере как и в любой другой области, современные технологии постепенно вытесняют устаревшие. Такие продвижения ощущаются не только в технической, но и в творческой среде. Если для студийной видеокамеры структура и конструкция не так важны, то внестудийные до сих пор бывают слишком громоздки для некоторых типов съемок . От чего и страдает творческая часть сюжета .

Профессиональная телевизионная видеокамера студийная

Видеоустройства без записывающей системы, применяются для прямо-эфирного монтажа. Студийная съемка отличается количеством камер, так как в большинстве случаев это не попадает под видеомонтаж , а сразу идет в эфир телеканала . Также студийными камерами пользуются во время съемок кино, сцен с декорациями, если они происходят на телестудии.

камера на эфире, студийная видеокамера, телевизионная камера, подключенная камера, студийные съемки, студийный видоискатель, прямой эфир с тремя камерами, камеры без телесуфлера, крупный средний план, как снимать в студии,

Студийная телевизионная видеокамера

На крупных телеканалах заполняющих свой эфир студийными программами, на камерах всегда установлены помощники ведущего — телесуфлеры. Особенно сложно обойтись без суфлера если время для подготовки к прямому эфиру было недостаточно. Как показывает практика, такого вида шпаргалки любят использовать все телевизионные журналисты , вне зависимости от уровня их подготовки и профессионализма.

телесуфлер, теле суфлер с русскими словами, телевизионная шпаргалка, суфлер на камере, эфир тв на студийную камеру, специальное устройство для подсказки журналисту,

Студийная видеокамера с установленным на неё телесуфлером

Такие же телевизионные студийные видеокамеры оборудованные специальными объективами, подходят для съемок спортивных событий и концертов. Все установленные и рабочие камеры подают сигнал на режиссерский пульт. Выбор определенной сцены и плана делает режиссер в аппаратно-студийном комплексе на микшерном пульте . По этой причине в рекордере на каждой камере просто нет необходимости.

микшерный пульт, режиссерский пульт, сигнал студийных камер на пульт, вывод в эфир, режиссер, микрофон пульта, видеокамерный пульт управления, программный видеомикшер,

Небольшой режиссерский микшерный пульт

Но большинство производителей предусматривают экономичность стыковки студийной камеры с рекордером, в случае данной потребности. Без рекордера или с ним к студийной камере всегда есть возможность подключить камерный канал (англ. Camera Control Unit). Камерный канал по многожильному кабелю подключается для более профессиональной настройки видеокамеры. Он служит своеобразным дистанционным пультом, для централизованного управления всеми студийными камерами. Манипуляции с подстройкой характеристик видео на расстояние необходимы, так как не возможно настроить камеры по одной, таким образом чтобы они смотрелись в эфире идентично.

камерный канал. управление камерой на расстояние, профессиональное телевизионное оборудование, Camera Control Unit, интерфейс камеры, 3 канала, дистанционный пульт, для одинаковой картинки со всех камер,

3 камерных канала подключенных к студийным видеокамерам

Профессиональная телевизионная видеокамера студийная гарантирует максимальное качество видео. И более экономически выгодно по сравнению с внестудийными вариантами. Также к ним прилагаются специализированные штативы с гидравлическим подъемником и панорамной головкой.

штатив с гидравлическим подъемником, студийный штатив, профессиональный штатив для видеокамеры, мощный штатив для камеры с суфлером

Гидравлические штативы для студийных видеокамер

Основные характеристики и отличия современных студийных видео-камер

Для студийной видеокамеры типичны вспомогательные аксессуары и снаряжения. Такие как — блоки управления камерами, видоискатели , ручки управления крепящиеся на штатив, устройства без проводной передачи сигнала и т.д.

При производстве современных студийных видеоустройств, применяются цифровые технологии. За счет этого усовершенствуется обработка видео сигнала, появляется высокая скорость потока, что добавляет им исключительные качества . Например: функция расширения динамического диапазона (DRS) ликвидирует сложности с возможным недостатком освещения ( хоть это и сложно представить при студийной съемке), что дает альтернативу в выборе экспозиции кадра , а также подавляет блокировку теней и слияние светлых участков для правильного контраста изображения . А благодаря функции детализации тонов кожи , лица людей кажутся более молодыми.

Также важными характеристиками профессиональной камеры можно назвать низкий центр тяжести и хорошую балансировку, что упрощает искусное управление ей для любых творческих назначений. Не смотря на то что это сложная техника и студийной камерой обычно управляет мастер операторского искусства, в любом случае контроль и регулирование оборудованием должны быть просты и интуитивно понятны.

За счет технологии 3CCD («ПЗС») эти камеры мирового класса позволяют получать изображение с собственным разрешением 1080i и низким уровнем искажения и при этом могут одновременно выводить изображения в разрешениях SD и HD.

Камеры для телестудийных съемок отличаются высокой чувствительностью и снимают видео с низким уровнем шума , что делает их идеальными для съемки с широким динамическим диапазоном в условиях с разным уровнем освещенности .

Цифровая эпоха минимизировала все устройства, в том числе и студийные камеры. Многие современные HD-камеры предназначенные для статичных студийных штативов, теперь имеют возможность устанавливаться на риг.

риг, студийная камера, Видеокамера телевизионная, Профессиональная телевизионная видеокамера студийная, видеокамера студийная,

Установка студийной камеры на риг

Также цифровая начинка наполняет видеокамеры дополнительными качествами и свойствами. Всё это дает возможность снимать не только студийные проекты.

Основные параметры и характеристики влияющие на выбор студийной камеры

  • тип и размер сенсоров;
  • чувствительность;
  • развертка;
  • формат кадра ;
  • выбор кадровых частот;
  • отношение сигнал/шум;
  • динамический диапазон;
  • возможности коррекции изображения ;
  • тип видеосигнала;
  • поддерживаемые интерфейсы;
  • качество видоискателя или контрольного монитора ;
  • особенности камерного адаптера;
  • эргономика;
  • возможности и особенности синхронизации;
  • возможности и особенности удаленного контроля;
  • совместимость с объективами и операторскими аксессуарами управления;
  • тип линий связи (кабеля);
  • максимальная длина кабеля.

План коммутации студийной камеры в телевизионный тракт

Камеру для студийных съемок следует представить в разборном виде для понимания структуры и принципа её подключения в телевизионный тракт.

камерный канал, камерный тракт, телевизионный тракт, схема подключения камеры, студийная камера, коммутация камеры в тракт, эфирная камера, одна из камер аск, как подключить камеру, камера на телевидение, новостная камеры, от студии до микшерного пульта, режиссерский пульт в тракте, видеомагнитофон в тракте, телетракт, студийный тракт,

  • Камерная головка с оптикой;
  • Видоискатель ;
  • Система регистрации и формирования изображения, т.е. матрица;
  • Камерный и сетевой адаптеры.
Схема телевизионного тракта с включенной в него студийной видеокамерой и камерным каналом.

Камерный адаптер снабжен интерфейсом для передачи видео, сигналов синхронизации, удаленного управления, а также камерным каналом, присоединяется напрямую к камерной головке (см. схему выше). В свою очередь камерный канал делает возможным за счет кабеля присоединить удаленный блок (контроллер) управления камерой ( CCU ), который имеет все необходимые выходы видеосигнала и посредством которого можно дистанционно управлять съемочным устройством.
Как техническим, так и творческим специалистам нужно ясно понимать, что студийное оборудование изначально предназначено для организации многокамерной съемки и трансляций, поэтому на первый план выступают требования к единым характеристикам изображений, формируемых камерами, четкой синхронизации и возможностями полноценного управления и контроля, поэтому и выстраивается такая сложная техническая схема организации работы.

Однако в любой системе существуют свои исключения. Современный мир задает специфические тенденции, которые нельзя не учитывать. Сейчас выпускаются моноблочные камкордеры, позволяющие использовать данного оборудование и в режиме студийной камеры, и в режиме камкордера. Это достигается двумя путями: либо интеграцией в сам камкордер необходимых интерфейсов для подключения полноценного камерного адаптера, либо специальными «студийными адаптерами», объединяющими в себе функции переходника и упомянутого ранее камерного адаптера.
Подобные системы также можно отнести к студийным камерам.
Кстати, даже некоторые из появившихся в последние годы камер для цифрового кинематографа способны работать в студийной комплектации.

Профессиональная телевизионная видеокамера внестудийная

  • Взаимозаменяемость объективов (как для ручной фокусировки и трансфокации, так и для управления сервоприводом);
  • Сочетание ручных настроек (например, баланс белого , таймкод, уровень звука, скорость затвора ) с возможностью автоматического управления;
  • Цифровой формат записи со сжатием видеоинформации 4:2:2 и наличие звуковой дорожки и дорожки для записи таймкода.

По существу, все три узла, т.е. объектив, камерная головка и видеомагнитофон, должны удовлетворять требованиям так называемого вещательного качества . Следует добавить, что кроме технических характеристик они должны удовлетворять ряду требований, которые предъявляются на протяжении всего процесса от съемки сюжета до его монтажа .

настройка камеры, цифровая камера, настройки камеры, профессиональная камера, профессиональные настройки видеокамеры

Цифровая камера и органы управления

Состав цифровой профессиональной видеокамеры

При телепередаче происходит преобразование световых сигналов в электрические, которые затем обратно преобразуются в световые. На своем пути от момента съемки до поступления на телеприемник зрителя телевизионный сигнал, прежде чем будет преобразован обратно в изображение, подвергается регулировкам и преобразованиям. Различные творческие решения при создании программы также налагают свой отпечаток на то , что в итоге получает зритель. Так давайте разберемся через что проходит световой и звуковой потоки попадая в телевизионную видеокамеру.

схема видеокамеры, состав камеры, съемка видео, видео камкордер, цифровая видеокамера, телевизионная профессиональная видеокамера, состав камкордера, из чего состоит камера, основные элементы видеокамеры, устройство видеокамеры, принципиальная схема видеокамеры, структурная схема камеры, как выглядит профессиональная видеокамера, телевизионная видеокамера состав,

Упрощенная схема цифрового камкордера

Объектив

От типа объектива зависят:

  • Разрешение;
  • Качество изображения;
  • Фокусное расстояние;
  • Степень трансфокации;
  • Увеличение;
  • Экспозиция.

Подробнее в статье — Управление объективом . Также имеет значение возможность использовать сменные объективы.

Прибор с зарядовой связью (ПЗС)

Выбором чувствительных элементов (например, FIT, HAD) определяется способ преобразования световых сигналов в электрические, и, следовательно, этот выбор влияет на:

  • Качество изображения;
  • Разрешение;
  • Проработку светлых участков изображения ;
  • Контрастность;
  • Чувствительность.

Устройство сжатия сигнала

  • Телевизионная система — от выбранного типа видеосистемы зависит считывание сигнала с ПЗС и, следовательно, то, в каком виде полученное изображение предстанет перед зрителем. Выбор системы телевидения вытекает из выбора цветовой системы (PAL, NTSC, SECAM), частоты строк (625, 525, 1088 и т.д.), формата изображения, т.е. отношения ширины изображения к его высоте (4:3, 16:9), а также типа развертки: чересстрочной или прогрессивной.
  • Оцифровка — выбор частоты дискретизации и способа дискретизации цветовой информации влияет на отображение и дальнейший монтаж видеоматериала .
  • Обработка сигнала — от способа обработки и преобразования сигнала (сжатие в области белого, линейное матрицирование, гамма-коррекция) зависит качество получаемого в итоге изображения.
  • Сжатие — перед записью цифровой сигнал подвергают сжатию или компрессии; выбор степени и стандарта цифрового сжатия также влияет на конечноекачество видео .

Устройство видеозаписи

Существует множество способов записи видеоизображения на магнитную ленту или на диск (например, Betacam SX, DVCPRO, DV, Digital-S и т.д.). От выбора способа записи и формата зависят качество записи и то, в каком формате будет производиться последующий монтаж.

Звуковое сопровождение

Удачный выбор способа записи и контроля уровня звука, наличие разъемов для присоединения микрофонов позволят после чистового монтажа получить качественное воспроизведение звука.

Органы управления камерой

Для достижения хорошего качества видеоматериала необходим ряд органов управления для определенных настроек (баланс белого, скорость затвора, усиление, выдержка, меню, плата запоминания установок, вид внешней синхронизации и контроля выходного сигнала и т.д.).

Видоискатель

Для контроля получаемого изображения необходим хороший видоискатель.

Таймкод (timecode, временной код)

Установка и запись таймкода на ленту необходимы для дальнейшего монтажа.

Источник питания

Необходим контроль заряда аккумуляторных батарей. Также должен быть вход для подключения устройства преобразования переменного тока в случае необходимости.


Телевизионные камеры. Телевизионная камера — это устройство, которое преобразует оптическое изображение наблюдаемого объекта (сцены) в электрический видеосигнал определенного стандарта. Телекамера является важнейшим элемёнтом системы, так как именно с нее в систему поступает первичная информация об объекте и именно ее характеристиками определяется качество изображения в целом. Камера представляет собой электронную плату, на которой размещены чувствительный элемент и объектив. Более простые (и, соответственно, более дешевые) камеры оснащаются, как правилё, простёйшими встроенными объективами, более дорогие сменными объективами с улучшенными характеристиками и широкими функциональными возможностями.
Различают камеры:
• корпусные и бескорпусные
• черно-белого и цветного изображения -
• обычной и повышенной чувствительности
• обычного и высокого разрешения;
• для внутреннего и наружного наблюдения;
• для скрытого наблюдения
Качество телекамеры определяется целым рядом показателей, однако в большинстве случаев при выборе камеры для конкретной системы достаточно ориентироваться на следующие ее характеристики :
Оптический формат— размер фоточувствительной области в дюймах (1 дюйм соответствует 25,4 мм). Основные форматы: 1/3”, 1/2”, 2/3” и 1”. Чем больше оптический формат, тем меньше (при прочих равных условиях) геометрическое искажение изображения. В особенности это сказывается при больших углах зрения. В ТСВ среднего и высокого классов обычно используются форматы 1/2”, 2/3” и 1”. Камеры с оптическим форматом 1/3” имеют небольшие габариты и стоимость и используются в основном для скрытого наблюдения а также в системах с невысокими требованиями к качеству изображения. В последнее время на рынке появились миниатюрные камеры формата 1/4”.
Разрешающая способность (разрешение)— максимальное количество телевизионных линий (ТВЛ) различаемых визуально в выходном сигнале камеры.. Разрешение по горизонтали определяет максимальное количество градаций от черного к белому или обратно, которые могут быть получены от камеры в центральной части экрана (области наблюдения). На краях экрана допускается некоторое ухудшение качества изображения. Чем выше разрешение камеры, тем более мелкие детали можно различить на изображении. Обычным разрешением считается 380. 420 ТВЛ для черно-белых и 300 ….320 ТВЛ для цветных камер. В системах высокого класса используются, как правило, камеры с повышенным разрешением (500. 600 линий для черно-белых и 375.. .450 линий для цветных камер).
Пороговая чувствительность (чувствнтельностъ)— минимальная освещенность при которой камера сохраняет работоспособность Обычной чувствительностью считается 0,1.. .0,5 лк для черно-белых и 1.. .3 лк для цветных камер.
В системах, предназначенных для наблюдения слабо освещенных объектов, имеющих малую отражающую способность используются камеры высокой чувствительности (порядка 0,01 лк).
Синхронизация— привязка видеосигнала к фазе сетевого напряжения или внешнего источника синхроимпульсов или другого видеосигиала. Как правило, в реальных ТСВ видеосигналы нескольких камер с помощью специальных устройств по заданной программе коммутируются на один монитор. Камеры, питающиеся от сети переменного тока (220 В/50 Гц), синхронизируются от питающей сети. Камеры, питающиеся от источника постоянного тока (12 В), должны иметь вход внешней синхронизации, сигнал на который подается от специального устройства — синхронизатора. Отсутствие внешней синхронизации телекамер от единого источника синхронизации в значительной степени повышает утомляемость оператора ТСВ, а при использовании в системе более 8 камер приводит к постоянным срывам изображения, потерям многих кадров, что делает наблюдение и видеозапись практически невозможными.
Автоматическая регулировка усиления (АРУ)— свойство электронной части камеры изменять коэффициент усиления в видеотракте в зависимости от уровня видеосигнала. АРУ сглаживает изменения уровня сигнала и позволяет получить приемлемую (картинку* на мониторе при недостаточной освещенности объекта. Обычно диапазон регулировки ограничивается (4.. .10 раз)1 так как большее увеличение усиления приводит к значительному зашумлению видеосигнала и, как следствие, ухудшению изображения.
Канал звука— обеспечивает акустический контроль контролируемого помещения с помощью встроенного в камеру монофонического микрофона. Для организации двунаправленного аудиоканала в камеру кроме микрофона встраивается динамическая головка.
Напряжение питания. Большинство телекамер питаются либо от сети переменного тока 220 В/50 Гц, либо от источников постоянного тока напряжением 12 В. Реже используется переменное напряжение 24 В и постоянное напряжение 9 В. для питания нескольких камер в системе могут использоваться индивидуальные для каждой камеры источники, либо общий источник. Необходимо иметь в виду, что цветные камеры очень чувствительны к перепадам напряжения в питающей сети, поэтому следует применять специальные стабилизированные источники.
Объективы. Объектив — это устройство, формирующее изображение объекта. Он может быть встроенным или сменным. Подбирая объективы к камере, надо иметь в виду, что обычно они рассчитываются на матрицу определенного формата
Поворотные устройства, устройства инфракрасной подсветки, кронштейны. Поворотные устройства предназначены для телекамер с дистанционным управлением. Они обеспечивают поворот в горизонтальной (до 365°) и в вертикальной (до 18З°) плоскостях либо только в горизонтальной.
Различают поворотные устройства с постоянной и с регулируемой угловой скоростью перемещения. Сигналы управления камерами преобразуются в заданные механические перемещения с помощью приемников телеметрических сигналов управления.
Как правило, вместе с поворотными устройствами поставляются пульты управления.

Устройства инфракрасной подсветки. для обеспечения работоспособности камеры в полной темноте используются устройства местной ИК-подсветки и ИК-прожекторы, осуществляющие облучение наблюдаемого объекта инфракрасными лучами. Однако эти устройства дают небольшой угол подсветки, что не позволяет качественно контролировать всю зону. Кроме этого, ИК-прожекторы достаточно дороги.
Кронштейныслужат для крепления камер кстенам, панелям и другим несущим конструкциям и позволяют точно ориентировать поле зрения камеры в нужном направлении. Различают кронштейны для горизонтальной поверхности, для вертикальной поверхности, телескопические и тп. Исполнение кронштейнов определяется, главным образом эстетическими требованиями и нагрузкой: на кронштейнах для внутреннего применения крепятся камеры в несколько сотен граммов, на кронштейнах для уличного применения массой несколько килограммов.


1.3.2. Устройства передачи, коммутации и обработки видеосигналов

Нас часто спрашивают, почему мы не делаем трансляции на кинокамеры типа RED, Alexa или что-нибудь из DSLR (Sony Alpha a7s, Canon 5D Mark III и так далее), а используем более старшие вещательные камеры Sony PMW300K1, Sony HSC300RF или Panasonic AG-HPX500E. В этой статье решили подробно раскрыть эту тему.

Иногда мы используем камеры Blackmagic Production Camera 4K, они отлично себя показали в студийной съемке, где действие в кадре не меняется или какие-нибудь открытые интервью, в которых спикеры всегда находятся практически статично и в режиме реального времени не требуется менять расположение камер.

Единственный минус – камеры Blackmagic крайне чувствительны к свету, поэтому для съемки требуется большое количество осветительных приборов. Ниже несколько фотографий со съемочных площадок, на которых использовались эти камеры. В первом случае – студийная трансляция для компании «БалтБет» на зеленом фоне.

студийная трансляция на зеленом фоне

Во втором – трансляция открытого интервью с режиссером Алексеем Германом-младшим.

трансляция открытого интервью с режиссером Алексеем Германом-младшим

Технически эти камеры отлично подходят для небольших трансляций. В них есть разъемы SDI, они работают от сетевого питания и могут стабильно работать на одном моторе десятки часов, без каких-либо перегревов матриц и так далее. Плюс настройки камеры крайне просты. Единственный минус – камеры лучше подбирать одной серии, с одинаковыми прошивками, иначе есть риск столкнутся с разными картинками на выходе. На пост-продакшене можно подкрутить, а во время подготовки к прямому эфиру это сделать уже сложно.

Ниже пример трансляции на камеру Blackmagic Production 4K, по свету было две небольших LED панели:

Недавно в программе для трансляции vMix появилась возможность делать цветокоррекцию каждого канала (входящего сигнала) отдельно, поэтому эту проблему можно немного сгладить, но в целом лучше проверять цветопередачу заранее.

Стоимость камеры для онлайн трансляции, сравнение с RED

Теперь стоимость топовых камер линейки RED на текущий момент и камеры Sony HSC-300RF для профессиональной онлайн трансляции.

Сравнение стоимости камеры для трансляции и камеры для съемки кино

Сравнение стоимости камеры для трансляции и камеры для съемки кино

Далее сравним цену объективов, и здесь уже пойдут серьезные отличия. О цене – чуть ниже, начнем с целей и задач объективов для трансляции. В кино почти все снимается с помощью одной камеры, у съемочной группы обычно проходит несколько репетиций и только потом дубли с записями. При съемке фильмов главное «художественность» размытые фонари или бокэ в кадре с главным героем.

В телевидении все происходит в реальном времени, поэтому оператор должен иметь возможность быстро менять планы, наезжать и подъезжать. Крайне важно, чтобы картинка всегда была «рабочая». Профессиональные объективы для трансляции быстро приближают и отдаляют, не теряют фокус, не прыгает экспозиция. Фото или кинооптика даже близко такого не может.

Возьмем к примеру объектив Fujinon 80x 4K. На данный момент его стоимость 219 000 долларов! В несколько раз дороже, чем сама телевизионная камера!

Стоимость длиннофокусного объектива Fujinon UA80x9 4K

Стоимость длиннофокусного объектива Fujinon UA80x9 4K

Цели и задачи камеры для телетрансляции

У кино и телевидения разные задачи, поэтому и камеры разные. В трансляциях мероприятий должно быть все четко – вот люди, вот стадион. Важно показывать действие здесь и сейчас, без заминок и проблем. Оптика для телевизионных камер со электронным сервоприводом решает эту задачу. Плюс у телекамер матрица меньше, ее размер всего 2/3. Фактически это в 3,5 раза меньше, чем у кинокамеры. Например, объектив кратностью x80 сделать под матрицу Super 35 просто невозможно, либо он будет размером как двухэтажный дом.

Некоторые специалисты считают, что если сенсор 2/3, то у всех телевизионных камер не хватает чувствительности. Нет, ничего подобного. Просто у них сразу 3 штуки – на каждый цвет по сенсору, работает через призму. Зеленый, красный и синий – цвета распределяются. И если диагональ матрицы в кино 35 мм, то здесь 2/3 диагональ это 11 мм. Если сложите на 3 – получиться 33. Те почти тоже самое! Основной параметр, который влияет на светочувствительность это pixelsize. Те количество пикселей практически одинаково, но в кинокамере все на одном сенсоре, а в телевизионной камере все разнесено на три. Почему весь мир пошел по такому стандарту? Потому-что у телевидения другие цели и задачи. У камеры для ТВ матрицы своя «пластика», можно быстро отъезжать и наезжать и изображение будет без искажений.

Объектив Fujinon UA80x9

Объектив Fujinon UA80x9

Различие стедикама в кино и на телевидении

Стедикам в кино и на телевидении очень сильно отличаются по функционалу. В кино на него вешают RED или Arri, нагружают радиофокусом и другим оборудованием и оператор просто перемещается вместе со всеми этим обвесом. Стедикам на телевидении это просто камера и ручка трансфокатора.

Видеооператор на стедикаме по-другому балансирует оборудование. В кино при балансировке опускается за 3 секунды, в телевидении это просто не нужно, здесь главное работа ручкой трансфокатора. Стедикамщик делает шаги и их съедает ручка трансфокатора наездом и отъездом, поэтому картинка получается плавная. Те сама специфика работы телевизионного оператора она вся завязана на ручке трансфокатора. В кино это не нужно, там как правило все снимается одной камерой и одним планом, заранее выставляется и делаются репетиции.

Типы записи. Внутренний носитель и передача сигнала в ПТС

Кинокамера снимает в себя, на внутренний носитель. Логорифмический свет, логарифмические кривые для пост-продакшена. На телевидении все по-другому, основная задача – показать действие в таком виде, в каком оно происходит в реальной жизни. Телевизионные камеры чаще всего не пишут в себя, а сигнал идет по кабелю в ПТС и запись уже происходит там.

В камерах для прямых трансляций несколько сигналов: питание камеры, видео с матрицы на камерный канал и на пульт, обратное видео (с пульта идет в камеру запись программы, оператор может нажать кнопку просмотра и следить за тем, что режиссер показывает в эфире), звук (XLR разъемы для внешний микрофонов), служебная связь оператор-режиссер (в обе стороны) и tally индексация. (Лампочка, которая загорается когда камера в эфире. Есть так же на студийных камерах, чтобы ведущий знал в какую камеру продолжать говорить.) И все эти сигналы идут по одному кабелю в базу. Плюс возможность управлять всеми настройками камеры удаленно: можно накрутить картинку любую и по цветам, и по гамме. Далее уже все заводиться в пульт и режиссер решает какая камера пойдет в эфир.

Итоги

Видеокамера для трансляции и камеры, которые используются в кино – очень сильно отличаются друг от друга. Конечно, небольшие частные компании не могут себе позволить покупать объективы по 200 000 долларов, поэтому на серьезные проекты все арендуется у федеральных телеканалов, а в основном работают на камерах уровня Sony PXW-300K или аналоги, которые более доступы по стоимости. Если сейчас 4K камеры для продакшена уже морально устарели, то в мире прямых трансляций переход на 4K будем ждать еще несколько лет, если не больше.

На данный момент компания Blackmagic выпустила камеры Ursa Broadcast, которые уже более-менее доступны по стоимости в комплекте с объективами Fujinon на сервоприводе. Скорей всего, в ближайшие годы частные компании будут переходить на эти них.

blackmagic Ursa

Надеюсь, что эта статья была интересной! За знания благодарим Антона Беляева и его канал на ютубе. Так же у нас можно найти материал о камерах, которые используются во время онлайн-трансляций.

Телевизионная передающая камера

Телевизионная передающая камера – это устройство, преобразующее оптическое изображение объекта в видеосигнал. Видеосигнал при передаче поступает в канал связи или в устройство видеозаписи. Телевизионная передающая камера состоит из передающей телевизионной трубки, объектива, видеоусилителя и генератора разверток. Сокращенно устройство называется телекамерой.

Телевизионные передающие камеры делятся на вещательные камеры и телекамеры для промышленного телевидения. Под вещательными камерами понимаются такие типы камер, как камеры для показа фильмов, дикторские, студийные, внестудийные камеры и т. д. В промышленном телевидении применяются телекамеры подводного телевидения, для космических исследований, для черно-белых и цветных передач и т. д. Телекамеры, которые используются в подводном телевидении, достаточно герметичны, выдерживают разнообразные давления и имеют дополнительные источники освещения для проведения съемок на глубине. Телекамеры, применяющиеся для работы в космосе, способны проводить съемки при любых температурных перепадах, при высоком уровне радиации и даже в абсолютном вакууме. В вещательной телекамере присутствует видоискатель с кинескопом для удобства обслуживания камеры оператором. На экране кинескопа отображается передаваемое телекамерой изображение. Телевизионные передающие камеры, которые предназначены для цветных передач, обязательно имеют дополнительную информацию о цвете определенного участка сцены. В подобных камерах, как правило, содержится три передающие телевизионные трубки, формирующие сигналы. Сигналы соответствуют трем цветам светового потока – зеленому, синему и красному. Разделяет световой поток на цвета, т. е. компоненты, цветоделительная оптическая система. Она представляет собой многогранную призму, которая покрыта либо системой дихронических зеркал, либо дихроническими пленками. Система зеркал находится между светочувствительным элементом передающей телевизионной трубки и объективом. Видеосигналы после передающей телевизионной трубки усиливаются и передаются по кабелю на кодирующее устройство и камерный канал. В этих устройствах формирование телевизионного видеосигнала завершается. Изображения, которые формируются тремя передающими телевизионными трубками, геометрически совмещаются автоматически или вручную в специальных устройствах.

В последнее время телевизионные передающие камеры совершенствуются, масса и габариты уменьшаются, автономность увеличивается. В результате модернизации были созданы цветные телевизионные передающие камеры с одной трубкой и кодирующим оптическим фильтром, их размеры максимально приближены к размерам кинокамер. Автономность телекамер достигается за счет удлинения камерных кабелей. Кроме того, телекамера может представлять собой самостоятельный блок с кодирующим устройством и синхрогенератором. Полный сигнал с телекамеры записывается переносным магнитофоном либо передается по радиоканалу.

В современных телекамерах часто применяются не сами передающие телевизионные трубки, а их аналоги, матричные и однострочные приборы, у которых имеется зарядовая связь. Вариообъектив проецирует изображение объекта на светоделительный блок, разделяющий световой поток на три составляющие. Основным элементом каналов с кадровым переносом зарядов является матрица, которая преобразует распределение светового потока в секцию накопления. В секции накопления находится потенциальный рельеф, который представляет собой поверхностное распределение фотогенерированных носителей заряда. Когда кадровый гасящий импульс движется, зарядное поле перемещается в зоны хранения, в секцию памяти.

Впоследствии заряды построчно переходят из секции памяти в выходной регистр сдвига, а затем к выходному устройству. На выходе матрицы образуется последовательность импульсов, амплитуда которых пропорциональна освещенности элементов накопительной секции. Проще говоря, на выходе матрицы образуется телевизионный сигнал. Развертка изображения, предполагающая перемещение зарядов, производится тактовыми импульсами синхрогенератора.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Телевизионная антенна

Телевизионная антенна Телевизионная антенна – это антенна, передающая и принимающая сигналы телевизионных вещательных программ, т. е. радиосигналов телевизионного изображения и его звуковой дорожки. Телевизионная антенна имеет вид горизонтального вибратора, такого,

Читайте также: