Профессиональная вебкамера представляет собой цифровую видео или фотокамеру, которая позволяет в режиме реального времени сканировать изображение вокруг веб – камеры и передавать это изображение по сети интернет. Для передачи изображений по сети Интернет применяется программа «Instant Messenger» или другая программа, которая позволяет воспроизводить изображение, передаваемое на видеокамеру.
Из чего состоит веб – камера?
Любая веб – камера состоит из видеокамеры (ПЗС матрицы), специального процессора компрессии, а также встроенного веб - сервера. На сегодняшний день различаются два типа матриц: ПЗС матрицы и КМОП матрицы. Такие матрицы различаются степенью детализации и четкости изображения. При работе, веб – камера осуществляет видеосъемку и преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал. Преобразованный цифровой сигнал обрабатывается специальной платой видеозахвата. После этого, видеоизображение может быть передано по сети Интернет.
Структурно, в состав видеокамеры входят: ПЗС – матрица, оптический фильтр и объектив, специальная компьютерная плата видеозахвата, блок компрессии видеоизображения, ОЗУ и центральный процессор, флэш-память и сетевой интерфейс, порты для соединения с различными устройствами.
ПЗС – матрица представляет собой светочувствительный проводник. Проводник является пластинкой, которая преобразует свет в электроимпульс. В состав ПЗС матрицы входит значительное число светочувствительных ячеек. Именно поэтому, от количества эффективных пикселей, напрямую зависит чувствительность ПЗС – матрицы.
внутренности веб-камеры с линзой и без
Объектив веб – камеры используется для проецирования изображения объекта на ПЗС – матрицу компьютера. От качества объектива, во многом зависит качество формируемого изображения. Одними из ключевых характеристик объектива являются: фокусное расстояние, глубина резкости объектива, формат и другие технические характеристики веб – камеры.
Оптические фильтры веб – камеры имеют вид плоских параллельных пластинок. Такие пластинки расположены сверху матрицы и предназначены для качественной цветопередачи веб – камеры.
Плата видеозахвата веб – камеры преобразует аналоговый электрический сигнал в цифровой формат.
Блок компрессии веб – камеры сжимает видеосигналы. Уменьшая его в объеме, он преобразует видеосигналы в такие форматы сжатия, как JPEG, MJPEG, MPEG – 1/2/4 или Wavelet. Сжатие видеосигнала позволяет многократно сократить объем видеоинформации для удобства хранения и транспортировки видеоизображения по сети Интернет. Существуют аппаратное и программное сжатие видеоизображение. Большинство веб – камер выпускают с аппаратным сжатием, так как это наиболее быстродействующий способ сжатия.
При помощи центрального процессора осуществляются задачи по воспроизведению сжатого и оцифрованного видеоизображения. Интерфейс – Ethernet отвечает за подключение веб - камеры к локальной сети. При наличии порта USB (более распространенный вид) камера может быть подключена напрямую к входу компьютера.
Опционально веб-камера может содержать программное обеспечение веб-сервера. Тогда она становится полностью автономным сервисом, подключение к которому может быть осуществлено непосредственно пользователями через Интернет. В обычном же случае камера используется как генератор видеопотока, который обрабатывается компьютером и посредством ПО на нем установленного транслируется в сеть.
Преимущества и недостатки веб – камеры
Основное преимущество веб – камеры – это ее мобильность и возможность передачи видеоинформации в режиме он – лайн. Недостатком веб – камеры является достаточно низкое качество изображения и обязательное наличие широкополосного подключения к интернет для передачи изображения в режиме он – лайн. Для обычной записи изображения, широкополосной доступ в интернет не требуется.
Как работает веб – камера?
После подключения веб – камеры к сети Интернет, ей присваивается веб – адрес. Существуют и специальные программы, которые автоматически присваивают адрес веб – камере. При определении веб – камеры компьютером, она начинает работать как сетевое устройство, преобразуя поступающее в объектив изображение в цифровой сигнал для записи или передачи в Интернет. Таким образом, и осуществляется работа веб – камеры.
Когда то связь между людьми на расстоянии поддерживалась исключительно почтовой перепиской. Такой вид общения, естественно, не мог отражать все переживаемые эмоции корреспондентов.
Да и ответ порой приходил, когда повод для обращения уже мог утратить актуальность.Принципиально новым видом связи стал изобретенный в 1876 году телефон.
Освоив технологию телефонной связи, люди поняли, что и ее для полноценного общения недостаточно – захотелось видеть лицо собеседника.
В наше время эти ограничения легко снимаются с помощью недорогих мобильных устройств под названием web-камеры.
Что такое веб-камера и как ее использовать?
Веб-камера – это небольшое цифровое устройство, которое служит для передачи и . Она передает картинку при использовании таких программ, как скайп, а также при проведении интернет-конференций и видеотрансляций.
Но прежде чем с головой погрузиться в захватывающий современный мир видеосвязи, необходимо разобраться с вопросом, как подключить веб-камеру к компьютеру?
Для начала стоит сказать пару слов о функциональности таких устройств. Обычно в . Более того, она может транслировать изображение и звук в реальном времени. Существуют самые разные модели видеокамер:
- устройства, которые транслируют видео по запросу;
- устройства, которые транслируют видео только в определенное, установленное время;
- устройства, которые транслируют видео постоянно.
Для подключения видеокамеры к компьютеру требуются:
- компьютер и веб-камера,
- специальные наушники с микрофоном,
- программа связи.
Веб-камеру необходимо соединить с персональным компьютером через USB-порт. После обнаружения нового устройства начнется автоматическая установка драйверов. Интерфейс программного обеспечения в этом случае очень простой.
Если программа почему-либо не смогла установить драйвера, то их можно запустить с установочного диска, а если нет и его – необходимое программное обеспечение можно скачать из Интернета. Если установка прошла успешно, то в папке «Мой компьютер» появится значок устройства.
Подключение веб-камеры к планшету
Все современные модели планшетов имеют свою собственную веб-камеру. Но эти гаджеты – очень хрупкие устройства, которые постоянно ломаются. Очень часто встроенная камера перестает работать, и возникает необходимость подключить к планшету внешнюю веб-камеру.
Проще всего подключить гаджет через USB. Как и в случае со стационарным компьютером, после подключения автоматически начнется загрузка драйверов. Если планшет не обнаружит устройства и не начнет загрузку, то надо скачать драйвера в Интернете (лучше всего на официальном сайте производителя планшета) и установить на устройство.
На самом деле такое случается редко – обычно загрузка всегда происходит автоматически. Планшет увидит веб-камеру как флешку, внешний накопитель или как видеокамеру. После этого необходимо перезагрузить сам планшет.
Если после всех усилий планшет все равно не видит веб-камеру, необходимо скачать с Google Play программу StickMount для Андроид, которая распознает устройство и покажет список возможных подключений. С ее помощью можно синхронизировать практически любое устройство. Для установки и вполне достаточно приобрести бесплатную версию программы.
Подключение веб-камеры к роутеру и телевизору
Кроме компьютера и планшета веб-камеру можно подключить и к другим современным цифровым устройствам, например, к роутеру. Простой по своей конструкции и функциям, роутер при необходимости можно прошить.
Если прошивка сделана правильно, то к такому маршрутизатору можно подключить камеру и организовать, например, видеонаблюдение. Но все равно, web-камеру подключить к роутеру будет непростой задачей, потому что оба устройства просто не предназначены для совместной работы. Значительно проще подключить веб-камеру к телевизору.
При этом сразу следует отметить, что к обычному аналоговому телевизору подключить этот гаджет практически невозможно. А вот современные цифровые модели предоставляют возможность такого развития событий.
Если позволяют средства, то проще всего купить интеллектуальный телевизор с поддержкой скайпа и специальную веб-камеру. Это должна быть узкоспециализированная модель именно для телевизора, которая обладает повышенной звуковой чувствительностью. Благодаря этому качеству, можно общаться через любую подходящую видеопрограмму, не покидая со своего мягкого и уютного дивана.
При этом очень важно выбрать видеокамеру, совместимую с моделью телевизора. К сожалению, такое устройство будет несовместимо с компьютером. Но не стоит забывать, что без веб-камеры общение в скайпе с помощью телевизора невозможно, потому что именно в ней находится встроенный звукозаписывающий микрофон.
Сама по себе веб-камера создана как средство передачи видеоинформации через глобальную сеть, что отразилось и в ее названии.
А так как без посторонней помощи этот гаджет работать не может, то для совершения видеовызова владелец может подключить его к тому обрабатывающему устройству, которое необходимо именно сейчас, – к компьютеру, ноутбуку, телевизору или к планшету.
Web-камера — это цифровое устройство, которое состоит из видеокамеры (ПЗС-матрицы), процессора компрессии и встроенного web-сервера. Web-камера предназначена для организации видеонаблюдения и передачи видеоизображения по сети LAN/WAN/Internet. Для работы web-камеры в сети не требуется специальных устройств и персонального компьютера.
В зависимости от настроек, доступ к видеоизображению, полученному web-камерой, может быть открыт всем пользователям сети или только авторизованным пользователям .
Устройство и принцип работы web-камеры
Современная web-камера представляет собой цифровое устройство, производящее видеосъемку, оцифровку, сжатие и передачу по компьютерной сети видеоизображения. Поэтому в состав web-камеры входят следующие компоненты:
- ПЗС-матрица,
- объектив,
- оптический фильтр,
- плата видеозахвата,
- блок компрессии (сжатия) видеоизображения,
- центральный процессор и встроенный web-сервер,
- флэш-память,
- сетевой интерфейс,
- последовательные порты,
- тревожные входы/выходы.
ПЗС-матрица (ПЗС, CCD — прибор с зарядовой связью) — прямоугольная светочувствительная полупроводниковая пластинка с отношением сторон 3: 4, которая преобразует падающий на нее свет в электрический сигнал. ПЗС-матрица состоит из большого числа светочувствительных ячеек. Для того, чтобы повысить световую чувствительность ПЗС-матрицы, нередко формируют структуру, которая создает микролинзу перед каждой из ячеек. В технических параметрах web-камеры обычно указывают формат ПЗС-матрицы (длина диагонали матрицы в дюймах), число эффективных пикселей, тип развертки (построчная или чересстрочная) и чувствительность.
Объектив — это линзовая система, предназначенная для проецирования изображения объекта наблюдения на светочувствительный элемент web-камеры. Объектив является неотъемлемой частью web-камеры, и от правильности его выбора и установки зависит качество видеоизображения, получаемого web-камерой. Часто объектив входит в комплект поставки web-камеры. Объективы характеризуются рядом важнейших параметров, таких как фокусное расстояние, относительное отверстие (F), глубина резкости, тип крепления (C, CS), формат .
Оптические инфракрасные отсекающие фильтры , которые устанавливают в web-камеры, представляют собой оптически точные плоскопараллельные пластинки, монтируемые сверху ПЗС-матрицы. Они работают как оптические низкочастотные фильтры с частотой среза около 700 нм, вблизи красного цвета. Они отсекают инфракрасную составляющую световых волн, обеспечивая тем самым правильную цветопередачу web-камеры. Однако во многих черно-белых web-камерах такие фильтры не используются, благодаря чему достигается более высокая чувствительность web-камеры.
Плата видеозахвата (блок оцифровки) осуществляет преобразование аналогового электрического сигнала, сформированного ПЗС-матрицей, в цифровой формат. Процесс преобразования сигнала состоит из трех этапов:
- Дискретизация,
- Квантование,
- Кодирование.
Дискретизация — считывание амплитуды электрического сигнала через равные промежутки времени (период). Этот этап преобразования сигнала характеризуется частотой дискретизации.
Квантование — это процесс представления результатов дискретизации в цифровой форме. Изменение уровня электрического сигнала за период дискретизации представляется в виде кодового слова из 8, 10 или 12 бит, которые дают соответственно 256, 1024 и 4096 уровней квантования. От числа уровней квантования зависит точность представления сигнала в цифровой форме .
Кодирование. Помимо информации об изменении уровня сигнала, полученной на предыдущем этапе, в процессе кодирования формируются биты, сообщающие о конце синхроимпульса и начале нового кадра, а также дополнительные биты защиты от ошибок.
Блок компрессии выполняет сжатие оцифрованного видеосигнала в один из форматов сжатия (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Благодаря сжатию, сокращается размер видеокадра. Это необходимо для хранения и передачи видеоизображения по сети. Если локальная сеть, к которой подсоединена web-камера, имеет ограниченную полосу пропускания, то во избежание переполнения сетевого трафика целесообразно сокращать объем передаваемой информации, снизив либо частоту передачи кадров по сети, либо разрешение кадров. Большинство форматов сжатия обеспечивает разумный компромисс между этими двумя способами решения проблемы передачи видео по сети. Известные на сегодняшний день форматы сжатия позволяют получить оцифрованный поток с полосой пропускания 64 Кб — 2 Мб (при такой полосе пропускания потоки видеоданных могут работать параллельно с другими потоками данных в сетях).
Центральный процессор является вычислительным ядром web-камеры. Он осуществляет операции по выводу оцифрованного и сжатого видеоизображения, а также отвечает за выполнение функций встроенного web-сервера и управляющей программы для web-камер.
Интерфейс для Ethernet служит для подключения web-камеры к сети стандарта Ethernet 10/100 Мбит/с.
Карта флэш-памяти позволяет обновлять управляющие программы для web-камер и хранить пользовательские HTML-страницы.
ОЗУ служит для хранения временных данных, которые генерируются при выполнении управляющих программ, и пользовательских скриптов. Многие интернет-камеры имеют так называемый видеобуфер. Это часть ОЗУ, зарезервированная для записи и временного хранения снятых web-камерой видеокадров. Информация в видеобуфере обновляется циклически, т.е. новый кадр записывается вместо самого старого. Эта функция необходима, если web-камера выполняет охранное видеонаблюдение, поскольку позволяет восстанавливать события, предшествующие и следующие за сигналом тревоги с подключенных к web-камере охранных датчиков.
Тревожные входы/выходы служат для подключения датчиков тревоги. При срабатывании одного из датчиков генерируется сигнал тревоги, в результате чего процессор компонует набор кадров, записанных в видеобуфер до, после и в момент поступления сигнала тревоги. Этот набор кадров может отсылаться на заданный e-mail адрес или по FTP .
Подключение и установка web-камеры
Web-камеры подключаются к сети Internet через порт 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX Ethernet или при помощи модема через последовательный порт. После физического подключения к сети web-камере присваивается IP-адрес. Чаще всего IP-адреса по умолчанию у web-камеры нет; он устанавливается либо с помощью соответствующей функции стандартного web-браузера, либо командой DOS, которая использует для идентификации серийный номер web-камеры. Кроме того, фирмы-производители разрабатывают специальные программы для web-камер, значительно упрощающие процедуру присвоения web-камере IP-адреса (например, IP Installer компании AXIS Communications). Благодаря встроенному программному обеспечению для web-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента, e-mail клиента и др., web-камера подключается непосредственно к LAN/WAN/Internet сети и работает в ней как самостоятельное сетевое устройство. Это отличает web-камеры от обычных компьютерных камер, которые требуют обязательного подключения к персональному компьютеру через USB или LPT порт. Кроме того, web-камеры могут поддерживать работу с пользовательскими скриптами и JAVA-апплетами .
Для установки web-камеры на улице или в помещении многие производители предусматривают в конструкции корпуса камеры специальный крепеж, предназначенный для установки ее на стены, потолки, кронштейны и поворотные устройства. Некоторые интернет-камеры имеют встроенные поворотные устройства, предназначенные для монтажа на горизонтальной или вертикальной поверхности.
Список литературы:
- Информатика: Учебник для вузов / Под ред. проф. Н.В. Макаровой. — 3-е изд. перераб. — М.: Ф и С, 2004.
- Колесниченко С., Шишигин И. Аппаратные средства PC. BHV 1999.
- Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. — М.: Высш. шк., 1999. MS Excel 97 (2000). Шаг за шагом. Ecom 1999 (2000).
- Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс. М.: Финансы и статистика. 1997.
А.Зотов
П О П У Л Я Р Н О Е:
Одним из приборов-помощников радиолюбителя должен быть частотомер. С его помощью легко обнаружить неисправность генератора, измерить и подстроить частоту. Генераторы очень часто встречаются в схемах. Это приемники и передатчики, часы и частотомеры, металлоискатели и различные автоматы световых эффектов…
Технологии развиваются настолько стремительно, что сейчас можно запросто сидеть за тысячи километров друг от друга и не просто общаться голосом, а смотреть в глаза собеседнику. Для этого достаточно иметь веб-камеру, которая для миллионов людей по всему миру стала привычным средством связи. Сегодня мы поговорим о том, какие они бывают и как не ошибиться с выбором.
Как появилась первая веб-камера?
Первая веб-камера была запущена в далеком 1991 году и показывала кофеварку в Троянской комнате Кембриджского университета. Работавшей там в группе ученых приходилось мириться с действительно спартанскими условиями. Например, для приготовления кофе нужно было подняться этажом выше, где находилась единственная кофеварка. Как и в любом большом коллективе кофе в ней заканчивался быстро и походы за бодрящем напитком не всегда были удачными. Нужно было найти выход из ситуации. В результате к одному из компьютеров в лаборатории, на котором было устройство видеозахвата, подключили камеру, направленную на кофеварку. Функцию web-сервера выполнял все тот же компьютер за счет ПО, написанного специально для него. Узнать об уровне кофе в кофеварке стало легко - достаточно было запустить на своем компьютере клиентское ПО, обеспечивающее соединение с сервером. После этого в маленьком окошке на экране появлялось изображение в черно-белом цвете, обновляющееся три раза за минуту.
В начале 1992 года на страницах журнала «Comm-Week» появилась заметка об интересном комплексе, что подтолкнуло многих производителей к разработке и выпуску веб-камер. Кстати, та самая камера из Троянской комнаты была отключена 22 августа 2001 года. Сейчас же веб-камеры используются телеконференций через сеть Интернет, а также для:
- съемки видео;
- фотографирования;
- видеонаблюдения.
Веб-камеры работают только с мультимедийными сетевыми приложениями, в которых особое внимание уделяется не качеству передаваемых данных (изображение и звук), а скорости передачи. Именно поэтому перед покупкой камеры стоит обратить особое внимание на совместимость устройства с ОС, установленной на компьютере, т.к. ряд моделей рассчитан исключительно на работу с ОС Windows.
Конструктивно веб-камеры состоят из следующих компонентов:
- объектива;
- ПЗС-матрицы;
- оптического фильтра;
- блока сжатия видеоизображения;
- платы видеозахвата;
- центрального процессора;
- встроенного веб-сервера;
- сетевого интерфейса;
- последовательных портов;
- флэш-памяти;
- тревожных входов/выходов.
Матрица веб-камеры
Матрица является основой веб-камеры. Они различаются технологией изготовления, а на данный момент активно используются матрицы:
- CMOS;
Преимуществом матрицы CCD является то, что она выдает более качественную картинку, при этом создает меньше «шумов» (помех). Это выгодно отличает её от матрицы на CMOS-сенсорах. При этом они и стоят несколько дороже.
Кроме сенсорной технологии важно учитывать и разрешающую способность. Именно от неё зависит качество картинки. Разрешение веб-камеры может варьироваться в пределах от 0,3 до 3 мегапикселей . При этом самым популярным является разрешение VGA - 0,3 Мпикс . с размером кадра 640x480 пикселей. Этого вполне достаточно для проведения видеоконференций и записи небольших видеороликов.
Чаще всего в продаже встречаются веб-камеры с такими разрешениями:
- 640х480 и 800x600. Этого хватает для передачи видео и проведения видеоконференций, но вот для хорошего фотоснимка этого не достаточно.
- 1280х720 или HD разрешение. Такие камеры позволяют получать видео хорошего качества и приличные фотографии. Как правило, HD веб-камера являются оптимальным вариантом по соотношению цены и качества..
- 1280х960 и более (1280x1024 , 1600x1200 и 1920x1080). Такие камеры позволяют получать видео отличного качества (вплоть до Full HD), да и фотоснимки будут хорошими, но «тягаться» со карточками с фотоаппаратов им сложно.
Важным параметром является чувствительность матрицы, которая определяет минимальный уровень освещенности, при котором возможна съемка. Чувствительность измеряется в Люксах (lux). Стоит понимать, что вне зависимости от цены, практически все камеры, даже с CCD-сенсорами, создают помехи и «шумят», если на матрицу попадает недостаточно света.
Тип подключения веб-камеры
Выбирая веб-камеру, стоит обратить внимание на то, как она подключается к компьютеру. Большая часть моделей идет с USB-разъемом и имеют так называемое проводное подключение. Существует две версии данного интерфейса, которые отличаются по скорости. Версия USB 1.1, при этом качество видео будет оставлять желать лучшего: 640x480 пикселей при 15 кадрах в секунду (частота передачи кадров 15 fps). Это негативным образом сказывается на качестве картинки - она «притормаживает». В таком случае лучше выбирать модели, где частота передачи кадров была более 30 fps (сейчас практически все веб-камеры имеют такую частоту). Пропускать больший поток данных USB 1.1 не может, так что лучше отдавать предпочтением камерам, работающим по протоколу USB 2.0 и USB 3.0 .
Более удобными являются беспроводные веб-камеры . Они состоят из двух частей:
- передатчика (смонтированного в корпусе камеры);
- приемника, который подключается к разъему USB.
Дополнительные функции веб-камеры
Большинство веб-камер помимо своих основных функций имеют и ряд дополнительных опций. Например, они могут использоваться для фотосъемки. В таком случае лучше отдавать предпочтение камерам, которые имеют достаточно большую разрешающую способность.
Стоит отметить, что большинство веб-камер имеют встроенный микрофон . Главное – это удобно. Не нужно подключать дополнительные устройства, что экономит время и избавляет от лишних проводов. Конечно, такой встроенный микрофон нельзя сравнивать с хорошим профессиональным, но он в полной мере справляется с возложенными на него задачами. Для блогеров, которые занимаются видеосъемкой, стоит выбирать модели с более чувствительным микрофоном. Это позволяет получать хорошее качество звука, которое столь важно при их деятельности.
Веб-камеры без микрофона имеют меньшую стоимость, но и работа с ними не настолько комфорта.
Особой популярностью пользуются веб-камеры с функцией подсветки . Она позволяет улучшить освещение области, находящейся рядом с камерой. При этом она достаточно комфортная для глаз человека и не ослепляет ярким светом. Управлять подсветкой можно с помощью специальной клавиши на корпусе, но более совершенные модели имеют кнопки настойки яркости и цвета.
Сегодня большинство веб-камер имеют автофокус, который удобен тем, что Вам не придется каждый раз настраивать резкость вручную. Камера в автоматическом режиме настраивается на максимально четкое изображение. Как правило, камеры с ручной наводкой на резкость практически не встречаются. Более «навороченные» модели камер имеют функцию слежения за лицом. Эта опция позволяет в автоматическом режиме удерживать в фокусе лицо пользователя, находящееся в поле зрения камеры. Это существенно упрощает выбор места для установки камеры и делает проведение видеоконференций максимально комфортным и удобным.
Фиксация камеры
В зависимости от способа установки веб-камеры их можно разделить на:
- клипсовые (крепление на мониторе );
Настольные имеют специальную платформу и ножку. Несмотря на то, что они занимают место на столе, зато позволяют вести съемку из разных точек.
Универсальное крепление является оптимальным вариантом. Они устанавливаются на любую поверхность от плоского ноутбука до полки на компьютерном столе, ведь имеют специальный зажим-подставку.
Цвет камеры под настроение
Сегодня производители выпускают стильные и яркие веб-камеры с корпусом различных цветов.
Представляю вашему вниманию статью о вебкамерах . Это устройство конечно же в современном мире уже давно не ново, и многие люди пользуются сим замечательным девайсом, благодаря которому не только можно увидеть интересующего Вам человека на другом конце мира, но также и понаблюдать за любым уголком нашей планеты, в котором размещена вебкамера. Но обо всем по порядку. Итак…
Вебкамера , или веб-камера , или Web-камера (англ. Webcam ) — малоразмерная цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети интернет (в программах типа Skype, Instant Messenger или в любом другом видеоприложении, позволяющему поддерживать видеосвязь). В последнее время, общаться с помощью вебкамеры можно даже в некоторых социальных сетях, например – Одноклассники.
История вебкамер
Все началось в одной из компьютерных лабораторий Кембриджа еще в начале 90-х годов прошлого века, когда Глобальная паутина (интернет) только-только начинала свое победоносное шествие по планете.
Группа ученых, человек 15-20, работала над проектом в области сетевых технологий. Условия работы были спартанскими — на всю команду приходилась всего одна кофеварка, которая не могла удовлетворить потребности всего коллектива. Основная работа велась в лаборатории, персонал жил в этом же здании, но в другой его части. Чтобы подхлестнуть мыслительный процесс чашечкой бодрящего напитка, участники научного проекта были вынуждены часто посещать коридор, находившийся этажом выше, где и располагалась кофеварка. Зачастую такие походы терпели крах, так как некоторые коллеги уже успевали опорожнить вожделенную емкость. Ситуация требовала нестандартного решения, и оно было найдено.
Один из компьютеров в лаборатории имел устройство видеонаблюдения (frame grabber). К нему подключили камеру, которая была направлена на объект наблюдения. Этот же компьютер играл роль web-сервера за счет специально написанного программного обеспечения. Желающие знать, есть ли кофе, должны были запустить на своем компьютере клиентское ПО, соединяющееся с сервером. В результате на удаленном компьютере в маленьком окошке выводилось черно-белое изображение, обновляющееся три раза в минуту. Заметка об этом интересном комплексе была опубликована в журнале Comm-Week 27 января 1992 года.
С момента появления первых прототипов IP камер прошло не так уж много времени, но они уже превратились во вполне сформировавшийся, отдельный класс устройств, делающих повседневную жизнь проще, удобнее и веселее.
Светочувствительный сенсор - это своего рода сердце любой цифровой камеры. Именно он позволяет преобразовывать свет в электрические сигналы, доступные для дальнейшей электронной обработки.
Основной принцип действия и ПЗС- и КМОП-сенсоров одинаков: под воздействием света в полупроводниковых материалах рождаются носители заряда, которые впоследствии преобразуются в напряжение.
Различие между ПЗС- и КМОП-сенсорами заключается прежде всего в способе накопления и передачи заряда, а также в технологии преобразования его в аналоговое напряжение. Не вдаваясь в подробности конструкции различных типов сенсоров, отметим лишь, что КМОП-сенсоры являются значительно более дешевыми в производстве, но и более «шумными».
Принцип работы Web-камеры схож с принципом работы любой или . Кроме оптического объектива и светочувствительного ПЗС- или КМОП-сенсора обязательным является наличие аналого-цифрового преобразователя (АЦП), основное назначение которого - преобразовывать аналоговые сигналы светочувствительного сенсора, то есть напряжение в цифровой код. Кроме того, необходима система цветоформирования. Другим важным элементом камеры является схема, отвечающая за компрессию данных и подготовку к передаче в нужном формате. В Web-камерах видеоданные передаются в компьютер по USB-интерфейсу, то есть заключительной схемой камеры должен быть контроллер USB-интерфейса.
Аналого-цифровой преобразователь занимается дискретизацией непрерывного аналогового сигнала. Такие преобразователи характеризуются как частотой отсчетов, определяющих промежутки времени, через которые производится замер аналогового сигнала, так и своей разрядностью. Разрядность АЦП – это количество бит, использующихся для представления сигнала. Например, если используется 8-разрядный АЦП, то для представления сигнала имеется 8 бит, которые позволяют задать 256 различных значений. При использовании 10-разрядного АЦП имеется возможность дискретно задавать 1024 различных уровня сигнала.
Учитывая низкую пропускную способность USB-шины (всего 12 Мбит/с, из которых Web-камера использует не более 8 Мбит/с), данные необходимо сжимать перед непосредственной передачей в компьютер. Очевидность этого следует из простого расчета. При разрешении кадра 320×240 пикселов и глубине цвета 24 бита размер кадра в несжатом виде будет составлять 1,76 Мбит. При ширине полосы пропускания USB-канала 8 Мбит/с в несжатом виде можно передавать кадры со скоростью не более 4,5 кадров/с. Однако для получения качественного видео необходима скорость передачи 24 или более кадров/с. Таким образом, становится понятно, что без аппаратного сжатия передаваемой информации функционирование камеры было бы невозможно. Поэтому любой контроллер камеры должен обеспечивать необходимую компрессию данных для передачи их по USB-интерфейсу. Собственно компрессия - это и есть основное назначение USB-контроллера. Обеспечивая необходимую компрессию в реальном времени, контроллер, как правило, позволяет передавать видеопоток со скоростью 10-15 кадров/с при разрешении 640×480 и со скоростью 30 кадров/с при разрешении 320×240 и меньшем.
Любительские веб-камеры. Такой вид веб-камер предназначен в основном для видеообщения, проведения видеоконференций, записи видео и фотографирования. Такие камеры относительно не дорогие, и простые в использовании. С подробными характеристиками любительских веб-камер мы познакомимся с вами немного позже.
Профессиональные веб-камеры (Сетевые вебкамеры или IP-камеры). Этот вид вебкамер используется в основном для видеонаблюдения за охраняемыми объектами, или в других подобных целях. Современная IP-камера представляет собой цифровое устройство, производящее видеосъемку, оцифровку, сжатие и передачу по компьютерной сети видеоизображения. В отличие от обычной веб-камеры сетевая камера функционирует как вебсервер и имеет свой собственный IP-адрес. Таким образом, возможно непосредственное подключение камеры к интернету, без компьютера, что позволяет получать видео и аудиосигнал и обеспечивать управление камерой посредством интернета через браузер.
Теперь мы с вами узнали, уважаемые читатели, что такое вебкамера, ее принцип работы, историю, виды. Давайте перейдем к вопросу о выборе вебкамеры. Итак, на что нужно обратить внимание при покупке вебкамеры?
Тип матрицы (Sensor Type)
На этот параметр необходимо обращать внимание прежде всего тогда, если Вы себе выбираете не бюджетную вебкамеру, например для коммерческих целей. Это обусловлено тем, что в основном все любительские вебкамеры имеют один из двух основных видов матриц – CMOS. Эта матрица не дорогая в изготовлении, имеет низкое энергопотребение, и основные необходимые технические характеристики для комфортного использования вебкамеры.
Другой вид матрицы – CCD. Она имеет улучшенные характеристики по качеству видеоизображения, и соответственно, вебкамеры на CCD матрице имеют более высокую цену.
Как по мне, можно брать камеру на CMOS, и радоваться жизни, не переплачивая лишние сотню вторую долларов. Хотя, если Вам некуда их деть, тогда вперед!
Частота кадров в секунду (Fps)
Этот параметр фактически напрямую влияет на плавность передаваемой вебкамерой картинки. Чем больше кадров в секунду вебкамера передает, тем меньше Вы будете расстраиваться в видеообщении со своим оппонентом.
Веб-камеры встречаются с показателем 8, 15, 30 кадров секунду и более. Оптимальный показатель – 30 кадров в секунду.
Важно! Чем больше кадров в секунду имеет видеосигнал, тем больше он имеет свой размер, и соответственно для нормальной видеосвязи, необходим более скоростной интернет.
Разрешение картинки
Для видео разрешающая способность колеблется от 0,1 до 2 Мп. Стоит отметить, что оптимальным, а заодно и самым популярным является VGA формат (640×480 пикселей, 0,3 Мп). Именно такие камеры и рекомендуются к приобретению для обычного, домашнего интернет-общения.
Разрешения 320×240 (0,1 Мп) будет вполне достаточно к примеру для интернет-видеоконференций, а уже повышать этот показатель следует тогда, когда возможность обзора собеседника в высоком качестве имеет первостепенное значение.
Важно! Чем больше разрешение имеет видеосигнал, тем больше он имеет свой размер, и соответственно для нормальной видеосвязи, необходим более скоростной интернет.
Хочу отметить, что на данный момент, Интернет имеет все более и более высокую скорость подключения, и соответственно, появились вебкамеры с разрешение Full HD 1080p (1920×1080), что позволяет в высокой четкости и отменном качестве просматривать видеосигнал на с высоким разрешением.
Если честно, в силу технологического прогресса, могут предложить, что через годик-два появятся вебкамеры, с возможностью записывать видео в 3D. Хотя, возможно это уже есть и сейчас, и я просто эту новинку где-то выпустил из виду.
Оптика
Существуют вебкамеры с пластиковой и стеклянной линзами.
В бюджетных любительских вебкамерах в основном установлена пластиковая оптика, что соответственно передает картинку не всегда в естественных цветах.
Стеклянная оптика имеет более натуральную цветопередачу. Не уверен, что все продавцы в магазинах имеют знание об этом параметре, но если Вы любите максимум во всем, обратите внимание и на оптику вебкамеры.
В продаже видел вебкамеру с оптикой Carl Zeiss, которую используют в фотоаппаратах и видеокамерах компания Sony.
Чувствительность матрицы
Немаловажный параметр, определяющий минимальную степень освещенности объекта, при которой веб-камера способна делать снимки приемлемого качества. Чувствительность матрицы веб-камеры измеряется в люксах (lux).
Важно! При недостаточной освещенности даже дорогая веб-камера с CCD-матрицей выдает картинку с помехами.
Микрофон
Решил упомянуть, т.к. недавно искал недорогую вебкамеру, и даже представить не мог, что до сих пор они существуют без встроенных микрофонов. Если честно, не очень удобно, если есть возможность общаться без наушников с микрофоном, использовать микрофон. А так, подключил одно устройство, и говоришь себе, не связывая себя лишними шнурами 🙂 .
Еще один нюанс. Подключение микрофона может осуществляться как через тот же USB разъем, через который подключается сама вебкамера, так и через параллельный микрофонный штекер. Удобно, когда все устройство работает через один кабель, без дополнительных штекеров.
Кстати, запись звука может записываться как в монорежиме, так и в стерео. Выбор за Вами.
Крепление
Обратите пожалуйста на эту мелочь. Дело в том, что есть вебкамеры, которые после покупки приходится приматывать к монитору или еще куда-нибудь скотчем, подставлять всякие бумажки, резинки и т.д. Если возможно, попросите продавца, пусть продемонстрирует крепление вебкамеры. Попробуйте и сами ее на месте прикрепить к чему-нибудь.
Фокусировка
От фокусировки зависит, насколько будет высока четкость передаваемого изображения.
Вебкамеры бывают как с ручной фокусировкой, так и с автоматической. Удобно, когда есть и та, и другая в одном устройстве. Почему? Об этом Вы узнаете, когда начнете пользоваться вебкамерой.
Возможность фотоснимка
В большинстве видах вебкамер, есть функция – фотоснимок. На корпусе вебкамеры установлена кнопка, нажимая на которую, Вы получаете фотоснимок. Качество скажу сразу, хуже чем на фотоаппарате, поэтому не рассчитывайте особо. А вот для фото на аватарку, самое то. Хотя некоторые рассказывают, что фото с большим количеством мегапикселей делается красивым.
Если Вам интересно узнать, что влияет на качество фотоснимка в фотоаппарате, прочтите .
Тип подключения
В основном все вебкамеры подключаются с помощью разъема USB.
Этот разъем имеет 3 стандарта: USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0.
Для обычной вебкамеры USB 2.0 – оптимальный параметр. Если Вы приобретаете в устройство с возможностью передавать видео в разрешении Full HD 1080p, тогда желательно, чтобы камера имела разъем USB 3.0. Хотя производители стараются делать все оптимально, но как говориться: «Лучше перебдеть, чем недобдеть».
Также, как я уже упоминал выше, обратите внимание, чтобы камера со встроенным микрофоном, не имела дополнительного штекера для подключения его.
Еще существуют вебкамеры, в основном профессиональные, с возможностью передачи видеосигнала по беспроводному каналу Wi-Fi. Очень удобно.
Дополнительные возможности веб-камеры
Веб-камера может иметь ряд дополнительных функций: функции редактирования информации, управления яркостью и контрастностью, коррекцией цветовой гаммы, частотой смены кадров, защитой паролем.
Профессиональная вебкамера может быть оснащена детектором движения и иметь поворотный механизм, что позволяет использовать ее для видеонаблюдения.
Бренд
На фирму-производитель я привык обращать внимание практически всегда, особенно если дело касается электроники.
Во-первых – это качество и гарантия на само устройство. Ведь в случае чего, не хочется в поисках сервисного центра обнаружить, что его, как такового в той стране, в который Вы проживаете не существует, т.к. он есть только в Китае, в котором производиться львиная доля электроники.
Во-вторых – это Ваша и Ваших близких безопасность. Сейчас появляются новости, когда даже кукла в руках ребенка взрывается, что уж говорить о более сложной технике.
Кто знает, кто и каким место думал, когда создавал подделку того или иного устройства.
Самые популярные бренды вебкамер: Logitech, Creative, A4 Tech, Genius, Sven, Microsoft, Trust, Canyon.
Я бы себе покупал Logitech. Да простят меня конкуренты данного бренда:-).
Важно! Прошу Вас, дорогие читатели, не приобретайте вебкамеры в подозрительных местах продаже электроники, например на рынке с машины. Благодарю!
Самую дешевую вебкамеру, с минимальным набором функций можно приобрести за 8 у.е.
Стандартную вебкамеру, со встроенным микрофоном и разрешением 640×480 можно приобрести примерно за 20 у.е.
Вебкамеру со всеми наворотами можно приобрести примерно за 120 у.е.
Видео: Как выбрать вебкамеру
