كاميرا فيديو

كاميرا الفيديو هي أداة بصرية تلتقط مقاطع فيديو ، على عكس كاميرا الأفلام التي تسجل الصور على الفيلم . تم تطوير كاميرات الفيديو في البداية لصناعة التلفزيون ولكنها منذ ذلك الحين أصبحت تستخدم على نطاق واسع لمجموعة متنوعة من الأغراض الأخرى.
تُستخدم كاميرات الفيديو بشكل أساسي في وضعين. الأول، وهو سمة مميزة لكثير من البث المبكر، هو البث التلفزيوني المباشر ، حيث تقوم الكاميرا بتغذية الصور في الوقت الفعلي مباشرة إلى الشاشة للمراقبة الفورية. لا تزال بعض الكاميرات تخدم إنتاج البث التلفزيوني المباشر، ولكن معظم الاتصالات المباشرة مخصصة للأمن والعمليات العسكرية/التكتيكية والصناعية حيث تكون المشاهدة خفية أو عن بعد مطلوبة. في الوضع الثاني، يتم تسجيل الصور على جهاز تخزين للأرشفة أو المعالجة الإضافية؛ لسنوات عديدة، كان شريط الفيديو هو التنسيق الأساسي المستخدم لهذا الغرض، ولكن تم استبداله تدريجيًا بالقرص الضوئي والقرص الصلب ثم ذاكرة الفلاش . يتم استخدام الفيديو المسجل في إنتاج التلفزيون، وفي كثير من الأحيان مهام المراقبة والرصد التي تتطلب تسجيلًا غير مراقب لموقف ما لتحليله لاحقًا.
أنواع واستخدامات
تتمتع كاميرات الفيديو الحديثة بتصميمات واستخدامات عديدة:
- قد تكون كاميرات الفيديو الاحترافية ، مثل تلك المستخدمة في الإنتاج التلفزيوني ، موجودة في استوديو تلفزيوني أو متحركة في حالة الإنتاج الميداني الإلكتروني (EFP). توفر هذه الكاميرات عمومًا تحكمًا يدويًا دقيقًا للغاية لمشغل الكاميرا، وغالبًا ما يتم استبعاد التشغيل الآلي. وعادةً ما تستخدم ثلاثة أجهزة استشعار لتسجيل اللون الأحمر والأخضر والأزرق بشكل منفصل.
- تجمع كاميرات الفيديو بين الكاميرا وجهاز تسجيل فيديو أو جهاز تسجيل آخر في وحدة واحدة؛ وهي أجهزة متنقلة، وقد استُخدمت على نطاق واسع في إنتاج التلفزيون والأفلام المنزلية وجمع الأخبار الإلكترونية (ENG) (بما في ذلك الصحافة الشعبية ) والتطبيقات المماثلة. ومنذ التحول إلى كاميرات الفيديو الرقمية، تحتوي معظم الكاميرات على وسائط تسجيل مدمجة وبالتالي فهي أيضًا كاميرات فيديو. غالبًا ما تتمتع كاميرات الحركة بقدرات تسجيل بزاوية 360 درجة.
- تستخدم كاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة (CCTV) بشكل عام كاميرات ذات حركة دائرية وإمالة وتكبير (PTZ) لأغراض الأمن والمراقبة و/أو الرصد. تم تصميم هذه الكاميرات لتكون صغيرة وسهلة الإخفاء وقادرة على العمل دون مراقبة؛ غالبًا ما تكون الكاميرات المستخدمة في البيئات الصناعية أو العلمية مخصصة للاستخدام في بيئات يصعب الوصول إليها أو غير مريحة للبشر عادةً، وبالتالي فهي محصنة لمثل هذه البيئات المعادية (مثل الإشعاع أو الحرارة العالية أو التعرض للمواد الكيميائية السامة).
- كاميرات الويب هي كاميرات فيديو تقوم ببث بث فيديو مباشر إلى جهاز كمبيوتر.
- تحتوي العديد من الهواتف الذكية على كاميرات فيديو مدمجة، وحتى الهواتف الذكية المتطورة يمكنها التقاط الفيديو بدقة 4K.
- تُستخدم أنظمة الكاميرات الخاصة في الأبحاث العلمية، على سبيل المثال على متن قمر صناعي أو مسبار فضائي ، وفي أبحاث الذكاء الاصطناعي والروبوتات ، وفي الاستخدام الطبي . غالبًا ما يتم ضبط هذه الكاميرات للإشعاع غير المرئي للأشعة تحت الحمراء ( للرؤية الليلية واستشعار الحرارة) أو الأشعة السينية ( للاستخدام الطبي وعلم الفلك المرئي ).
تاريخ
كانت أقدم كاميرات الفيديو تعتمد على قرص نيبكو الميكانيكي واستُخدمت في البث التجريبي خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين. حلت التصميمات الإلكترونية الكاملة القائمة على أنبوب كاميرا الفيديو ، مثل Iconoscope لفلاديمير زوريكين وجهاز تشريح الصور لفيلو فارنسورث ، محل نظام نيبكو بحلول ثلاثينيات القرن العشرين. وظلت هذه الأجهزة مستخدمة على نطاق واسع حتى ثمانينيات القرن العشرين، عندما قضت الكاميرات القائمة على أجهزة استشعار الصور ذات الحالة الصلبة مثل جهاز اقتران الشحنة (CCD) ومستشعر البكسل النشط CMOS (مستشعر CMOS) في وقت لاحق على المشكلات الشائعة مع تقنيات الأنبوب مثل احتراق الصورة والخطوط وجعلت سير عمل الفيديو الرقمي عمليًا، حيث أن خرج المستشعر رقمي وبالتالي لا يحتاج إلى تحويل من التناظرية.
الأساس لأجهزة استشعار الصور ذات الحالة الصلبة هو تقنية أشباه الموصلات المعدنية والأكسيدية (MOS)، [1] والتي نشأت من اختراع MOSFET (ترانزستور تأثير المجال MOS) في مختبرات بيل عام 1959. [2] أدى هذا إلى تطوير أجهزة استشعار الصور شبه الموصلة ، بما في ذلك CCD ومستشعر البكسل النشط CMOS لاحقًا . [1] كان أول مستشعر صور أشباه الموصلات هو جهاز اقتران الشحنة، الذي تم اختراعه في مختبرات بيل عام 1969، [3] استنادًا إلى تقنية مكثف MOS . [1] تم اختراع مستشعر البكسل النشط NMOS لاحقًا في أوليمبوس عام 1985، [4] [5] [6] مما أدى إلى تطوير مستشعر البكسل النشط CMOS في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا عام 1993. [7] [5]
كما تم تمكين كاميرات الفيديو الرقمية العملية من خلال التقدم في ضغط الفيديو ، وذلك بسبب متطلبات الذاكرة والنطاق الترددي العالية غير العملية للفيديو غير المضغوط . [8] أهم خوارزمية ضغط في هذا الصدد هي تحويل جيب التمام المنفصل (DCT)، [8] [9] وهي تقنية ضغط ضائعة تم اقتراحها لأول مرة في عام 1972. [10] تم تمكين كاميرات الفيديو الرقمية العملية من خلال معايير ضغط الفيديو القائمة على DCT، بما في ذلك معايير ترميز الفيديو H.26x و MPEG التي تم تقديمها من عام 1988 فصاعدًا. [9]
أدى التحول إلى التلفزيون الرقمي إلى تعزيز كاميرات الفيديو الرقمية. وبحلول أوائل القرن الحادي والعشرين، كانت معظم كاميرات الفيديو عبارة عن كاميرات رقمية .
مع ظهور التقاط الفيديو الرقمي، اختفى التمييز بين كاميرات الفيديو الاحترافية وكاميرات الأفلام حيث أصبحت آلية التصوير المتقطعة هي نفسها. في الوقت الحاضر، تُسمى الكاميرات متوسطة المدى المستخدمة حصريًا للتلفزيون والأعمال الأخرى (باستثناء الأفلام) بكاميرات الفيديو الاحترافية.
وسائط التسجيل
لم يكن من الممكن تسجيل الفيديو المبكر بشكل مباشر. [11] كانت أول محاولة ناجحة إلى حد ما لتسجيل الفيديو بشكل مباشر في عام 1927 باستخدام Phonovision القائم على الأقراص لجون لوجي بيرد . [11] كانت الأقراص غير قابلة للتشغيل بتقنية ذلك الوقت على الرغم من أن التطورات اللاحقة سمحت باستعادة الفيديو في الثمانينيات. [11] أجريت التجارب الأولى لاستخدام الشريط لتسجيل إشارة فيديو في عام 1951. [12] كان أول نظام تم إصداره تجاريًا هو شريط الفيديو Quadruplex الذي أنتجته شركة Ampex في عام 1956. [12] بعد عامين قدمت شركة Ampex نظامًا قادرًا على تسجيل فيديو ملون. [12] كانت أول أنظمة التسجيل المصممة لتكون محمولة (وبالتالي قابلة للاستخدام خارج الاستوديو) هي أنظمة Portapak بدءًا من Sony DV-2400 في عام 1967. [13] تبع ذلك في عام 1981 نظام Betacam حيث تم دمج مسجل الشريط في الكاميرا مما يجعل كاميرا الفيديو. [13]
حوامل العدسات
في حين أن بعض كاميرات الفيديو تحتوي على عدسات مدمجة، فإن البعض الآخر يستخدم عدسات قابلة للتبديل متصلة عبر مجموعة من الحوامل. بعضها مثل Panavision PV و Arri PL مصممة لكاميرات الأفلام بينما البعض الآخر مثل Canon EF و Sony E مصمم للتصوير الفوتوغرافي الثابت. [14] توجد مجموعة أخرى من الحوامل مثل S-mount لتطبيقات مثل CCTV.
انظر أيضا
- كاميرا أفلام رقمية
- كاميرا رقمية ذات عدسة عاكسة واحدة
- كاميرا فاير واير
- كاميرا فيديو احترافية
- التسجيل على الحافة
- الإنتاج التلفزيوني
- ثلاث كاميرات مراقبة
- أنبوب كاميرا الفيديو
- تصوير فيديو
- الاتصال المرئي
- كاميرا ويب
- كاميرا ذكية
مراجع
- ^ abc Williams, JB (2017). الثورة الإلكترونية: اختراع المستقبل. Springer. ص 245-248. ISBN 978-3-319-49088-5.
- ^ "1960: عرض ترانزستور أشباه الموصلات المصنوعة من أكسيد المعدن (MOS)". محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع في 31 أغسطس 2019 .
- ^ جيمس ر. جانيسيك (2001). الأجهزة العلمية المقترنة بالشحنة. SPIE Press. ص 3-4. ISBN 978-0-8194-3698-6.
- ^ ماتسوموتو، كازويا؛ وآخرون (1985). "ترانزستور ضوئي جديد من مادة موس يعمل في وضع قراءة غير مدمر". المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 24 (5أ): L323. رمز المرجع : 1985JaJAP..24L.323M. doi : 10.1143/JJAP.24.L323. S2CID 108450116.
- ^ ab Fossum, Eric R. (12 July 1993). Blouke, Morley M. (ed.). "مستشعرات البكسل النشطة: هل أجهزة CCD من عصر الديناصورات؟". SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III . Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III. 1900. International Society for Optics and Photonics: 2–14. Bibcode :1993SPIE.1900....2F. CiteSeerX 10.1.1.408.6558 . doi :10.1117/12.148585. S2CID 10556755.
- ^ Fossum, Eric R. (2007). "Active Pixel Sensors" (PDF) . Semantic Scholar . S2CID 18831792. مؤرشف من الأصل (PDF) في 9 مارس 2019. تم الاسترجاع في 8 أكتوبر 2019 .
- ^ Fossum, Eric R. ; Hondongwa, DB (2014). "مراجعة الصمام الضوئي المثبت لأجهزة استشعار الصور CCD وCMOS". مجلة جمعية الأجهزة الإلكترونية IEEE . 2 (3): 33–43. doi : 10.1109/JEDS.2014.2306412 .
- ^ ab Belmudez, Benjamin (2014). تقييم وتوقع جودة الصوت والصورة للاتصالات المرئية. Springer. ص 11-13. ISBN 978-3-319-14166-4.
- ^ هوانغ، هسيانغ تشيه؛ فانغ، واي تشي (2007). إخفاء بيانات الوسائط المتعددة الذكية: اتجاهات جديدة. سبرينغر. ص. 41. ISBN 978-3-540-71169-8.
- ^ أحمد، ناصر (يناير 1991). "كيف توصلت إلى تحويل جيب التمام المنفصل". معالجة الإشارات الرقمية . 1 (1): 4-5. doi :10.1016/1051-2004(91)90086-Z.
- ^ abc "'Phonovision': 1927-28 « فجر التلفزيون ".
- ^ abc Marsh, Alex (27 July 2017). "تاريخ شرائط الفيديو، الجزء الأول". Bitstreams . جامعة ديوك . تم الاسترجاع في 11 فبراير 2022 .
- ^ ab Buckingham, David; Willett, Rebekah; Pini, Maria (2011). Home Truths?: Video Production and Domestic Life. University of Michigan Press. p. 9. ISBN 978-0-472-05137-3.
- ^ Rhodes, Phil (4 فبراير 2018). "دليل RedShark لتركيبات العدسات". RedShark . تم الاسترجاع في 3 مارس 2022 .
