Вебкамера (Webcam). Описание, виды, принцип работы и выбор вебкамеры. Выбираем веб-камеру Сообщение о веб камере
Цифровая веб-камера представляет собой сетевое устройство, которое состоит из видео камеры (ПЗС-матрицы), процессора компрессии и встроенного веб-сервера. Как правило, веб-камера используется как устройство для организации видеосъемки, видеоконференций или видеонаблюдения и передачи видеоизображения по сети LAN/WAN/Internet. Для работы веб-камеры в сети не требуется специальных устройств и персонального компьютера. В зависимости от настроек, доступ к видеоизображению, полученному веб-камерой, может быть открыт всем пользователям сети или только авторизованным пользователям.
Устройство и принцип работы веб-камеры
Современная веб-камера представляет собой цифровое устройство, производящее видеосъемку, перобразование аналогового видеосигнала в цифровой, сжатие цифрового видеосигнала и передачу видеоизображения по компьютерной сети. Поэтому в состав веб-камеры входят следующие компоненты:
ПЗС-матрица,
объектив,
оптический фильтр,
плата видеозахвата,
блок компрессии (сжатия) видеоизображения,
центральный процессор и встроенный веб-сервер,
флэш-память,
сетевой интерфейс,
последовательные порты,
тревожные входы/выходы.
В качестве фотоприемника в большинстве веб-камер применяется 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 веб-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 веб-камеры. Объектив является неотъемлемой частью веб-камеры, поэтому от правильности его выбора и установки зависит качество видеоизображения, получаемого веб-камерой. Достаточно часто веб-камера комплектуется объективом. 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 веб-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 веб-камере правильную цветопередачу. Однако, на многие черно-белые веб-камеры такие фильтры не устанавливают, благодаря чему монохромные веб-камеры имеют более высокую чувствительность.
Плата видеозахвата веб-камеры (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 веб-камеры 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 веб-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, которые используют веб камеры, 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).
Сжатие видеоизображения в веб-камере может быть представлено как аппаратно, так и программно. Программная реализация компрессии дешевле, однако из-за высокой вычислительной емкости алгоритмов сжатия она малоэффективна, особенно когда требуется просматривать видеоизображение с веб-камеры в online режиме. Поэтому большинство ведущих производителей выпускают веб-камеры с аппаратной реализацией сжатия. Например, каждая сетевая камера компании AXIS Communications оснащена процессором компрессии ARTPEC, осуществляющим высокоскоростное сжатие видеоизображения в формат JPEG/MJPEG.
Центральный процессор является вычислительным ядром веб-камеры. Он осуществляет операции по выводу оцифрованного и сжатого видеоизображения, а также отвечает за выполнение функций встроенного веб-сервера и управляющей программы для веб-камер.
Интерфейс для Ethernet служит для подключения веб-камеры к сети стандарта Ethernet 10/100 Мбит/с.
Для работы в сети веб-камера может иметь последовательный порт для подключения модема и работы в режиме dial-up при отсутствии локальной сети. Через последовательный порт можно также подключать к веб-камере периферийное оборудование.
Карта флэш-памяти позволяет обновлять управляющие программы веб-камеры 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 веб-камерой видеокадров. Информация в видеобуфере обновляется циклически, т.е. новый кадр записывается вместо самого старого. Эта функция необходима, если веб-камера выполняет охранное видеонаблюдение, поскольку позволяет восстанавливать события, предшествующие и следующие за сигналом тревоги с подключенных к веб-камере охранных датчиков.
Тревожные входы/выходы служат для подключения к веб-камере датчиков тревоги. При срабатывании одного из датчиков генерируется сигнал тревоги, в результате чего процессор веб-камеры 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 веб-камеры
Как правило веб-камера подключается к сети Internet через порт 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX Ethernet или при помощи модема через последовательный порт. После физического подключения веб-камеры к сети ей присваивается IP-адрес. Чаще всего у веб-камеры нет IP-адреса по умолчанию; он устанавливается либо с помощью соответствующей функции стандартного веб-браузера, либо командой DOS, которая использует для идентификации серийный номер веб-камеры, присвоенный ей производителем. Кроме того, фирмы-производители разрабатывают специальные программы для веб-камер, значительно упрощающие процедуру присвоения веб-камере IP-адреса (например, IP Installer компании AXIS Communications). Благодаря встроенному программному обеспечению для веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента, e-mail клиента и др., веб-камера подключается непосредственно к LAN/WAN/Internet сети и работает в ней как самостоятельное сетевое устройство. Это отличает веб-камеры от других цифровых камер, которые требуют обязательного подключения их к персональному компьютеру через USB или LPT порт. Кроме того, веб-камеры могут поддерживать работу с пользовательскими скриптами и JAVA-апплетами.
Для установки веб-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 веб-камеры имеют встроенные поворотные устройства, предназначенные для монтажа на горизонтальной или вертикальной поверхности.
Дополнительные возможности и функции веб-камеры
Детектор движения - это программный модуль, основной задачей которого является обнаружение перемещающихся в поле зрения веб-камеры на объекте видеонаблюдения. Детектор движения не только обнаруживает перемещение в поле изображения, но и определяет габариты объекта и скорость его движения. В зависимости от задач видеонаблюдения, детектор движения веб-камеры настраивают на обнаружение перемещения объектов с предельной минимизацией ложных срабатываний (фильтрацией помех), задают гибкую логику обработки тревог (тревожная запись, интеграция с другим охранным оборудованием).
Передача аудиосигнала по сети в большинстве случаев осуществляется за счет подключения к веб-камере дополнительного аудио модуля. Например, компания AXIS Communications для расширения функциональных возможностей веб-камер выпускает специальный аудио модуль AXIS 2191, совместимый с большинством веб-камер AXIS.
Веб-камера - это цифровая камера, подключенная к компьютеру. Устройство предназначено для сканирования, обработки и передачи через интернет изображения в реальном времени. Чаще всего используются для онлайн трансляций и совершения видеозвонков.
Исторический кофе-стрим
Первая веб-камера - это изобретение кембриджских гениев Квентина Стаффорда-Фрейзера и Пола Джардетски. Девайс появился в 1991 году благодаря любви сотрудников университета к кофе. В то время на весь отдел компьютерной разработки был только один кофейник в «Троянской комнате». Часто ученым приходилось проделывать долгий путь за кружкой этого чудесного напитка впустую. Чтобы каждый мог видеть, готов ли кофе, не вставая с рабочего места, была создана web-камера.
Изначально изображение транслировалось только на рабочие компьютеры отдела по локальной сети и было размером 128×128 пикселей. Разработка получила клиентское название XCoffee под Window System. Онлайн трансляция длилась 10 лет. В 2001 году, несмотря на протесты поклонников, камеру отключили. Кофейник стал знаменитым раритетом и был продан на аукционе eBay за 3,350 £.
Устройство современной веб-камеры
Главная часть в веб-камере - это сенсор изображения, или CCD-матрица. Представляет собой полупроводниковый чип, состоящий из миллионов крошечных светочувствительных квадратов, расположенных в виде сетки. Эти квадраты называются пикселями. Базовые веб-камеры используют относительно небольшие сенсоры, всего на несколько сотен тысяч пикселей.
Помимо CCD или ПЗУ-матрицы, камера содержит объектив, аналогово-цифровой преобразователь, также называемый платой видеозахвата, микропроцессор и компрессор. Некоторые модели IP-камер содержат встроенный веб-сервер и ОЗУ.
Принцип действия веб-камеры
Стандартная веб-камера - это подключенное к компьютеру отдельное устройство. Действует следующим образом:
- Через объектив спереди камера захватывает свет и проецирует его на интегральную микросхему, состоящую из микроскопических детекторов света.
- Плата видеозахвата преобразует аналоговое изображение в цифровое, то есть в байт-код из нулей и единиц.
- Блоки компрессии сжимают цифровой сигнал в форматы MJPEG или MPEG.
- Дальше информация передается на компьютер через USB-интерфейс, а потом в интернет.
В случаях с IP-камерами подключение к компьютеру не обязательно. Устройство обладает своим IP-адресом, благодаря встроенному веб-серверу, и потоковая трансляция осуществляется непосредственно в сеть.
Параметры веб-камер
Если разобрать две веб-камеры по частям, то получается идентичный набор деталей: плата со светочувствительной матрицей и объектив. Как же понять, какая работает хорошо, а какая нет?
- Разрешение - количество пикселей по вертикали и горизонтали матрицы. Чем их больше, тем устройство считается лучше и дороже. Современные HD веб-камеры в реальном времени передают изображение с разрешением между 1280×720 и 1600×1200, то есть 3-2.0Mpx. У бюджетных моделей этот параметр составляет 320×240 или 640×480. Картинка получается зернистой, иногда расплывчатой. Но не каждое интернет-соединение потянет камеру 2.0Mpx. Если скорость передачи данных низкая, до 10-20 Мб, изображение будет «виснуть».
- FPS - количество кадров в секунду, которое камера способна обрабатывать. У недорогих моделей частота около 24 кадров в секунду, у PRO-камер это значение достигает 50-60. Средние камеры, как например Microsoft VX-1000 или VS-800, обладают частотой 30 кадров в секунду с разрешением 640×480. Если во время видеочата сидеть неподвижно, то даже с низкой fps изображение будет достаточно четким. Но для сьемки в движении показатель частоты должен быть выше 40 кадров в секунду.
Это два ключевых параметра, которые определяют уровень веб камеры. Есть дополнительные опции, которые почти не отражаются на качестве устройства и изображения. В основном они влияют на цену, причем не всегда оправданно.
Для чего нужна веб-камера?
Задача веб-камеры - показывать объекты, находящиеся вне поля зрения и досягаемости. С ее помощью можно удаленно наблюдать за людьми, помещениями в реальном времени. Например, если вы собрались в другой город или на море, веб-камера покажет погоду лучше любого синоптика.
90% пользователей приобретают гаджет для видеозвонков, чатов и видеоконференций через интернет. Для этого на компьютере должен быть установлен специальный софт, поддерживающий VoIP: Skype, ooVoo или Viber. Вместо клиентских программ можно использовать расширения для браузера Appear.in или Hangouts. Но на видеочатах диапазон возможностей камер не заканчивается:
- Онлайн-трансляции происходящего в самых популярных уголках земли. Веб-камеры в Сочи, Нью-Йорке и возле Ниагарского водопада позволяют путешествовать, не вставая с компьютерного стула.
- Охранные компании и службы безопасности широко применяют данную технику для мониторинга объектов.
- Видео с веб-камеры можно записывать, делать монтаж, выкладывать в интернет, на форумах, в плейлисте на YouTube или в блоге. Для этих целей существует масса программ, одни из которых - Windows Movie Maker или Camtasia Studio.
- Используя web-приложения, создавать электронные письма в видеоформате.
- Вести платные обучающие вебинары и зарабатывать с помощью гаджета.
Нетрадиционные способы использовать веб-камеру
Трансляциями с веб-камер на море, набережных, из орлиного гнезда в Гималаях уже никого не удивить. Но есть несколько необычных и веселых способов использовать гаджет:
- OvO Webcam Games или GloopIt Webcam Utility. Участники управляют своими персонажами через веб-камеру. Для подобного развлечения монитор нужно навести на себя и движениями всех частей тела выполнять квесты. Игровое ПО скачивается с интернета и устанавливается на компьютере.
- С помощью технологии распознавания жестов управлять софтом на рабочем столе, проигрывателями YouTube, Pandora, Grooveshark и Netflix в браузере Chrome. Мышка и клавиатура не используется, только движение кистей. Разработка называется Flutter и пока находится в стадии альфа-тестирования.
- Создание анимированных GIF и аватарок с помощью программы WebCam Avatar или PsykoGif.
- Использовать для входа в учетную запись без ввода пароля.
Из веб-камеры со встроенным микрофоном, ПК и Skype каждый внимательный родитель может смонтировать видеоняню. Для этого в мессенджере нужно создать новую учетную запись на имя ребенка, внести себя и родственников в список контактов. Настроить Skype на автоматический ответ на видеовызов и включение камеры. Компьютер с гаджетом нужно установить так, чтобы была видна вся детская, включая само чадо. С помощью такого ноу-хау можно наблюдать за ребенком в любое время.
Тема этого выпуска - что такое веб-камеры. Веб-камеры на вашем ноутбуке, компьютере, веб-камеры, транслирующие в интернет, и многое другое. Не буду кратко пересказывать, просто читайте дальше.
Правильное написание
Сайт gramota.ru определяет именно такое написание слова веб-камера, через дефис. Хотя много где и встречается написание через пробел.
Так что такое веб-камера
По традиции так называется встроенная в компьютер, или же покупаемая отдельно и подключаемая к нему (чаще всего, по USB) видео-камера. Почему в названии содержится "веб"? Наверное, для того, чтобы отличить от обычных видеокамер. Принципиальным отличием, наверное, является то, что веб-камеры не предназначены для работы без компьютера.
Зачем они нужны?
В первую очередь, для общения через интернет, чтобы, скажем, по не только разговаривать, но и видеть друг друга. Однако, есть и более хитрые возможности, о чем смотрите ниже.
Как выбрать веб-камеру?
По цене и внешнему виду. И это - практически не шутка. Большинство внешних камер подключаются по USB 2.0, имеют встроенный микрофон, имеют разрешение 640x480 или 1280x1024. Но, скорей всего, даже первого разрешения будет достаточно - чтобы передавать видео с разрешением 1280x1024 вам может потребоваться довольно приличная пропускная способность интернет-соединения, так что программы типа Скайпа все равно будут урезать разрешение до 640x480.
Как установить веб-камеру?
Настройки веб-камеры
Иногда производители предлагают софт для дополнительных настроек, иногда - нет. В любом случае, вы можете скачать бесплатную программу Manycam , позволяющую настраивать камеру, накладывать хитрые эффекты вроде косых глаз или необычного фона.
Транслировать в интернет?
Чтобы наиболее легко начать транслировать свое видео в интернет, отправляйтесь на сайт bambuser . После простой регистрации вы получаете возможность транслировать видео со своей веб-камеры в интернет просто с использованием браузера. Вы можете указать, будет это видео частным или общедоступным; его могут смотреть прямо во время ведения "трансляции". Кстати, именно этим сервисом часто пользовались для ведения трансляций с митингов в Москве. При этом, конечно, использовались не веб-камеры, а камеры мобильников с установленным приложением бамбузера.
А вот это вообще необычный сервис, сумевший набрать популярность с огромной скоростью. Сервис видео-знакомств в интернете
Сегодня установка веб-камеры даже на старенький компьютер значительно расширяет возможности общения между людьми, но для удобства работы пользователю нужны хотя бы простейшее представление о конструктивных и технических особенностях современных веб-камер.
Веб-камеры Full HD и выше
Основная классификация веб-камер сегодня проводится в зависимости от способности матрицы устройства воспринимать изображение и формировать сигнал в цифровом формате.
Современные камеры оснащаются матрицей, способной принимать изображение с разрешением в 720р, или по-другому в HD качестве (1280×720 пикселей) такие параметры впоследствии преобразуются программным путем и на экране монитора получается сносная картинка с динамически меняющимся изображением с частотой 30 кадров в секунду.
Такие параметры присущи большинству выпускаемых камер. Более высокий по техническим параметрам и соответственно дорогой сегмент такого оборудования рассчитан на получение четкого и реалистичного изображения. Это оборудование оснащено матрицей, способной воспринимать изображение в формате качества Full HD 1080p (1920 x 1080 пикселей).
Камеры Full HD получают широкоформатное, с самым высоким качеством цветов, глубины и резкости изображение.
Но это только общие параметры, сам формат Full HD 1080p подразумевает четкое качество изображения не только за счет увеличенной способности матрицы, такое качество требует и соответствующих программ и быстродействующего процессора видеоплаты компьютера и скоростных соединений сети.
Сама камера формирует видеосигнал для передачи на монитор и далее по сети, который имеет высокое разрешение кадра, эта функция дает возможность передавать сигнал без искажений. Кроме этого, веб-камеры класса Full HD обладают несравнимо большими, по сравнению с остальными классами камер возможностями:
- стабильностью работы оборудования;
- функцией автоматического распознавания и удержания в фокусе отдельных объектов, например, лиц;
- автоматическая корректировка изображения в зависимости от условий съемки;
- продукция класса Full HD комплектуется оптикой, линзы которой делаются из стекла, которые без искажения изображения передают его на матрицу;
- веб-камеры комплектуются сверхчувствительными микрофонами, способными передавать звуки без искажений, а программное обеспечение, дает возможность автоматически отсекать лишний шум;
- для получения устойчивого изображения большинство моделей Full HD-камер оснащаются инфракрасной подсветкой, для работы в условиях, когда естественного освещения недостаточно для получения четкого изображения, так и полной темноты.
В веб-камерах модельного ряда Full HD, кроме качественного изображения, воплощены и другие дополнительные, необходимые функции. Конструкция штативов, креплений и корпусов моделей Full HD, позволяют крепить устройство на различных поверхностях.
Дополнительной функцией является самостоятельная фокусировка и автоматическое слежение за выбранным объектом.
Чаще всего эта функция реализовывается в способности оборудования распознавать лица и автоматически настраиваться на слежение за ним, включая поворот корпуса камеры.
Веб-камеры с микрофоном
Веб-камера несмотря на миниатюрные размеры, изначально включает в себя средства обработки видеоизображения, так и обязательного звукового сопровождения картинки.
Проще говоря, наличие микрофона в этом устройстве является обязательной составляющей, необходимой для полноценного общения. Первые варианты камер не имели микрофона в своем комплекте, и поэтому микрофон для записи звука приобретался отдельно, сегодня же с развитием техники все веб-камеры в своем корпусе имеют микрофон.
Для встроенного микрофона стандартной веб-камеры, характерна небольшая, но достаточная для получения хорошей слышимости негромкой речи чувствительность.
В HD сегменте устанавливаются микрофоны, отличающиеся более высокой чувствительностью и качеством воспринимаемых звуков, они способны воспринимать звуки, и вблизи микрофона, и на значительном удалении от него. Особенностью HD моделей является наличие микрофона, позволяющего самостоятельно настраиваться на восприятие звуков на удалении 3-4 метров.
Для Full HD качества, микрофоны камер подбираются с еще более высокими показателями, например, круговое восприятие звука, а не обычное фронтальное или узконаправленное.
В таких моделях звук передается в стереокачестве, с полной гаммой как высоких, так и низких тонов. Кроме этого, в Full HD устройствах аудиосигнал выделяется в отдельный поток, благодаря чему получается отличное качество видео изображения и звуковой дорожки.
Однако, компоновка в одном корпусе камеры микрофона не исключает использование дополнительно включенного звукозаписывающего оборудования. Использование в таком случае микрофона в корпусе веб-камеры будет осуществляться в выбранном пользователем режиме.
Программное оборудование, обеспечивающее работу всех устройств, само запросит у пользователя порядок использования штатного или дополнительного микрофонов.
Также как с дополнительным микрофоном, возможно использование микрофона, встроенного в наушники. В таком случае микрофон камеры самостоятельно отключится или программа опять запросит указание на использование устройств по выбору пользователя.
Веб-камеры с автофокусом
Формирование динамической картинки, со звуковым сопровождением передаваемой с веб-камеры, имеет и другие важные особенности, улучшающие качество изображения, одновременно облегчающие пользователю работу с нею.
Одной из таких необходимых для работы функций выступает функция автофокусировки изображения. По сути это автоматическая настройка и удержание одного объекта в центре картинки. Данная опция сегодня нашла применение, как в оборудовании камер переносных устройств, так и персональных стационарных компьютеров.
Удобство пользования этой функцией позволяет избежать необходимости ручной подстройки объектива на один объект, с последующей постоянной подстройкой в случае удаления или приближения объекта.
Недостаток присущий объективам камер ранних поколений, требующий четкого положения пользователя перед камерой или постоянной ручной корректировки объектива, теперь происходит автоматически, без дополнительного вмешательства в работу устройства.
Устройство само выделяет наиболее важный объект, и производит подстройку с помощью функции автофокуса. Даже при отклонении объекта, изменении положения объекта относительно камеры, автофокус самостоятельно концентрируется на нем.
Данная функция делает еще проще процесс создания моментальных снимков, при использовании веб-камеры в качестве фотоаппарата. Автофокусировка дает возможность намного лучше стабилизировать изображение, убрать помехи в виде дрожания и размытостей.
Получившееся с помощью съемки таким оборудованием изображение легче поддается последующей обработке и корректировке, прежде всего за счет четко очерченных границ контуров предметов.
Автофокусировка, необходима и при использовании камеры как камеры наблюдения или для съемки панорамных планов, например вида из окна.
Автоматическая подстройка параметров оборудования без стороннего вмешательства перестраивает объектив и матрицу на другой тип изображения.
Веб-камеры с гарнитурой в комплекте
Несмотря на декларируемые, привлекательные для потребителя технические характеристики веб-камер, сегодня производители этих устройств продолжают комплектовать продукцию дополнительными аксессуарами, улучшающими качественные показатели видеосъемки – реалистическим звучанием и естественным фоном.
Чаще всего в комплект поставляемой гарнитуры входят наушники с микрофоном на гибком шлейфе или дополнительный микрофон.
И хотя это чаще всего обычный маркетинговый ход, но следует отдать должное, что дополнительные головные телефоны (наушники) со стереофоническим эффектом дают возможность воспринимать звуки глубже и четче, в стереофоническом режиме, при этом оградив окружающих от необходимости участия в прослушивании звучания.
Присутствие отдельного микрофона в комплекте гарнитуры камеры дает возможность записывать звук, улучшить качество звукового сопровождения, использовать функцию наложения звуковой дорожки при монтаже видеоклипов. Выносной или дополнительный микрофон на отдельном основании решает проблему получения качественного звука, и снижает количество шума в звуковом канале.
Дополнительный микрофон, способен обеспечить прием и передачу звука в стереофоническом режиме.
Для выносных микрофонов на основании, для управления устройством устанавливаются клавиши управления, это еще один положительный момент в использовании дополнительным микрофоном – нажатие на клавиши по усмотрению пользователя дает возможность при необходимости просто отключить микрофон.
К достоинствам дополнительной гарнитуры относится и функция самостоятельной регулировки уровня звучания в наушниках, так и для микрофона.
Отдельно стоит остановиться на наушниках, столь необходимый аксессуар для индивидуального использования обычно комплектуется стандартным шнуром с разъемом для соединения со звуковыми платами, так и шнуром для разъема USB.
Наушники с микрофоном, обычно комплектуются только разъемами для соединения со звуковой платой компьютера. Для удобства работы в конструкцию наушников входит и выносной микрофон на гибком держателе.
Такая конструкция позволяет без особого дискомфорта для окружающих участвовать в видеоконференциях. Сами по себе наушники конструируются с учетом возможности изменения размеров охвата головы, наушниками с учетом индивидуальных особенностей каждого пользователя.
Веб-камеры с закрывающимся объективом
Из всех разновидностей камер, ориентированных для установки на персональные компьютеры, наиболее интересными с точки зрения сохранения персональных данных, выступают модели, в которых реализована функция закрытия объектива шторкой.
Делается это чтобы обезопасить пользователей при несанкционированном включении камеры посредством вредоносного программного обеспечения или попросту компьютерных вирусов. Данная функция на практике реализована в виде:
- механических шторок, закрываемых пользователем;
- электронных устройств, автоматически закрывающих объектив при выключении программы работы с камерой.
Подобная функция, кроме того, полезна и тем, что сохраняет объектив камеры от попадания прямых солнечных лучей и механических повреждений оптических линз.
Сделанные из пластика линзы, несмотря на миниатюрные размеры, восприимчивы к царапинам, приводящим к ухудшению качества изображения.
Закрытие объектива сегодня это надежное решение проблемы защиты линз камеры от повреждений, даже если в камере установлены надежные и прочные стеклянные линзы.
Доступные варианты моделей с закрывающимся объективом это модели с механическими шторками, закрывающими объектив путем поворота или перемещения соответствующей клавиши.
Это как показывает практика простой и надежный вид защиты объектива. Вместе с тем он требует участие человеческого фактора, то уже само по себе не может быть гарантией полной безопасности пользователя.
В отличие от моделей с механическим способом закрытия шторок, модели, в которых для защиты объектива есть специальные электронные устройства закрытия объектива – сегодня это самые надежные в плане защиты безопасности пользователя веб-камеры, поскольку роль человека при этом сведена к минимуму.
Для самых последних моделей это действие происходит автоматически, по окончании использования устройства или выключения компьютера. Электронные компоненты сами дают команду механическому закрытию объектива.
Стоит отметить, что такая функция в зависимости от дизайнерского решения может быть воплощена в виде поворотного механизма, или отдельной детали корпуса.
Веб-камеры с USB
Среди используемых технологий передачи данных с одного устройства к другому, веб-камеры сегодня используют передачу данных через порт USB. Использование устройствами USB порта делает передачу видеосигнала со звуковым сопровождением и электропитание камеры оптимальным способом.
Комплектный шнур камеры, а в комплект могут входить как разъемные USB-кабели (у которого один из концов сделан USB формата, а второй, что подсоединяется к камере мини-USB), так и неразъемные когда кабель выполнен в виде неразъемного соединения с корпусом камеры.
Использование USB разъема для камеры дает возможность проводить передачу данных как через стандартный порт компьютера USB 1.1, так и через высокоскоростное соединение USB 2.0.
Универсальное использование портов USB для соединения с компьютером создает устойчивое высокоскоростное соединение, получая при этом качественное улучшение, как видеосигнала так, и аудио сопровождения.
Вместе с тем и стандартное, используемое USB соединение дает возможность передавать данные со скоростью, обеспечивающей надежный видеосигнал в отличном качестве. При этом универсальное программное обеспечение компьютерной системы выделяет для этого дополнительные ресурсы, и работать с веб-камерой становится проще и легче.
Еще одним дополнительным плюсом USB соединения является его универсальность, ведь современные мультимедийные устройства используют переходники с USB-разъемом что позволяет использовать веб-камеры с планшетным компьютером, мобильным телефоном и прочими устройствами.
Сегодня популярными становятся устройства, использующие беспроводную технологию передачи данных. Такие модели состоят из двух составляющих – приемника и передатчика. В корпусе камеры смонтирован передатчик, а приемник подключается непосредственно в разъем USB.
При этом технология передачи сигнала через USB-разъем позволяет избежать помех, возникающих при работе оборудования.
Веб-камеры для Windows
Сегодня среди распространенных в мире операционных компьютерных систем персональных и портативных компьютеров, Windows – наиболее популярная, универсальная, неприхотливая, операционная система.
Достоинство которой еще и в том, что среди входящих в нее программ-приложений имеет массу функций для работы с разными форматами видеоданных и дополнительного оборудования. Удобство данной операционной системы для пользователей, проявляется даже в такой мелочи, как использование встроенных программных модулей, для работы с различными электронными устройствами.
Из всех форматов и классов камер, для работы с программным оборудованием Windows, наиболее совместимыми являются модели веб-камер Full HD формата, они изначально в своем программном обеспечении комплектуются встроенными, совместимыми со всеми версиями Windows приложениями, не требующими дополнительного согласования.
Для Windows нет разницы, какого класса и производителя устанавливается в состав оборудования компьютера камера. При первом подключении оборудование будет протестировано на совместимость, и Windows предложит либо принять предлагаемую программу, либо пользователю самому выбрать подходящую программу для работы с видеофайлами.
Windows работает с камерой, получая и передавая видео данные, но по желанию пользователя может записывать видеоролики в отдельные файлы для последующей обработки. Так как и с видео, с помощью Windows, веб-камера используется для получения четких фотоснимков.
Универсальность данной операционной системы, заключается и в том, что изображения с веб-камеры в дальнейшем можно дополнительно обработать с помощью дополнительно установленного видеоредактора, если входящий в составе Windows редактор не удовлетворяет пользователя.
Работа операционной системы персонального компьютера с камерами, кроме, перечисленных выше функций дает возможность организовывать онлайн-трансляцию и просмотр, в режиме “реального времени” выводя изображение с камеры в отдельное окно на рабочем столе.
При этом в зависимости от пожелания пользователя возможно делать просмотр трансляции с параллельным процессом записи файла на жесткий диск, так и без сохранения этих данных. Кроме того, отдельные виды оборудования разрабатываются и выпускаются исключительно для работы в среде Windows и не подходят для работы с другими операционными системами.
Такая избирательность оборудования дает возможность пользователям получить при работе кроме совместимости составных частей оборудования и качества работы веб-камеры, еще и простую настройку устройства при подключении и использовании.
Этот отличительный технический аспект обязательно учитывается при выборе и приобретении веб-камеры.
Следящие веб-камеры
Идея использования веб-камеры как камеры видеонаблюдения сегодня не нова, и уже успела получить дальнейшее развитие. Отдельный вид веб-камер оборудован встроенным сенсорным датчиком, реагирующим на движение. Роль такого датчика заключается в том, что он включает камеру в момент, когда в зоне действия датчика происходит движение.
После включения камеры автоматически происходит видеозапись того что происходит. Камеры слежения устанавливаются в нескольких точках наблюдения – для охвата интересующих объектов с нужных ракурсов и с максимальным охватом наблюдаемого пространства.
Камеры, оснащенные такими датчиками способны вести трансляцию и передавать изображение помещения или наружного пространства, с одной стационарной точки наблюдения. Камеры, оснащенные электронными датчиками слежения, сопровождают движущийся выбранный объект.
Сопровождение интересующего объекта в движении, достигается фокусировкой объектива и поворотом непосредственно самого корпуса камеры. Эта функция сегодня находит применение у имиджевых моделей, и у моделей среднего ценового диапазона, ведь для пользователей живое общение в привычной обстановке, предпочтительнее во время занятия повседневными делами.
Кроме того, что следящие модели оснащаются матрицами с высоким разрешением, в них установлены дополнительные датчики движения, и они обязательно оснащаются элементами подсветки.
Для работы в условиях темноты, на них устанавливаются дополнительно инфракрасные светодиоды, подсвечивающие предметы в невидимом для человеческого глаза спектре.
Автоматическое включение функции подсветки позволяет определить размещение объектов, идентифицировать внешние признаки, и распознать детали объектов на удалении.
Для моделей, оснащенных функцией слежения при установке на значительных расстояниях от компьютера, кроме длинного кабеля, понадобится и другое дополнительное оборудование, например, для усиления видеосигнала, ведь для нормальной работы в условиях темноты для большинства камер предельной длиной являются кабели в 5 метров.
В бюджетных моделях функция слежения реализуется в способности оборудования распознавать и удерживать лицо человека в фокусе объектива. Поворот корпуса объектива производится автоматически при движении человека.
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.