Выбираем цифровую видеокамеру. Часть 2

Выбираем цифровую видеокамеру. Часть 2

Сегодня мы продолжим обзор основных параметров цифровых видеокамер, и первое, о чем пойдет речь — прибор с зарядовой связью/charge-coupled device (в дальнейшем ПЗС или CCD).

ПЗС-матрица
Итак, что же это за магическая аббревиатура и не менее загадочная ее расшифровка? Прежде всего, стоит отметить, что это один из самых важных и дорогостоящих элементов камеры. Важных, потому что, также как и объектив, CCD оказывает прямое влияние на качество изображения. А теперь немного физики. ПЗС-матрица — это аналоговое устройство (микросхема, проще говоря), которое преобразует падающий свет в электрические сигналы в прямом соотношении с его интенсивностью (подобно сетчатке глаза). Да, это не ошибка — именно аналоговое устройство. И оснащаются им абсолютно все видеокамеры. И лишь после попадания света на матрицу он трансформируется в аналоговый или цифровой сигнал и далее записывается на соответствующие носители. Вдаваться в еще большие подробности, я думаю, не стоит. Где-то в Сети мне встретилась интересная фраза, что только психически нездоровый человек может представить процесс оцифровки прекрасных аналоговых изображений, т.к. простым смертным не дано понять, как можно окружающий нас полный мельчайших оттенков и деталей мир описать с помощью нулей и единичек. Для покупки камеры и грамотной работы с ней нет необходимости изучать все это, однако полезно будет знать вдобавок ко всему вышесказанному следующее. На CCD-матрице расположено огромное множество чувствительных элементов — пикселей. Их количество измеряется шестизначными и даже семизначными числами. В каждом таком элементе и возникает электрический ток в зависимости от падающего на него света. В результате мы получаем качественную цветную картинку. Кстати, о качестве. Логично сделать вывод, что чем большее количество пикселей содержится на ПЗС-матрице, тем более четким будет изображение. Большинство несведущих покупателей так и считает, и зачастую при покупке количество пикселей на матрице и является для них важнейшей характеристикой, и после фразы "пусть чуть дороже, зато лучше" при прочих равных условиях выбирается видеокамера с большим значением пикселей. А чуткий производитель, наблюдая такую тенденцию, соответственно реагирует и выпускает матрицы, содержащие все больше и больше чувствительных элементов. Итак, давайте выясним, в чем же заблуждение, дабы не попадаться на такие уловки. Первая причина, по которой не следует гнаться за огромным количеством пикселей на матрице, в том, что для фиксации видеоизображения необходимо ~415.000 (для системы PAL) или, что еще меньше, ~350.000 пикселей (для системы NTSC).

Справка: NTSC (National Television Systems Committee — Национальный комитет по телевизионным системам) — современная аналоговая телевизионная система, используемая в США. PAL (Phase alternation by line — Пофазовое чередование строк) — современная аналоговая телевизионная система, используемая в большинстве 50-герцевых стран.

Если матрица содержит примерно столько пикселей, то это свидетельствует о том, что камера, скорее всего, имеет оптический стабилизатор (типы стабилизаторов рассматривались в первой части данной статьи — см. КГ №28). Если количество чувствительных элементов превышает необходимое для фиксации видеоизображения значение в 2-2,5 раза, не надейтесь, что качество видео будет хоть сколько-нибудь лучше. Это лишь явное свидетельство того, что стабилизатор камеры электронного типа. Если же их и того больше, значит, с помощью данной видеокамеры можно получать фотоснимки, разрешение которых будет соответствовать указанному значению пикселей матрицы. Еще раз обращаю ваше внимание: разрешение только фотоснимков, а не видео. Разрешение видеоизображения строго фиксировано стандартом телевидения и для системы PAL составляет 720x576. Перемножив эти два числа, убеждаемся, что 415.000 чувствительных элементов на матрице вполне достаточно. Более того: при выборе камеры можно смело руководствоваться правилом "чем меньше пикселей, тем лучше". После прочтения последней фразы у некоторых читателей наверняка возник вполне резонный вопрос: "Чем же так мешают эти самые пиксели?" Отвечаю. Кроме несколько завышенной цены, вы получите еще и худшее качество видео. Объясняется это тем, что количество пикселей на CCD-матрице и ее чувствительность связаны между собой, причем обратнопропорционально. При постоянном размере матрицы с увеличением количества пикселей площадь каждого из них уменьшается, отсюда уменьшается и количество падающей на него световой энергии. Вывод очевиден: все это снижает чувствительность ПЗС. Чувствительность — важная характеристика видеокамеры, однако из-за уловок производителей, которые собьют с толку даже достаточно опытного оператора, приходится ее просто игнорировать. Дело в том, что паспортное значение всегда является заниженным (чувствительность указывается в люксах, причем чем меньше это число, тем лучше видеокамера снимает при плохом освещении). Нет, при освещенности, указанной в паспорте, камера, конечно, будет работать, но уровень шумов, который почти никогда не указывается в характеристиках, сможет удовлетворить только человека с очень плохим зрением. Выяснить же более объективное значение можно только самостоятельно сравнивая полученный результат с результатами видеокамеры, имеющей заведомо хорошую чувствительность, или поискав интересующий вас аппарат на сайтах с независимыми тестированиями. Мой совет: не поленитесь сделать это, т.к. в 50% случаев вам придется снимать с пониженным освещением — это съемки в помещении, в лесу, вечером у костра и т.д.
Другое дело — геометрический размер матрицы. Этот параметр имеет реальное значение и является, наверно, самой важной характеристикой CCD. Размер матрицы принято указывать в дюймах, и в бытовых видеокамерах он составляет чаще всего 1/6" или 1/4", однако на большинстве форумов не рекомендуют брать камеру с матрицей меньше 1/4 дюйма. У некоторых моделей можно встретить и 1/3", но, как отмечалось выше, ПЗС-матрица — один из самых дорогих элементов видеоаппаратуры, поэтому такие камеры чаще всего относят уже к профессиональным или полупрофессиональным линейкам, а, следовательно, и цена у них низкой точно не будет.

И последнее, что касается CCD-матриц цифровых видеокамер, — их количество (1 или 3). В ценовом диапазоне до $1000 вы вряд ли найдете аппараты с тремя ПЗС. 3 матрицы — явный показатель принадлежности данной видеокамеры к профессиональному миру, т.к. одна матрица в профессиональной камере — исключительная редкость. А теперь разберемся, чем же объясняется такое преимущество трехматричных камер. Дело в том, что сами ПЗС-матрицы по своей сути являются черно-белыми устройствами, а для правильной цветопередачи перед каждым элементом матрицы ставятся светофильтры, пропускающие свет только определенной длины волны (определенного цвета). Далее после анализа групп пикселей выводится цветное изображение, которое по ряду причин (влияние соседних пикселей, например) получается слегка искаженным. Избежать этих цветовых искажений позволяет установка на камеры трех матриц, каждая из которых отвечает за какой-либо цвет — чаще всего один из основных: красный, зеленый или синий. Благодаря специальной призме свет разделяется на несколько пучков, которые направляются на свои ПЗС. Однако камеры с тремя матрицами из-за наличия в них светоразделяющей призмы являются более тяжелыми и менее надежными.
Пару слов о технологии получения цветных изображений в камерах с одной ПЗС-матрицей. Сегодня чаще всего используется технология под названием Bayer Pattern, согласно которой пиксели трех основных цветов расставляются в шахматном порядке, причем количество зеленых пикселей в 2 раза превышает количество красных или синих. Это объясняется тем, что человеческий глаз лучше воспринимает цвета именно в зеленом диапазоне, поэтому в результате применения такой хитрости картинка получается более яркой и привычной для нас. А слегка подкорректировав цвета с помощью всевозможных алгоритмов на пленку камера записывает уже полностью готовый результат. Лишь профессиональный глаз на качественном телевизоре или мониторе может обнаружить небольшие несоответствия цветов, а для любителя такие искажения вполне приемлемы. Еще один интересный нюанс связан с камерами компании Canon, которая в этом вопросе обошла всех своих конкурентов. В ее камерах применяются специальные RGB-фильтры, эмулирующие 3 ПЗС на одном, что снижает цветовые искажения и по цветопередаче приближает такие аппараты к трехматричным.

Прогрессивная и чересстрочная развертка
Как известно, на телевизоре мы видим изображение с чересстрочной разверткой. Это означает, что меняется не вся картинка, а лишь половина строк кадра, называемая полем. В результате поочередной смены полей, которая происходит 50 раз в секунду, мы имеем возможность наблюдать плавные движения всевозможных объектов. Из-за инерции человеческого зрения и послесвечения люминофора электронно-лучевой трубки телевизора мы не замечаем, что изображение состоит из чередующихся строк. Существует и иная технология, которая записывает видео с прогрессивной разверткой. При записи картинка фиксируется со скоростью 25 кадров в секунду, а после, при просмотре на телевизоре, с нее записывается два поля.

Большинство цифровых видеокамер, особенно нижнего ценового диапазона, могут снимать только с чересстрочной разверткой. Среди более дорогих встречаются аппараты, имеющие и другой тип развертки. Для самого видео, в общем-то, никакого преимущества нет — напротив: при съемке с прогрессивной разверткой теряется плавность движения объектов, и при быстрых перемещениях это заметно, и довольно-таки сильно. Прогрессивная развертка необходима для тех, кто намеревается печатать фотографии с видео или создавать фотоальбомы с интересными сюжетами на компьютере. Если использование видеокамеры с целью получения фотоснимков вы не предусматриваете, то функция записи с прогрессивной разверткой для вас вовсе не имеет смысла. Честно говоря, я не назвал бы эту возможность очень полезной, т.к. по упомянутой выше причине (снижение плавности движения) все равно приходится снимать в обычном режиме, и лишь съемка тех моментов, с которых заранее запланированно будут извлекаться фотографии, ведется с прогрессивной разверткой. Кроме того, лишь некоторые камеры Canon и JVC могут производить съемку с прогрессивной разверткой со скоростью 25 кадров в секунду, остальные в большинстве своем если и имеют такую функцию, то лишь на 15 кадрах в секунду. Если сильно не придираться к качеству снимков, фото можно получать и с обычных камер, без прогрессивной развертки, однако при движении объекта съемки или поворотах самой камеры на фотографиях будет наблюдаться так называемая "гребенка", которая появляется из-за наложения двух полей со смещенными изображениями. Смещение, а следовательно, и "гребенка", тем больше, чем быстрее происходит движение объекта съемки относительно видеокамеры, и равняется расстоянию, пройденному за 1/50 секунды. Поэтому качественные фото (хотя назвать качественными снимки с видеопленки — просто преступление) можно получать, только снимая статичные предметы. Если же какой-либо эпизод вам очень хочется оставить в своем фотоальбоме или переслать герою кадра, но из-за "гребенки" с трудом просматривается даже его силуэт, слегка улучшить положение позволяет фильтр всеми любимого программного продукта — Adobe PhotoShop (Filters/Video/De-Interlaced).

Карты памяти
Только что мы рассмотрели один из двух способов получения фотоснимков с помощью цифровых видеокамер. Второй способ позволяет получать более качественные фотографии, чем просто захват кадров с пленки. Сегодня очень много камер оснащается специальными картами памяти, на которые и записываются сделанные фотографии. Наличие карты памяти имеет смысл, только если количество пикселей на ПЗС-матрице превышает 1 миллион. Однако цифровые "мыльницы" с таким же числом пикселей снимают куда лучше, т.к. зачастую фото- и видеорежимы подразумевают противоположные требования к изготовлению. А цены на такие фотокамеры почти сравнялись со стоимостью подобного наворота видеокамер. Да и совмещение видеокамеры и фотоаппарата не всегда удобно, т.к. даже в тех случаях, когда вы уверены, что съемка видео производиться не будет, все равно придется носить с собой немалый по размерам аппарат вместо маленькой "мыльницы", которая с легкостью помещается в кармане.

Габариты и эргономика
Очевидно, большие размеры не придают камере привлекательности, но не следует гнаться и за сверхмалыми аппаратами. Вес камеры пропорционален ее размеру, поэтому видеокамеры с малыми габаритами будут иметь соответствующий вес, а это вызывает ряд негативных последствий — например, дрожание изображения из-за тремора рук. Кроме того, возможно, на ленту будет записываться шум от лентопротяжного механизма, вы будете испытывать неудобства при нажатии кнопок и т.д. Оптимальным считается вес от 600 до 800 г. С большим, чем 800 г, весом, возможно, еще можно смириться, но сверхлегкую камеру я бы рекомендовать не стал.
Насчет удобства работы что-либо посоветовать тяжело. Могу сказать только одно: отнеситесь к этому, на первый взгляд, неважному параметру внимательно. Непосредственно перед покупкой, прямо в магазине, понажимайте все кнопки, проследите, чтобы были вынесены отдельные кнопки для управления фокусировкой, балансом белого и экспозицией. Практика показывает, что, если какая-либо функция может осуществляться только через меню, оператор редко ею пользуется. Управление трансфокатором должно осуществляться указательным пальцем руки, плавно и без задержек. Кроме того, все чаще изготовители "прячут" кнопки под ЖК-экраном, что очень неудобно, т.к. для настройки его приходится открывать нередко прямо во время съемки. При этом видоискатель отключается, и наблюдение за объектом съемки приходится вести через экран, на котором при ярком солнце мало что можно рассмотреть.

Еще несколько нюансов
Камера обязательно должна иметь AV-вход/выход и желательно DV-вход/выход для сопряжения ее с компьютером. С недавнего времени многие модели оснащаются USB. Наличие USB не входит в категорию обязательных функций и является необходимым лишь для тех, кто желает использовать свою новую покупку в качестве web-камеры. Если вы имеете доступ к компьютеру, то на такие функции, как наложение титров и спецэффектов или запись в формате MPEG-4, просто не обращайте внимания, т.к. все это лучше осуществлять в процессе видеомонтажа.
В заключение отмечу, что какую бы камеру вы ни покупали, всегда прибавляйте к ее стоимости еще $80-100. По приобретении аппарата обязательно придется покупать запасной аккумулятор, т.к. с одним работать практически невозможно, да и в комплекте чаще всего идет очень слабенький, которого едва хватает на час работы. В руках носить камеру тоже всегда не будешь, так что рассчитывайте сразу и на покупку сумки. Возможно, если предусматривается монтаж отснятого материала, придется вдобавок ко всему слегка модернизировать компьютер или, по крайней мере, приобрести контроллер IEEE-1394, стоимость которого составляет $20-30. Даже если на момент покупки камеры вы не собираетесь производить видеомонтаж, скорее всего, через некоторое время такое желание у вас появится, т.к. после подключения камеры к компьютеру перед вами открываются поистине безграничные возможности. Впрочем, это уже тема следующей статьи.

Геннадий Войцехович, napster@tut.by



Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 30 за 2004 год в рубрике hard :: digital

©1997-2024 Компьютерная газета