Основное назначение веб-камеры – передача изображения лица человека, находящегося перед ней, во время видеозвонка или видеоконференции. Еще их нередко используют для статичной трансляции изображения в качестве камер видеонаблюдения.
Фантастические фильмы середины-конца прошлого века, изображающие технически развитое будущее, редко отказывались от возможности продемонстрировать зрителям работу компактного видеофона – удивительного коммуникационного устройства, которое мало того что не привязано проводами к стене, так еще и способно передавать изображение лица собеседника.
Фантастика стала реальностью так быстро, что мы этого даже не успели заметить. Возросшие пропускные способности Интернета, мобильные сети четвертого поколения и камеры в каждом телефоне превратили сказку вчерашнего дня в обыденность сегодняшнего. В общем-то, даже ненужную: большинство людей продолжают разговаривать по телефону с использованием только звуковой связи, вполне сознательно отказываясь от возможности видеть собеседника. Оказывается, никакой надобности в этом нет, да и не всегда это удобно.
Фронтальными камерами сейчас комплектуются практически все смартфоны, ноутбуки и планшеты. И хотя большинство владельцев этих гаджетов используют фронтальную камеру довольно редко, при необходимости показать свое лицо собеседнику сможет, пожалуй, каждый владелец смартфона.
Так зачем же может быть нужна еще и отдельная веб-камера?
Мониторы стационарных компьютеров не комплектуются веб-камерами, а необходимость в её использовании во время работы за компьютером может возникнуть – например, при удаленной работе.
Встроенные веб-камеры, особенно на старых и/или недорогих ноутбуках и планшетах, не отличаются качеством картинки и быстродействием: слайд-шоу из мутных изображений скорее разозлит собеседника, чем будет ему чем-то полезно.
Авторам видеоблогов нужны качество и быстродействие, не обеспечиваемые практически никакими встроенными веб-камерами.
А еще набор веб-камер и недорогой компьютер в руках умельца могут превратиться в систему видеонаблюдения с рекордно низкой ценой.
Устройство и виды веб-камер
Устроена веб-камера довольно просто: под оптической системой (состоящей на недорогих камерах из одной линзы) расположена светочувствительная матрица, преобразующая попадающее на нее изображение в последовательность электрических сигналов. Далее оцифрованное изображение попадает в схему цифровой обработки, где приводится к нужному формату и сжимается – обычно методом MJPEG, в силу простоты его реализации. После этого оцифрованное изображение передается в компьютер.
В этом принципиальное отличие веб-камер от IP-камер: веб-камеры не производят подготовки и, тем более, записи видео – они лишь передают в компьютер последовательность кадров.
Несмотря на однотипное устройство, веб-камеры принято делить на два вида: бытовые и профессиональные. Основное их отличие – в разрешении матрицы и быстродействии электроники.
Возможностей бытовых веб-камер достаточно для общения по Skype или участия в вебинаре. Но для записи видеоблога или ведения видеоконференции скорости и разрешения бытовой камеры уже может не хватить.
Профессиональные видеокамеры, кроме высокого качества видеоизображения, часто предоставляют также некоторые дополнительные возможности:
- наличие качественного микрофона с шумоподавлением и стереозаписью;
- удаление или замещение фона при видеотрансляции;
- пульт ДУ с возможностью дистанционного изменения направления и зума камеры.
Характеристики веб-камер
Разрешение определяет деталировку и четкость картинки – чем разрешение выше, тем четче будет изображение и тем лучше на нем будут различимы мелкие детали.
При выборе веб-камеры этот параметр учитывается одним из первых, поэтому производители (особенно малоизвестные) часто идут на всякие ухищрения, пытаясь любой ценой указать на коробке большое разрешение, часто не имеющее ничего общего с реальностью.
Например, бывает так, что для камеры указано максимальное разрешение 2560x2048 пикселей (и обычно именно оно написано на коробке), при этом разрешение фото указано в 1280х1024 пикселя, разрешение видео 640х480, а единственный поддерживаемый режим – 640х480 @ 30 Гц. При этом число мегапикселей матрицы равно 0,3. Как со всем этим разобраться?
Во-первых, следует определить, какое физическое разрешение обеспечивается матрицей. Для этого нужно выяснить число мегапикселей камеры и воспользовавшись специальной таблицей.
Если приведенное для камеры разрешение намного больше, чем указанное в таблице максимальное разрешение для данного числа мегапикселей, то оно создано искусственно, путем программного увеличения (интерполяции) изображения со значительно меньшим разрешением. Какой-то четкости и деталировки от такого изображения ждать не стоит – максимальное качество изображения будет достигаться на том разрешении, которое обеспечивается матрицей.
Во-вторых, не меньшее влияние на качество изображения оказывает оптика камеры. Если для дешевой камеры с единственной линзой в качестве объектива указано количество мегапикселей 3 и больше, все равно не стоит ожидать от неё выдающегося качества изображения, даже если на ней действительно стоит трехмегапиксельная матрица.
В-третьих, следует выяснить, какова частота кадров при максимальном разрешении. Максимальная частота кадров, указанная производителем, обычно достигается при минимальном разрешении. А при максимальном разрешении видео запросто может превратиться в слайд-шоу.
Список поддерживаемых режимов может помочь выяснить частоту кадров при различных разрешениях. Если в этом списке интересующего вас разрешения нет вообще, скорее всего, частота в этом разрешении намного меньше 30 fps: изображение будет «подвисать» и дергаться.
Проще говоря, качественное четкое изображение высокого разрешения без рывков и размытий способны обеспечить только недешевые профессиональные веб-камеры с хорошей оптикой. Поэтому следует определиться, действительно ли нужно высокое разрешение и стоит ли оно тех затрат, которые придется понести для его получения.
Фокусировка отвечает за то, чтобы нужный объект (обычно – лицо находящегося перед камерой человека) был в фокусе, т.е. отображался четко и без «замыливаний». На веб-камерах используется 3 вида фокусировки:
- Фиксированный фокус: самая простой вариант, при котором объектив сфокусирован так, что обеспечивается максимальная глубина резкости – все объекты, находящиеся на некотором расстоянии от объектива и дальше, выглядят четкими.
Преимуществами такого вида фокусировки являются простота конструкции, низкая цена и удобство использования – никаких действий по подстройке резкости совершать не надо.
Основной минус: такая фокусировка достигается только при малом отверстии диафрагмы, света через объектив проходит мало, что ведет к плохой светочувствительности такой камеры. Уже при обычном комнатном освещении у таких камер может появляться зернистость изображения и искажения цветов.
- Ручная фокусировка предполагает ручное изменение фокусного расстояния линзы (обычно – вращением фокусировочного кольца объектива). Фокусное расстояние меняется с одновременным контролем изображения до тех пор, пока изображение объекта съемки не станет достаточно четким.
Плюсы такого варианта – малая сложность конструкции и низкая цена.
Минус – при изменении расстояния от объекта до камеры, резкость теряется. Впрочем, большинство веб-камер с ручной фокусировкой имеют довольно большую глубину резкости, и двигаться в пределах нескольких десятков сантиметров можно, не опасаясь превратиться в размытые пятно на экране собеседника. Но большая глубина резкости, опять же, связана с низкой светосилой.
- Автофокусировка – наиболее «продвинутый» вариант фокусировки. Такая камера может иметь большую светосилу, что позволяет эксплуатировать её в условиях слабой освещенности и получать отличное изображение. Фокусировку камера производит сама – анализируя изображение на матрице и подстраивая фокусное расстояния с помощью исполнительного механизма.
В некоторых камерах с автофокусировкой есть функция слежения за лицом – при обработке изображения камера распознает на нем лицо (если оно там есть) и пытается изменить фокусное расстояние так, чтобы изображение этого лица было наиболее четким.
Подсветка. Если не вдаваться в подробности – функция бесполезная и даже вредная. На качестве картинки всегда сказывается отрицательно и часто раздражает глаза вплоть до болезненных ощущений. Часто даже нет возможности ее отключить. Встречается на дешевых камерах и не рекомендуется.
Встроенный микрофон упрощает настройку системы для общения, но следует быть осторожным при выборе недорогих камер, не имеющих функции шумоподавления. В этом случае микрофон ловит все посторонние шумы и общение с его помощью может оказаться некомфортным.
Тип подключения большинства веб-камер – проводной. Беспроводнойвариант подключения по Bluetooth применяется только на дорогих веб-камерах, предназначенных для видеоконференций. Проводной вариант подключения использует интерфейс USB. При выборе поддерживаемой версии USB имейте в виду, что пропускной способности USB 2.0 будет недостаточно для передачи 30 кадров в секунду с разрешением выше 1280х1024. Если вам требуется качественный видеосигнал с большим разрешением, выбирайте устройства, работающие по USB3.0 или USB 3.1.
Варианты выбора веб-камер
Чтобы оснастить свой стационарный компьютер камерой для связи с друзьями по Skype, возможностей недорогих камер будет достаточно.
Если на экране у собеседника вы хотите выглядеть презентабельно, выбирайте среди камер с автофокусом.
Если вы используете веб-камеру для записи видео в высоком разрешении, выбирайте среди камер с большим числом мегапикселей и большим разрешением видео.
Если вы не хотите возиться еще и с установкой дополнительного микрофона, выбирайте среди веб-камер со встроенным микрофоном. Только постарайтесь перед покупкой проверить качество звука, обеспечиваемое этим микрофоном – у недорогих моделей звук может быть слишком тихим.
Если вы используете веб-камеру в профессиональной деятельности и вам нужна идеальная «картинка» в высоком разрешении – выбирайте среди профессиональных камер.
И чтобы получить качественную картинку с любой камеры очень важно освещение. Идеальным вариантом всегда будет солнечный свет (съемка на улице). В помещении рекомендуется использовать дополнительное рассеянное освещение по параметрам близкое к «дневному свету». Обязательно используйте дополнительный свет если хотите выглядеть хорошо на картинке. С ним даже на дешевых камерах визуальное качество будет максимальным.
По материалам ДНСклуб