Cámara de vídeo

Unha cámara de vídeo ou videocámara[1] é unha cámara empregada para tomar imaxes electrónicas en movemento (en oposición a unha cámara de cinema, que grava imaxes en película), desenvolvida inicialmente para a industria da televisión, mais agora tamén común noutras aplicacións.

Cámara de vídeo compacta fabricada por Cisco

As cámaras de vídeo úsanse principalmente de dous xeitos. O primeiro, característico dunha emisión moi temperá, é a televisión en directo, onde a cámara transmite imaxes en tempo real directamente a unha pantalla para a súa visión inmediata. Algunhas cámaras seguen a producir televisión en directo, mais a maioría das conexións en directo son para operacións de seguridade, militares/tácticas e industriais onde se require unha visión subrepticia ou remota. No segundo xeito, as imaxes grávanse nun dispositivo de almacenamento para o seu arquivo ou posterior procesamento; durante moitos anos, a cinta de vídeo foi o formato principal empregado para este propósito, mais foi substituíndose gradualmente polo disco óptico, o disco duro e a memoria flash. O vídeo gravado úsase na produción televisiva e, máis a miúdo, en tarefas de vixilancia en que cómpre a gravación dunha situación para unha análise posterior.

Tipos e usosEditar

 
Barack Obama e Karen Mills na pantalla dunha cámara de vídeo durante un evento na Casa Branca en 2009

As cámaras de vídeo modernas teñen diferentes deseños e uso:

  • Cámaras de vídeo profesionais, como as empregadas na produción de televisión, algunhas fixas nos estudios de televisión ou móbiles no caso das producións de campo. Estas cámaras normalmente ofrecen un control manual extremadamente fino para o operador, a miúdo coa exclusión do funcionamento automatizado. Normalmente usan tres sensores para gravar por separado o vermello, o verde e o azul.
  • As cámaras de vídeo de man combinan unha cámara e un VCR ou outro dispositivo de gravación nunha unidade; estas son móbiles e foron moi utilizados para a produción de televisión, filmes domésticos, recollida de noticias electrónicas (incluído "xornalismo cidadán") e aplicacións similares. Desde a transición ás cámaras de vídeo dixitais, a maioría das cámaras teñen soportes de gravación integrados e, como tales, tamén son videocámaras. As cámaras de acción adoitan ter capacidades de gravación de 360​​ °.
  • A televisión de circuíto pechado (CCTV) adoita usar cámaras de panorámica inclinada (PTZ) para fins de seguridade, observación e/ou vixilancia. Estas cámaras están deseñadas para ser pequenas, agocharse facilmente e capaces de funcionar sen seren atendidas; as usadas en contornos industriais ou científicos adoitan usarse en ambientes normalmente inaccesibles ou incómodos para os humanos e, polo tanto, endurécense para tales ambientes hostís (por exemplo, radiación, calor elevado ou exposición química tóxica).
  • As cámaras web son cámaras de vídeo que realizan unha transmisión de vídeo en directo a un computador.
  • Moitos teléfonos intelixentes teñen cámaras de vídeo integradas e os de gama alta mesmo poden capturar vídeo en resolución 4K.
  • Os sistemas de cámaras especiais úsanse para a investigación científica, por exemplo, a bordo dun satélite ou dunha sonda espacial, en investigación de intelixencia artificial e robótica e en uso médico. Estas cámaras adoitan axustarse para radiacións non visibles para infravermellos (para a visión nocturna e a detección de calor) ou para raios X (para uso médico e videoastronómico).

HistoriaEditar

As primeiras cámaras de vídeo estaban baseadas no disco mecánico de Nipkow e usáronse en transmisións experimentais durante os anos 1910-1930. Os deseños totalmente electrónicos baseados no tubo da cámara de vídeo, como o iconoscopio de Vladimir Zworykin e o disector de imaxe de Philo Farnsworth, substituíron o sistema Nipkow nos anos 30. Estes mantiveron un amplo uso ata os anos 80, cando as cámaras baseadas en sensores de imaxe de estado sólido como o dispositivo acoplado á carga (CCD) e máis tarde o sensor de píxeles activos CMOS eliminaron problemas comúns coa tecnoloxía de tubos como a queima de imaxe e fixeron máis práctico o fluxo de traballo de vídeo dixital, xa que a saída do sensor é dixital polo que non precisa a conversión do analóxico.

A base dos sensores de imaxe de estado sólido é a tecnoloxía de semicondutores de óxido de metal (MOS),[2] que se orixina coa invención do MOSFET (transistor de efecto de campo MOS) en Bell Labs en 1959.[3] Isto levou ao desenvolvemento de sensores de imaxe semicondutores, incluído o CCD e máis tarde o sensor CMOS de píxeles activos.[2] O primeiro sensor de imaxe semicondutor foi o dispositivo acoplado a carga, inventado en Bell Labs en 1969,[4] baseado na tecnoloxía de condensadores MOS.[2] O sensor de píxeles activos NMOS foi inventado máis tarde en Olympus en 1985,[5][6][7] o que levou ao desenvolvemento do sensor de píxeles activos CMOS no Jet Propulsion Laboratory da NASA en 1993.[8][6]

As cámaras de vídeo dixitais prácticas tamén se conseguiron grazas aos avances na compresión de vídeo, debido aos poucos requirimentos de memoria e largo de banda do vídeo non comprimido.[9] O algoritmo de compresión máis importante a este respecto é a transformada discreta do coseno (DCT),[9][10] unha técnica de compresión con perdas que se propuxo por primeira vez en 1972.[11] Estas cámaras de vídeo dixitais lográronse por estándares de compresión de vídeo baseados en DCT, incluídos os estándares de codificación de vídeo H.26x e MPEG introducidos a partir de 1988.[10]

A transición á televisión dixital deu pulo ás cámaras de vídeo dixitais. A principios do século XXI, a maioría das cámaras de vídeo eran cámaras dixitais.

Coa chegada da captura de vídeo dixital, a distinción entre cámaras de vídeo profesionais e cámaras de cinema desapareceu xa que o mecanismo intermitente converteuse no mesmo. Hoxe en día, as cámaras de gama media empregadas exclusivamente para a televisión e outros traballos diferentes dos filmes denomínanse cámaras de vídeo profesionais.

NotasEditar

  1. Definicións no Dicionario da Real Academia Galega e no Portal das Palabras para videocámara.
  2. 2,0 2,1 2,2 Williams, J. B. (2017). The Electronics Revolution: Inventing the Future. Springer. pp. 245–8. ISBN 9783319490885. 
  3. "1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated". The Silicon Engine (Computer History Museum). Consultado o 31 de agosto de 2019. 
  4. Janesick, James R. (2001). Scientific charge-coupled devices. SPIE Press. pp. 3–4. ISBN 978-0-8194-3698-6. 
  5. Matsumoto, Kazuya; et al. (1985). "A new MOS phototransistor operating in a non-destructive readout mode". Japanese Journal of Applied Physics 24 (5A): L323. Bibcode:1985JaJAP..24L.323M. doi:10.1143/JJAP.24.L323. 
  6. 6,0 6,1 Fossum, Eric R. (12 de xullo de 1993). Blouke, Morley M., ed. "Active pixel sensors: are CCDs dinosaurs?". SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III (International Society for Optics and Photonics) 1900: 2–14. Bibcode:1993SPIE.1900....2F. doi:10.1117/12.148585. 
  7. Fossum, Eric R. (2007). "Active Pixel Sensors" (PDF). Semantic Scholar. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 9 de marzo de 2019. Consultado o 8 de outubro de 2019. 
  8. Fossum, Eric R.; Hondongwa, D. B. (2014). "A Review of the Pinned Photodiode for CCD and CMOS Image Sensors". IEEE Journal of the Electron Devices Society 2 (3): 33–43. doi:10.1109/JEDS.2014.2306412. 
  9. 9,0 9,1 Belmudez, Benjamin (2014). Audiovisual Quality Assessment and Prediction for Videotelephony. Springer. pp. 11–13. ISBN 9783319141664. 
  10. 10,0 10,1 Huang, Hsiang-Cheh; Fang, Wai-Chi (2007). Intelligent Multimedia Data Hiding: New Directions. Springer. p. 41. ISBN 9783540711698. 
  11. Ahmed, Nasir (xaneiro de 1991). "How I Came Up With the Discrete Cosine Transform". Digital Signal Processing 1 (1): 4–5. doi:10.1016/1051-2004(91)90086-Z.