Веб-камера (web камера) — это цифровое устройство, предназначенное для захвата видео и аудио сигналов и передачи их в реальном времени через Интернет или сохранения на электронном носителе. Веб-камеры встроены в ноутбуки, планшеты, во многие современные модели телевизоров (Smart TV) и используются как отдельные устройства. Любая система наблюдения сегодня включает в себя web-камеры. Главное её применение — обеспечение видеосвязи через интернет, что делает ее незаменимым инструментом для видеоконференций, дистанционного обучения, веб-трансляций, личного общения и работы.
Принципы работы
С технической точки зрения, веб-камера состоит из объектива, светофильтра, матрицы и процессора для обработки данных. Некоторые модели оснащены дополнительными функциями, такими как автофокус, цифровое увеличение, изменяемый угол обзора, автоматическое регулирование яркости и контрастности, встроенный микрофон, системы распознавания лиц и автотрекинга (удержания людей в кадре).
Объектив — оптическое устройство, формирующее поток лучей направленных на матрицу. Основные характеристики объектива: фокусное расстояние, светосила, наличие автофокуса. Фокусное расстояние объектива определяет угол обзора объектива, и как следствие, на объем захватываемого пространства и отдаленность объектов съемки: чем оно больше, тем меньше будет захвачено объектов и тем больше (ближе) они окажутся в кадре.
Светосила — величина, определяющая уровень ослабления объективом светового потока. В идеале светосила должна быть равна единице, то есть количество входящего света равно количеству полученного после прохождения через оптические элементы объектива. На практике, при условии получения приемлемого уровня качества изображения, практически не достижима. В веб-камерах уровень светопотерь, обычно, составляет 2-4 раза. Обозначается буквой f, например, f1.8, и чем меньше число, тем объектив будет захватывать больше света.
Что касается автофокуса на более дорогих моделях он обычно присутствует, в бюджетном сегменте объектив настроен на гиперфокальное расстояние, т.е. глубина резко изображаемого пространства находится в максимально возможном диапазоне.
Светофильтр — оптическое устройство, предназначенное для отсечения или выделения заданной части спектра электромагнитного излучения. Для веб-камер в основном используются светофильтры, отсекающие ИК составляющую спектра.
Матрица преобразует потоки света, поступающего из объектива, в цифровые сигналы.
Цифровые матрицы делятся на два основных типа – CMOS (КМОП) и CCD (ПЗС). На данный момент технология CCD считается устаревшей. В 2008 году был представлен первый серийный сенсор Exmor R CMOS с технологией обратной засветки (BSI, Back Side Illumination), что стало ключевым фактором вытеснения CCD-матриц с рынка. CMOS-сенсоры имеют преимущества в виде значительно меньшего энергопотребления и стоимости из-за упрощенного процесса изготовления. Благодаря меньшим размерам, CMOS-датчики позволяют создавать более лёгкие и компактные устройства, при этом не теряя качество получаемого изображения.
Видеопоток, захваченный матрицей, кодируется, то есть преобразуется в цифровой вид в определённом формате: MJPEG, H.264 и пр. После чего поток проходит дополнительную обработку если поддерживается камерой (шумоподавление, поправку баланса белого, позиционирование по ePTZ, и пр.) и поступает в устройство, например, ноутбук или ПК.
Характеристики веб камер
Основные технические характеристики, на которые стоит обратить внимание при выборе веб-камеры:
- Разрешение — ключевой фактор, определяющий качество изображения; выражается в количестве пикселей. Чем выше разрешение, тем четче видео.
- Частота кадров (FPS) — количество кадров, которое веб-камера может захватить за секунду. Стандартное значение — 30 FPS, что достаточно для плавного видео, но для профессиональных потоковых трансляций предпочтительнее использовать веб камеры с частотой кадров 60 FPS и выше.
- Тип сенсора — в большинстве современных веб камерах используется CMOS матрица.
- Угол обзор — степень охвата пространства перед объективом, измеряется в градусах. Для групповых видеоконференций лучше подходят широкоугольные камеры, так как у них есть возможность захватить в кадр больше людей и пространства, например, в переговорной комнате.
- Оптика — качество оптики влияет на четкость и искажение изображения. Лучше выбирать веб-камеры оснащённые стеклянными линзами с широкоугольным объективом.
- Микрофон — многие веб-камеры имеют встроенные микрофоны, некоторые даже с функциями шумоподавления для чистого звука без фонового шума.
- Фокусировка — автоматическая или ручная.
Для этого нужны веб-камеры (назначение)
Веб-камеры — многофункциональные устройства, обладающие гибкой настройкой под различные цели и задачи. Их основная функция — передача видео и аудиоданных в режиме реального времени. Однако их применение гораздо шире.
Веб-камеры позволяют проводить видеоконференции, совещания, получать образование дистанционно. Служат как элемент систем видеонаблюдения, позволяя вести онлайн-наблюдение за домом, офисом или другими объектами. Используются для ведения прямых трансляций (стримов) в интернете, что особенно актуально для блогеров и геймеров.
Как выбрать веб камеру?
Определите цели использования.
Для небольших совещаний или неформального общения подойдет простая модель с базовым разрешением 720p (HD), частотой кадров 30 FPS и углом обзора от 70 градусов, такой камерой обладает большинство ноутбуков представленных на рынке.
Для оснащения конференц-зала или переговорной комнаты лучше выбрать веб камеру с высоким разрешением 1080p (Full HD) или 4K, частотой кадров 60 FPS, с углом обзора от 100 градусов и качественной оптикой.
Выбор качество звукового сигнала также зависит от ваших личных потребностей. Микрофон, интегрированный в веб-камеру, может обеспечивать запись монофонического (одноканального) звука или при наличие двух микрофонов записывать звук в стерео формате (двухканального). Некоторые модели оснащены функцией подавления фоновых шумов, что обеспечивает более чистый звук. В случае отсутствия интегрированного микрофон или при желании записать более качественный звук вам потребуется отдельное устройство, например, гарнитура.
Большинство веб-камер подключаются через универсальный порт USB 2.0, однако для тех, кому важна высокая четкость изображения без потери качества, стоит обратить внимание на устройства с интерфейсом USB 3.0 +; USB 3.1, 3.2 и даже USB4 с более высокой скорости передачи данных. Если вы используете ноутбук с портами USB-C, рекомендуется выбрать веб камеру с аналогичным съемным кабелем для удобства и избежания необходимости применения переходников.
Виды веб-камеры
Где купить?
PTZ-камеры для видеоконференций можно купить в интернет-магазине Unitsolutions:
