Televíziós kamera , Televíziós adókamera , Átadó kamera , Televíziós kamera , Tévékamera -- vákuumátviteli cső célpontján vagy félvezető mátrixán lévő lencsével kapott optikai kép televíziós videojellé vagy digitális videoadatfolyammá alakítására tervezett eszköz [ 1] . A televíziós kamera és a videorögzítő eszköz kombinációját videokamerának vagy videokamerának nevezik ( angolul Camcorder ) [2] [3] [4] .
Az első televíziós kamerák az 1920-as évek közepén jelentek meg a mechanikus televízió feltalálásával egyidőben, és mechanikus pásztázással rendelkeztek . Helyhez kötött eszközök voltak, amelyek csak stúdióban való munkára voltak alkalmasak, és a Nipkow-féle letapogató lemez működésének megzavarásának veszélye miatt többnyire helyhez kötöttek [6] . Gyakran a „közvetlen látó” kamera helyett utazósugaras teleszenzort alkalmaztak, amely egy speciális, teljesen elsötétített szobában ülő hangszóró képét alkotta [7] . Az elektronikus televízió megjelenésével az adókamerák képesek voltak pásztázni , sőt a stúdiópadlón keresztül is mozogni, de az adócsövek mérete és eltérítési rendszerük miatt még körülményesebbé váltak . Például a szovjet KT-1 kamerák, amelyeket 1948 -ban LI-1 ikonoszkóppal szereltek fel, nagy, 75 × 100 mm-es keretmérettel, nagyon terjedelmes szerkezetek voltak [8] . Az első elektronikus TV-kamerák rendszerint két funkcionális részből álltak: egy álló kameracsatornából és egy mozgatható kamerafejből [9] . A kameracsatorna tartalmazta a legtöbb elektronikus egységet, amelyek a televíziós jelet képezik és erősítik, a kamerafejben pedig egy adócsövet helyeztek el objektívvel és előerősítőkkel . A kamerafej önmagában nem tudott videojelet képezni, és csak akkor volt működőképes, ha vastag többeres kábellel csatlakozik a kameracsatornához . A videomagnók 1956 - os megjelenéséig a TV-kamerából származó videojelet nem lehetett tárolni, és közvetlenül a levegőbe továbbították [10] . A nagy televíziós stúdiókat több televíziós kamerával szerelték fel, amelyek videojelét egy kapcsolón keresztül juttatták el az adóhoz , ami lehetővé tette a kép kiválasztását a jelenet különböző részeit rögzítő különböző kamerákról. Ezt a televíziós átviteli módot többkamerás fényképezésnek nevezik .
Az első televíziós kamerák egyik fő problémája az ikonoszkóp típusú adócsövek rendkívül alacsony fényérzékenysége volt. Ez kint még napsütéses időben is lehetetlenné tette az adást, ami az elektronikus kamerák helyett a köztes filmes filmes-televíziós rendszerek alkalmazását tette szükségessé [11] . Az első csövek egyéb hiányosságai a televíziós raszter torzulásához és az "üstökösfarok" megjelenéséhez vezettek az erős fényforrásokból. Nagy problémát jelentett a fotósok vakuja , amelyek működése gyakran a fényképezőgép rövid távú "vakulásához" vezetett [12] . Az átviteli kamerák fejlesztésének első két évtizedében az átviteli csövek fejlesztése lett a fő fókusza. Az ikonoszkópot követően megjelent egy érzékenyebb szuperikonoszkóp . Az 1940-es évek végén felváltotta az ortikon és a szuperortikon , majd gyorsan felváltotta a vidikon , a belső fotoelektromos hatás alapján . A csőkamerák történetének végéig a vidikon számos fajtáját használták, amelyek a "saticon", "plumbicon", "kremnikon" stb. nevet viselték. A Szovjetunióban az 1970-es évek végén saját típusú vidikont fejlesztettek ki. - a gleticon, amely a legtöbb szovjet TV-kamerával volt felszerelve [13] .
Fontos lépés volt a színes televízió megjelenése : a színes kamerákat három-négy adócsővel szerelték fel [14] . Ugyanakkor az NTSC szabvány szerint működő első televíziós stúdiókban a teljes színű jel kialakulása egy közös kameracsatornában zajlott, amely az elsődleges színek elsődleges külön jeleit kapta a kameráktól . Az elektronikus jelfeldolgozó egységek hiánya ellenére az 1954-es RCA TK-41 kamerafej több mint 140 kilogrammot nyomott, állvánnyal , keresővel és objektívekkel együtt pedig majdnem fél tonnát [15] . A vákuumcsöveket felváltó félvezető eszközök széles körű bevezetése egybeesett a színes televíziózás fejlődésével, és lehetővé tette a televíziós kamerák tömegének csökkentését [2] . Az 1970-es évek közepén megjelentek a belső színelválasztással ellátott jelátvivő csövek, mint például a Sony japán cég Triniconja ( eng. MF Trinicon ), amely lehetővé tette még több kompakt fényképezőgép létrehozását [16] . Az ilyen televíziós kamerákban, amelyek képminősége jelentősen gyengébb volt, mint a háromcsöves kameráké, csak egy adócsövet használtak, amely színes videojelet képezett [17] . A további fejlődés a 90- es évek elején elterjedtté vált vákuumátviteli csövek miniatürizálásának és félvezető mátrixokkal való helyettesítésének útját követte [18] .
Az 1970-es évek közepéig az összes televíziós gyártás rögzített, állványra szerelt átviteli kamerákon alapult. Az adókamerák súlya állvánnyal és objektívvel együtt több száz kilogrammot is elérhet [19] . A helyszíni lövéseket ugyanazokkal a kamerákkal végezték, amelyeket speciális járművek vittek a szettbe egy mobil televízió részeként , amely élőben sugározhatott, vagy videomagnón rögzített képet és hangot. A Szovjetunióban több tucat különböző típusú adókamerát gyártottak, amelyek közül a legmasszívabb a KT-116, KT-132 és KT-178 [20] . Az első hordozható tévékamerák az 1970-es évek elején jelentek meg külföldön, és nyilvánvalóan gyengébb képminőséggel rendelkeztek, mint az állóké. Az adásminőségű, stúdiómunkára tervezett hordozható kamerák a stúdión kívül is használhatók voltak tévériportok készítésére , de leggyakrabban egy könnyű, kameracsatorna nélküli autonóm működésre alkalmatlan kamerafej volt, amely hardveres TV stúdióban vagy autóban helyezkedett el. egy mobil televízió állomás.
Az 1960 -as évek végén az egyik első valóban hordozható fényképezőgép a Robert Bosch GmbH KCN-9P- je volt, amelynek kameracsatornája a kezelő háta mögé került egy hátizsákban [21] [22] . Az elemalap további miniatürizálása lehetővé tette, hogy a kameracsatorna a kamerafejjel egy házba kerüljön, így létrejöttek a monoblokknak nevezett kamerák. Televíziós újságíráshoz használták őket egy C-formátumú videomagnóval , majd később egy U - matic -mal kombinálva , amelyet a kezelő vagy asszisztense vitte vállpánton, és kábellel kötötte össze a kamerával. Az 1980-as évek elején, a Betacam videorögzítési formátum feltalálásával az eszközök új osztálya jelent meg: a videokamerák, amelyek egy házban egy adó kamerát és egy kompakt videomagnót egyesítenek [22] . A jóval korábban megjelent háztartási videokamerákkal ( eng. Handycam ) ellentétben a "Betakam" lehetővé tette a videofelvételek vételét, majdnem olyan jól, mint a stúdiókamerák és a helyhez kötött videomagnók. Funkcionálisan egy ilyen eszköz a filmes kamera elektronikus analógja lett, és lehetővé tette TV-riportok, sőt TV-filmek forgatását a stúdión kívül anélkül, hogy a kezelőt csatlakoztatta volna a TV-kamerához szükséges kábelhez. Ez lehetővé tette a film teljes elhagyását a hírek és a legtöbb televíziós film gyártásában. Az egyik első ilyen típusú szovjet fényképezőgép az 1985 -ben megjelent KT-190 volt, amely Sony BVV-3 kamerás videorögzítővel való dokkolásra alkalmas [22] . Ezt követően a kamerákat, akárcsak a kompakt TV-kamerák, videokameráknak kezdték nevezni, és a „monoblokk kamera” fogalma megváltoztatta a jelentését: most az egyrészes házban lévő felvevővel kombinált kamerákkal kapcsolatban használatos. A videokamerák megjelenése azonban nem vezetett a televíziós kamerák eltűnéséhez.
A videomagnóval vagy más tárolóegységgel nem ellátott eszközöket a mai napig használják a nagy televíziós társaságok többkamerás stúdióban vagy televíziós filmek díszletben történő forgatására. A stúdió televíziós kamerák gyakran teleprompterrel vannak felszerelve a bemondók kényelme érdekében - az ilyen kamerákat "bemondó kameráknak" nevezik. A nagy nagyítású zoomobjektívekkel ellátott, sugárzott szintű átviteli kamerákat sportversenyek és egyéb nyilvános események felvételére használják. A többkamerás filmezéshez nem kell rögzíteni az egyes kamerák képét: a kívánt terv kiválasztását a rendező végzi el a videóváltón, és a már megszerkesztett jelet rögzíti vagy sugározza. Ezért ennél a technológiánál kényelmesebbek azok a kamerák, amelyek nincsenek felszerelve egyedi rögzítőeszközzel. Számos televíziós berendezés gyártója gyárt moduláris felépítésű kamerákat, amelyek alkalmasak mind a kamerán belüli rögzítőeszközhöz való dokkolásra, mind a stúdiókomplexum részeként történő működésre. Utóbbi esetben a kamera adapteren és kábelen keresztül csatlakozik a kameracsatornához, amely a felvételi paraméterek távirányítója [23] . Ez szolgálja a kamera tápellátását, a kétirányú hangkommunikáció megszervezését a kezelő és a rendező között, szinkronizál egy külső óragenerátorról és finomhangolja a képjellemzőket [24] . A modern kameracsatorna ( angolul Camera Control Unit ) az első kameracsatornákkal ellentétben nem szerves része a kamerának. Annak érdekében, hogy az összes működő kamera ugyanazokat a paramétereket központilag, nagy számú komplexumban megkapja, néha a fő vezérlőpanelt ( Master Control Unit ) használják [25] .
A szűkös költségvetésű stúdiók a moduláris kamerákat részesítik előnyben, mivel a dedikált, televíziós híradásra alkalmatlan sugárzott kamerák sokkal drágábbak [26] . A legjobb képminőséget biztosítják, és egy hidraulikus emelővel és panorámafejjel ellátott nehéz állványra ("talapzatra") vannak felszerelve . A videojelek és egyéb információk továbbítása a kamerából a vezérlőterembe ma háromtengelyű vagy optikai kábelen keresztül történik, nem pedig vastag, többmagos kábelen keresztül, ami már a múlté [26] [24] . Egészen a közelmúltig egyes kamerákhoz 60 eres kábelekre volt szükség ahhoz, hogy minden információt továbbítsanak a kamerába és onnan [27] [28] . Bármely stúdiókamera a közvetlen képátvitelen túl szükségszerűen biztosítja a vezérlőhelyiségből a keresőbe való visszatérését, hogy a kezelő megtekinthesse az éteres jelet, és emellett komplex távvezérlő jel és adatok továbbítását a teleprompter számára. [29] [23] . A modern multiplexelési technológiák lehetővé teszik, hogy egyetlen kétirányú kommunikációs vezetékkel boldoguljunk, és bizonyos esetekben teljesen lemondjunk róla, egy dedikált rádiócsatornán keresztül továbbítjuk a képet [30] . Ez utóbbi különösen akkor hasznos, ha Steadicam vagy más mozgásrögzítési technológiával dolgozik, de kizárja a visszacsatolást és a képparaméterek távvezérlését. Ehhez egy további kommunikációs csatorna is használható, többek között az interneten keresztül [31] .
A legegyszerűbb digitális kamerákat használják a modern videó megfigyelő rendszerekben és az interneten keresztüli videokonferenciákhoz . Utóbbi esetben ezeket az eszközöket webkamerának nevezik , és a nehezen elérhető helyekről történő folyamatos videóátvitelre is szolgálnak.
A televíziós adókamera optikai fejből, elektronikus alkatrészekből és keresőből áll [9] . Az optikai fej lencsét, színleválasztó rendszert és fény-elektromos jel átalakítókat tartalmaz: adócsöveket vagy félvezető mátrixokat. Jelenleg az átviteli csöveket nem használják kényelmetlenségük, törékenységük és instabil tulajdonságaik miatt, a külső mágneses mezőktől függően . A televíziós kamerákban a színes televíziós jel kialakításához három (néhány [30] ) mátrixot használnak, amelyeket egy prizmás színelválasztó egységre ragasztanak.
Az olcsóbb és kompaktabb TV-kamerák egyetlen mátrixot használhatnak beépített színelválasztó szűrőkkel. Ezt a kialakítást elsősorban ipari és háztartási kamerákban használják.
A színleválasztási módszertől függetlenül a mátrixokon a kép egy filmes vagy fényképezőgép lencséihez hasonló lencsével készül . Az objektíveket kifejezetten kamerák továbbítására fejlesztették ki, túlnyomó többségük hasnyálmirigy . A viszonylag alacsony képminőséggel és kis méretű fényérzékeny elemmel rendelkező szabványos felbontású kamerákban kompakt, gyors objektíveket használtak nagy gyújtótávolsággal . A modern nagyfelbontású kamerák a filmeshez hasonló minőségű optikát használnak [ 32] . A professzionális és sugárzott kamerák kevéssé használják az autofókusz rendszereket a mozgóképek autofókuszának nehézségei miatt. Az objektívet a kezelő manuálisan fókuszálja az elektronikus kereső képének megfelelően. A nagyfelbontású sportközvetítések során ritkán alkalmazzák a követő autofókuszt, de az ilyen rendszerekkel felszerelt objektívek rendkívül drágák [33] [34] . Egyes ipari fényképezőgépekben az autofókusz is használatos, azonban a legtöbb esetben az objektív hiperfokális távolságra van rögzítve , ami minden tárgyról éles képet ad. A fényérzékeny elemre eső fény mennyiségének pontos adagolása szükségessé teszi az objektív rekesznyílását használó automatikus expozícióvezérlés alkalmazását és a vett jel erősítésének beállítását . A modern stúdiókamerák lehetővé teszik a rekesznyílás automatikus beállítását és a legtöbb paraméter távvezérlését a kameracsatorna-blokkból egy videómérnök által [23] .
A mátrixok által generált elektromos jeleket felerősítik és szabványos televíziós videojellé kódolják, amely alkalmas rögzítésre vagy sugárzásra. Ez a jel lehet analóg vagy digitális , a kamera típusától függően. A legtöbb modern TV-kamera digitális videofolyamot alkot. A videoerősítőn kívül a televíziós kamera szinkrongenerátorral is fel van szerelve, amely lehetővé teszi a szinkronjel vételét. A többkamerás módszer alkalmazásakor azonban minden kamera egy külső stúdióóragenerátor ( eng. Genlock ) órajelét használja [35] . Ez kiküszöböli a szinkronizálási hibákat a kameraváltáskor. A vízszintes és függőleges pásztázó generátorok összhangban vannak az óragenerátor működésével, és szabályozzák a töltés leolvasását a mátrixokban.
A fenti részeken kívül a kamera tartalmaz egy elektronikus keresőt is, amely egy monitoron alapuló kompakt videomegfigyelő eszköz . Az első televíziós kamerákat fekete-fehér keresőkkel látták el, amelyek egy kis kineszkópból álltak . Az 1990-es évek végéig ezt a kialakítást még a miniatűr képcsövet használó kompakt típusú fényképezőgépeknél is megtartották. A kiváló minőségű folyadékkristályos kijelzők megjelenésével a legtöbb kompakt fényképezőgép színes LCD vagy LED keresővel van felszerelve.
A videokamerákkal ellentétben a legtöbb stúdiókamera nincs felszerelve mikrofonnal és hangerősítővel , mivel úgy tervezték, hogy egy olyan komplexum részeként működjenek, amelyben a hangrögzítést külön rendszer végzi. A robotizált PTZ kamerák új osztálya, amelyet kezelő nélküli működésre terveztek, emellett speciális panorámafejet és távirányítós pásztázási motorokat tartalmaz [36] . A kültéri használatra tervezett kamerák zárt házzal és még ablaktörlővel is rendelkeznek .
A televíziós kamerákat hagyományosan műsorszórási, professzionális, ipari és háztartási kamerákra osztják [18] . Jelenleg háztartási kamerákat nem gyártanak a videokamerák és más, hasonló funkciójú háztartási eszközök elterjedtsége miatt. A műsorszóró és a professzionális kamerák további két kategóriába sorolhatók az alkalmazott felbontási szabványtól függően: a nagyfelbontású televíziónak megfelelő kamerák és a szabványos felbontású kamerák . A modern műsorszórásos vagy professzionális kamerák túlnyomó többségét nagyfelbontású szabványok szerint gyártják, szabványos felbontásra váltás lehetőségével [18] . Ugyanez vonatkozik a keret képarányára is , amelynek váltásához a kamera lencséi optikai kompenzációt biztosítanak a látómező Vformat szögének megváltoztatásához [37] . Az elmúlt években megjelentek az ultra-nagy felbontású televíziós szabványokat támogató átviteli kamerák [38] .
A professzionális kamerák a videojel minőségére vonatkozó alacsonyabb követelményekben különböznek a sugárzott kameráktól. Ha a sugárzott kameráknál a fényerőcsatorna modulációs mélységének 5 MHz -es frekvencián 100% -nak kell lennie, akkor professzionális kameráknál ez a paraméter 50% -os szinten megengedett [18] . Ez a finom képrészletek alacsonyabb kontrasztjában és a vízszintes élesség csökkenésében nyilvánul meg .
Minden modern televíziós kamera színes képet alkot, néhány ipari kamera kivételével. A 2000- es évek közepe óta egy újabb oszlop tűnt el a televíziós kamerák osztályozási táblázatából: jelenleg az analóg adókamerák gyártása teljesen leállt, és csak digitálisat gyártanak . Az analóg televíziós rendszerekben való munkavégzés érdekében minden digitális kamera analóg videokimenettel van felszerelve. A fényérzékeny mátrixok és a mikroelektronika fejlesztése nagymértékben eltörölte a határokat a televízió- és videokamerák egyes osztályai között. Ha az 1990-es évek végén igen jelentős volt a képminőségbeli különbség a tévéújságíró videokamera és a stúdió tévékamera között, akkor manapság ezek az eszközök gyakran csak súlyban, zoom arányban és a kereső méretében térnek el egymástól. Ezért a "televíziós kamera" és a "videokamera" szavak ma még professzionális környezetben is ugyanazt jelentik. A videokamerát nem csak kompakt televíziós kameráknak, hanem stúdiókameráknak is nevezik.
Külön kategóriát alkotnak azok a televíziós kamerák, amelyeket kameradarukon vagy más felfüggesztett szerkezeteken szokatlan pontokból történő felvételkészítésre terveztek. Az ilyen kamerák általában vezeték nélküli videojel-átvitelre alkalmas eszközökkel vannak felszerelve, és könnyű kialakításuk jellemzi őket kereső és kezelőszervek nélkül. Az ipari kamerák általában megfelelnek a szabványos felbontású televíziózásnak, vagy még alacsonyabb felbontásúak, amelyeket zárt láncú televíziós rendszerekhez terveztek, és gyakran nem felelnek meg egyik műsorszórási szabványnak sem. Az ipari kamerák közé tartoznak a videó megfigyelő rendszerek részét képező vagy más alkalmazási funkciókra tervezett eszközök. A webkamerák , amelyek egyben miniatűr digitális TV -kamerák is, hasonló eszközzel és jellemzőkkel rendelkeznek .
A televíziós műsorok közvetlen gyártása mellett a miniatűr televíziós kamerákat használják a professzionális filmkamerák televíziókészülékének alapjául. A távoli megfigyelés eszközeként az adó kamera nélkülözhetetlen a modern emberi tevékenység számos ágában. A Szovjetunióban Lev Termen által kifejlesztett egyik első elektronikus televíziós kamerát azonnal besorolták, és K. Vorosilov katonai biztos irodája elé szerelték [39] [40] . A jövőben a televíziós rendszert a határcsapatoknál kellett volna használni, a népbiztosság udvarán pedig kipróbálták az áthaladók azonosítását. Az első kamera tökéletlensége miatt fel kellett hagyni katonai célú felhasználásával, de a televíziós technológia fejlődésével a televíziós kamerákat elkezdték használni légi felderítésre és irányított lőszerek célzására [41] . Ezt először a második világháború idején hajtották végre német V-1 cirkálórakétákon [ 11] és Hs -293D irányított bombákon [42] . Az Egyesült Államok légierejének légibombái is voltak, amelyeket egy Zworykin által tervezett tévékamera vezérelt [43] . Sok modern harci rendszer fel van szerelve kamerákkal a célzáshoz, éjszakai megfigyeléshez és egyéb feladatokhoz. A közönséges televíziós kamerák nagy méreteik és súlyuk miatt alkalmatlanok erre, ezért speciális kis méretű, általában fekete-fehér jeladó kamerákat fejlesztenek katonai felhasználásra. Az ilyen kamerákat ipari kategóriába sorolják.
Az űrtechnológia és a mesterséges földi műholdak megjelenésével TV-kamerák kerültek felderítő és meteorológiai járművek fedélzetére , és a Föld felszínéről képet közvetítettek [44] . Az űrhajózás továbbfejlődésével azonban elsősorban a fotó-televíziós rendszereket használták erre a célra . A világűr békés feltárása sem nélkülözhette a televíziós adókat. A világ első orbitális repülése során Jurij Gagarin űrhajós képét egy speciálisan tervezett lassú pásztázású TV- kamera sugározta, alacsony, 100 soros felbontással [44] . A Szovjetunióban egy speciális "Arctur" televíziós rendszert fejlesztettek ki az űrtávközlés számára, amely alkalmas színes kép stabil továbbítására csökkentett frekvencia-fázisú és zajjellemzőkkel rendelkező csatornákon [44] . A TV-kamerákat nem csak az űrhajózás vívmányait bemutató köztelevíziós közvetítésekre használják, hanem technikai eszközként is szolgálnak a kilövés vezérlésére, a dokkolás végrehajtására , az orbitális manőverekre és az űrkutatásra. A televíziós kamerák ugyanolyan fontos alkalmazási területe a búvárkodás és egyéb víz alatti munka. Speciális távirányítós kamerákat használnak a hajóroncsok mentésére, mentési műveletekre és kutatási célokra. A modern orvoslás sem elképzelhetetlen televíziós kamera nélkül. Itt speciális miniatűr kamerák segítségével lehetséges a sebészeti műtétek kollektív távfelügyelete , belső szervek vizsgálata stb. A TV kamerák, amelyek érzékenységi tartománya a spektrum láthatatlan részein található, lehetővé teszik a kemény megfigyelést -a folyamatok elérése láthatatlan sugarakban.
![]() |
---|