Seminarska naloga pri informatiki - II. gimnazija Maribor

II. gimnazija MariborSeminarska naloga pri informatikiAvtor: Matej Golob, 1.šMentor oblike: Mirko PešecMentor vsebine: Mirko Pešec

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 2009KAZALO VSEBINEKAZALO VSEBINE .................................................................................................................................. IKAZALO SLIK ......................................................................................................................................... IISTVARNO KAZALO................................................................................................................................ II1. UVOD .............................................................................................................................................. - 3 -2. ZGODOVINA RAZVOJA VIDEOKAMERE..................................................................................... - 4 -3. VIDEO KAMERA ................................................................................................................................. 73.1 KAJ JE VIDEO KAMERA IN NJENO DELOVANJE .................................................................. 73.2. SESTAVNI ELEMENTI KAMERE SO:........................................................................................ 83. 3 ISKALO ..................................................................................................................................... 133. 4 ZASLON LCD ............................................................................................................................... 143. 5 OKULAR .................................................................................................................................... 143. 6 MIKROFON ............................................................................................................................... 153. 7 AKUMULATOR S POLNILCEM ................................................................................................ 153. 8 ZOOM ........................................................................................................................................ 164. ZVOK ................................................................................................................................................. 185. NASTAVITEV BARV ......................................................................................................................... 196. VSTAVLJANJE KASETE ................................................................................................................. 217. SNEMANJE ....................................................................................................................................... 228. ZAKLJUČEK ..................................................................................................................................... 239. VIRI IN LITERATURA ....................................................................................................................... 249.1 LITERATURA: .............................................................................................................................. 249.2 SLIKE: .......................................................................................................................................... 24I

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 2009KAZALO SLIKSLIKA 1-CAMERA OBSCURA ..................................................................................................................... - 4 -SLIKA 2-CAMERA OBSCURA BOX .............................................................................................................. - 5 -SLIKA 3-DELOVANJE CAMERA OBSCURA BOX ............................................................................................ - 5 -SLIKA 4-UPORABA CAMERE OBSCURE BOX ................................................................................................... 6SLIKA 5-(THE MAMOTH CAMERA) ZA SNEMANJE FILMOV NA PROSTEM ............................................................ 6SLIKA 6-PROFESIONALNA VIDEOKAMERA (HTTP://WWW.LYCO.RU/TREEFILES/20051124-134711_2125248351.JPG) ............................................................................................................... 6SLIKA 7-SLIKA KAMERE S PRIKAZOM NJENIH OSNOVNIH DELOV ...................................................................... 8SLIKA 8-PREPROSTA SKICA KAMERE ............................................................................................................ 8SLIKA 9-OBJEKTIV FUJINON S14 X 7.3B12U Z OPISOM FUNKCIJ ................................................................ 9SLIKA 10-STIKALA NA OBJEKTIVU (1-9) ...................................................................................................... 10SLIKA 11-STIKALA NA OBJEKTIVU (10-13) .................................................................................................. 11SLIKA 12-PRAVILNO NASTAVLJENA TESTNA SLIKA V ISKALU ......................................................................... 13SLIKA 13-LCD ZASLON PRI DIGITALNEM FOTOAPARATU .............................................................................. 14SLIKA 14-LCD ZASLON PRI DIGITALNI KAMERI ............................................................................................ 14SLIKA 15-OKULAR SLIKA 16-OKULAR ........................................ 15SLIKA 17-AKUMULATOR MERILNIKOM KAPACITETE ...................................................................................... 15SLIKA 18-SIGNALI, KI OPOZARJAJO NA PRAZEN AKUMULATOR ...................................................................... 16SLIKA 19-OBROČKI NA OBJEKTIVU S KRATKIM OPISOM ................................................................................ 17SLIKA 20-PRIKAZ ZVOKA ........................................................................................................................... 18SLIKA 21-NASTAVITEV ZVOKA NA PROFESIONALNI KAMERI .......................................................................... 18SLIKA 22-BARVNI SPEKTER ....................................................................................................................... 20SLIKA 23-PROSTOR KAMOR SE VSTAVI KASETA NA VRHU KAMERE ............................................................... 21SLIKA 24-ZAPIS SLIKE NA VIDEOTRAKU ...................................................................................................... 22SLIKA 25-POSNETEK SLIKE NA FILMSKEM TRAKU ........................................................................................ 22STVARNO KAZALO1. UVOD, - 3 -kamen na kamen, - 4 -Kamkorder, 71KVideočip, 7Videokamera, 7Videorekorder, 7Videotrak, 7VZSZrno na zrno, - 4 -slika za sliko, - 4 -II

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20091. UVODPredstavil vam bom vsaj malo bolj podroben opis delovanja kamere ternjenih delov, ki so pomembni za kvalitetno delovanje pri snemanju filmovza domačo ali profesionalno uporabo.Pri slabem poznavanju in nepravilnih nastavitvah kamere, smo lahkozelo razočarani in nezadovoljni, ko kamero kupimo ter jo pričnemouporabljati. Ko pričnemo snemati, se naenkrat namreč zgodi, da nimamolepe ostrine slike, svetloba je premočna ali preslaba, v ozadju so stvarizamegljene, slišijo se šumi ker ne znamo pravilno nastaviti zvokaPomembno je, da pred nakupom videokamer vemo, za kakšno snemanjejo bomo potrebovali, v kakšnih pogojih bomo največkrat snemali z njo,ter katera vrsta kamer bi bila najprimernejša za amatersko aliprofesionalno snemanje, predvsem pa moramo vedeti tudi nekaj osnov ovzdrževanju in negi videokamere.- 3 -

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20092. zgodovina razvoja videokamereZrno na zrno – pogača,kamen na kamen – palača,slika za sliko – film. Takolahko enostavno opišemodelovanje kamere, ki je šeposebej v zadnjih dvajsetihletih doživela tak razcvet, dasi danes težko predstavljamokakršnokoli prireditev, ki nebi ostala z zvokom in slikozapisana našim potomcem.Slika 1-cameraobscuraZgodba se začenja že pred slabo polovico tisočletja, ko se z opisom ‘črne škatle z luknjico –camera obscura’ postavi temelj fotografiji.Camera obscura (temna kamra) je eden od izumov na poti do fotografije. Princip delovanja lahkoponazorimo s poljubno veliko škatlo, ki ima na eni strani luknjo. Svetloba zunanje slike prodiraskozi luknjo in zadene nasprotno steno, kjer se reproducira v barvah in obrnjena na glavo.Perspektiva podobe je točna. Sliko lahko projiciramo na papir in dobimo zelo natančen prikaz.Manjša kot je luknja, ostrejša je slika, vendar projicirana podoba postane temnejša. S premajhnoluknjico ostrina postane slabša zaradi loma svetlobnih žarkov. Nekatere camere obscure imajovgrajene objektive namesto luknjic, ker jim omogočajo večjo odprtino in svetlobo ter pri temohranijo fokus.Princip kamere z luknjico je prvi omenil kitajski filozof MO TZU (470 pr.n. št. -390 n.š.).ARISTITEL je razumel optične zakonitosti kamere Prvo camero obscuro je zgradil perzijski aliarabski znanstvenik ABU ALI AL HASAN IBN AL HAQITHAM iz Basre (965-1039 n.š.)n na zahoduznan kot ALHAZEN, ko je delal optične poskuseDo rojstva prve fotografije pa je nato moralo preteči še skoraj 300 let. Z industrijsko revolucijo vdevetnajstem stoletju pa se je vse začelo dogajati hitreje. Ugotovitev, da ima človeško okodoločeno vztrajnost, je dala jasne smernice v katero smer je potrebno raziskovati. Nastajali sorazlični aparati, ki so projicirali sliko za sliko in tako ustvarjali občutek gibanja, vendar nisonikoli zaživeli, saj so bile slike shranjene na steklenih ploščah in zato neprimerne za uporabo.Šele H.V. Hyatt je leta 1870 z izumom celuloida povlekel razvoj filma z mrtve točke. In čez 25 letse je film zares rodil. S pomočjo spoznanj in izumov Edisona, sta Brata Lummiere leta 1895predstavila prvo kamero – projektor, ki je lahko snemal in gledalcem predvajal 16 slik v sekundi.- 4 -

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 2009Vendar brata Lummiere vendarle nista bila prva, ki sta projicirala film. Že štiri leta pred njima jeto uspelo Edisonu, vendar je njegov ‘kinetoskop’ omogočal gledanje le enemu gledalcu in gazato ne moremo šteti kot prvi praktično uporaben projektor.Razvoj električnih naprav in vedno nova spoznanja so silila k razmišljanju, kako pretvoriti slikoin zvok v električne signale, kako jih pretvoriti nazaj ter kako jih prenašati in shranjevati. Zapisgibajoče slike je prišel na razpotje ter ubral dve poti: filmska tehnika z množico fotografij naceluloidnem traku in video tehnika – zapis s pomočjo električnih signalov. Cela vrsta izumiteljevse je morala zvrstiti in prispevati svoj kamenček v mozaiku razvoja, da so leta 1927 med NewYorkom in Washingtonom izvedli prvi televizijski prenos. Prenos kronanja Jurija VI. v VelikiBritaniji devet let kasneje pa se šteje kot prva televizijska oddaja. Potem pa za današnje razmeredolgih dvajset let čakanja na prvi magnetoskop, ki je zgodovino za vedno ujel na magnetnetrakove.Video tehnika sprva ni bila namenjena posameznikom. Cena naprav je bila previsoka inrokovanje prezapleteno. Vendar je razvoj kmalu prišel do točke, ko so lahko vsakomur ponudilikamero in posebej ustrezen predvajalnik. In tudi to je kmalu zastarelo, saj so svet že osvojili takoimenovani ‘kamkorderji’, kamera in predvajalnik v enem aparatu.Veliki izumitelji, ki so razvoj pripeljali do te točke, so se morali umakniti hitro rastoči industrijizabavne elektronike, ki je začela vlagati ogromne količine denarja v razvoj in napredek.V razvoju zabavne elektronike se je le še redko kdo uveljavil kot posameznik s svojim izumom,saj se je začel boj med raznimi proizvajalci, tako da so imena posameznikov in njihove zaslugezamenjala imena firm.Ena od izjem je ameriški izumitelj kamkorderja Jerome Lemelson, ki je leta 1977 želel patentiratiidejo kamkorderja, vendar je bil s strani ameriškega patentnega urada zavrnjen, češ, da jenaprava prezapletena in da je ne bo nikoli mogoče izdelati. Pozneje mu je to vendarle uspelo.Videokamera je sodobna elektronska naprava, katere razvoj se je začel z izumom televizije intelevizijske kamere v tridesetih letih prejšnjega stoletja. V nasprotju s filmsko kamero, kineposredno posname svetlobno sliko na zaslonu televizorja ali monitorja. Naprave za snemanjeelektronske slike (to so magentoskopi), so nastale šele v petdesetih letih, ko je bila televizija v žerazcvetu in so bili ločeni in veliko večji od kamer. Šestdeseta prinesejo prenosne magnetoskope– rekorderje, ki so bili še vedno ločeni od kamere. V sedemdesetih pa razvoj elektronikeomogoči združitev rekorderja in kamere v isto ohišje – kamkorder. Danes je to samoumevno,zato kamkorderju rečemo kar videokamera.«Slika 2-camera obscura boxSlika 3-delovanje camera obscura box- 5 -

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 2009Slika 4-uporaba camere obscure boxSlika 5-(the mamoth camera) za snemanje filmovna prostemSlika 6-profesionalna videokamera (http://www.lyco.ru/treefiles/20051124-134711_2125248351.jpg)- 6 -

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20093. VIDEO KAMERA3.1 KAJ JE VIDEO KAMERA IN NJENO DELOVANJE• Videokamera je naprava, ki ustvarja svetlobno sliko, jo analizira inpretvarja v električne impulze. Videokamera slike ne snema.• Videorekorder - na magnetni trak zabeleži videosignale, ki jihustvari videokamera.• Kamkorder - naprava v kateri sta v istem ohišju skupajvideokamera in videorekorder• Objektiv - sistem leč, ki formira svetlobno sliko na površinivideočipa.• Tipi objektivov - različno brušene leče in njihove kombinacijetvorijo objektive različnih lastnosti.• Zaslonka - premenljiva odprtina, ki je bolj odprta, kadar jesvetlobe, kjer snemamo, malo in se bolj zapre, kadar je svetlobepreveč,• Čas osvetlitve - pri snemanju je normalen čas osvetlitve CCD čipa1/50 sekunde• Videočip - analizira svetlobno sliko in jo pretvori v električnesignale.• Mikrofon - je na kameri, lahko pa je v mono, stereo ali štirikanalniizvedbi• Videosignal - slika (svetlobna), spremenjena v električni signal.• Avdiosignal - zvok, spremenjen v električni signal• Snemalna enota - vrteči se boben, na katerem sta najmanj dvesnemalni videoglavi• Videotrak - nosilec magnetne snovi, v katero videoglave zapišejomagnetne videosledi z informacijami o videosignalu.• Iskalo - kontroliramo sliko, ki jo zajema kamera oziroma objektiv• Prožilo - aktiviramo snemanje video- in avdiosignala.7

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20093.2. SESTAVNI ELEMENTI KAMERE SO:Video kamera ima pet osnovnih elementov: Objektiv Telo kamere Kamera – snemalni del s tipalom CCD Kodirnik (encoder) – pretvorba analognega signala v digitalnega Enota za zapisovanje podatkov (zapis digitalnega signala na trakkasete) Okular MikrofonSlika 7-slika kamere s prikazom njenih osnovnih delovSlika 8-preprosta skica kamere8

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20093. a OBJEKTIVJe sistem leč, ki formira svetlobno sliko na površini videočipa.Glavne lastnosti:• Zum• Svetlobna jakost• Optična kakovost• Umirjevalnik slikeNa sliki 11 je prikazan objektiv FUJINON S14 X 7.3B12U. Objektivi se le malorazlikujejo med sabo in na večini objektivov boste našli podobne razmestitve zaopisane funkcije.Slika 9-objektiv FUJINON S14 X 7.3B12U z opisom funkcijNa vsakem profesionalnem objektivu boste našli v takšni ali drugačnikombinaciji naslednja stikala, preklopnike in gumbe (Slika 12 in Slika 13):1. Obroč za ročno ostrenje (FOCUS).2. Obroč za ročno spreminjanje goriščne razdalje (ZOOM).Gumb (12) je najprej potrebno prestaviti v položaj za ročno zoomiranje.3. Obroč za ročno spreminjanje vrednosti zaslonke (IRIS).Stikalo (7) je najprej potrebno prestaviti v položaj "M".4. Stikalo za vklop/izklop snemanja ("VTR").5. Stikalo za iskanje zadnjega posnetega kadra ("RET").6. Stikalo za nastavljanje goriščne razdalje – "zoomiranje" s pomočjoservomotorja.9

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20093. 4 Zaslon LCDČeprav profesionalci za nastavitev svetlosti, ostrine in izreza slike pravilomauporabljajo iskalo, pa ima večina današnjih kamer vgrajen tudi barvni zaslon LCD.Vse funkcije in informacije o nastavitvah se praviloma prikazujejo vzporedno v iskaluin na barvnem zaslonu LCD. V iskalu ni mogoče vklopiti le digitalnega PEEKMETRA zaspremljanje nivoja glasnosti zvoka, ki ga je možno prikazati le na zaslonu LCD.Zaslon LCD ima še to prednost, da je vrtljiv v več smereh in tako snemalcu precejolajša snemanje.Slika 13-LCD zaslon pri digitalnem fotoaparatuSlika 14-LCD zaslon pri digitalni kameri3. 5 OKULAROkularji imajo vrhunsko optiko, z različno goriščno razdaljo in zornim kotom.Vse vgrajene leče so premazane z večplastnim premazom in zagotavljajo več kot90% svetlobno prepustnost (celo 96% pri svetlobi valovne dožine 550 nm) vidnesvetlobe.Seveda pa je prepustnost svetlobe odvisna od kvalitete in nastavitve pri vsaki kameriposebej.14

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 2009Pri uporabi akumulatorjev velja upoštevati nekaj navodil. Kadar jeakumulator skoraj izpraznjen se bodo pojavljala naslednja opozorilnaznamenja:a) Na zaslonu LCD bo utripal napis LOW VOLTAGE.b) V iskalu se prikaže utripajoč napis LOW VOLTAGE in dioda BATT.c) Utripa dioda LED na zadnjem delu kamere.d) Avdio signal iz kamere (MONITOR in PHONES) bo oddajal prekinjenzvočni signal.Slika 18-signali, ki opozarjajo na prazen akumulator3. 8 ZOOMIzberemo motiv, želen izrez pa nastavimo preko obročka ZOOM, nahaja se naobjektivu kamere, ali s pomočjo vgrajenega servomotornega pogona. Motorkrmilimo s stikalom W-T (Slika 18). Stikalo se nahaja na držaju ob objektivu.Kadar želimo goriščno razdaljo nastavljati ročno preko obročka na objektivu,premaknemo stikalo za servomotor v položaj "M" – stikalo se nahaja naspodnjem delu kamere na držaju objektiva – "Manual zoom mode". Ko jestikalo v položaju "S" ("Servo zoom mode"), lahko goriščno razdaljo objektivaspreminjamo le s stikalom W-T. Obročka za spreminjanje goriščnice na objektivuv tem primeru nikakor ne obračamo!16

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20095. NASTAVITEV BARVPostopek za prilagoditev barv (White balance)Kljub odličnemu mehanizmu, ki ga premore človeško telo, se pri določanju barvpogosto lahko zmotimo. Veliko težje je pravilno vrednost barv nastavitielektroniki kamere. Ko so se filmi snemali še na celuloidni film, so pogostouporabljali filtre, da so barve uravnovesili na uporabljeno vrsto filma. Sprva je bilna voljo le film za snemanje pri naravni svetlobi in film za umetno svetlobo.Podobno je tudi pri elektronskih kamerah. Barve na posnetkih bodo tolikonaravnejše, kolikor natančneje nam bo uspelo uravnovesiti barvno bilanco.Pravzaprav umerimo vrednost le ene barve, in sicer bele. Belo barvo v čipudejansko uravnovesimo glede na osvetlitev okolice. Z nastavitvijo vrednosti belinekamero "naučimo", kakšna je pri določenih osvetlitvi bela barva, ostale barve pase prilagajajo v odnosu do bele barve.Tipalo v kamerah je prirejeno tako, da "misli", da gleda svetlobo barvnetemperature 3200 K. Pri vseh drugih pogojih (na primer zunaj pri sončni svetlobi)je potrebno barvo svetlobe dodatno korigirati. V video tehniki ni potrebnomenjavati filtrov na objektivu, kot pri filmski kameri, ampak lahko postopekizvedemo z elektroniko. Temu postopku pravimo, da uravnamo belino (WHITEBALANCE). Postopek izvedemo na naslednji način:1. Vklopimo kamero, stikalo OUTPUT postavimo v položaj CAM, stikaloIRIS postavimo v položaj za avtomatsko nastavitev zaslonke "A".2. Obrnemo vrtljivi gumb za ročno izbiro filtra FILTER v položaj, kinajbolj ustreza temperaturi barve (3200 K – znotraj prostorov, ali 5600 K– na prostem).3. Stikalo za barvno korekcijo WHT. BAL prestavimo v enega od položajev"A" ali "B".4. Kamero usmerimo v belo, enakomerno osvetljeno površino (miza, stena,list belega papirja), ki naj zavzema večji del vidnega polja v iskalu.5. Premaknemo preklopno stikalo AVTO WHT./ACCU FOCUS (vklopbarvne korekcije) navzgor, ga v tem položaju pridržimo in nato izpustimo,da se vrne v začetni položaj. V primeru uspešne nastavitve ročne barvnekorekcije, se na zaslonu za 5 sekund prikaže besedilo z vrednostjo nastavljenebarvne temperature.19

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 2009Slika 22-barvni spekter20

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20096. VSTAVLJANJE KASETENa zgornji strani ohišja kamere (pri ročaju) se pod zaščitnim pokrovomnahaja odprtina za kasete. Pokrov odpremo, vstavimo kaseto in pokrovmehanizma zapremo (Slika 11). Kadar želimo kaseto izvleči iz mehanizma,pritisnemo moder gumb, ki se nahaja ob samem mehanizmu.Slika 23-prostor kamor se vstavi kaseta na vrhu kamereDV kasete so dokaj občutljive na vplive okolja. Nepravilno shranjevanje lahkopovzroči izgubo podatkov. Priporoča se, da se posneta in skladiščena kasetavsake toliko časa prevrti iz enega na drug konec. Pred prvo uporabo kasete jepriporočljivo da jo hitro prevrtimo do konca in nato nazaj na začetek. Kokaseto vstavimo v mehanizem, postavimo časovno kodo na vrednost0:00:00:00. Pustimo zaščitni pokrov na objektivu ali pa do oznake "C" zapremozaslonko in posnamemo eno minuto teme. Posnamemo testni avdio in videosignal. Sledi še 30 sekund teme. Prav tako ne snemamo na kaseto povsem dokonca, ampak pustimo na kaseti nekaj minut praznega prostora. Kaseto lahkopresnamemo nekajkrat brez izgube kvalitete. Priporoča pa se, da po nekajkratniuporabi kaseto zavržemo oz. jo uporabimo za arhiviranje podatkov.21

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20097. SNEMANJEKo opravimo z osnovnimi nastavitvami, lahko pričnemo s snemanjem. Potem konastavimo kader, pritisnemo enega od treh stikal VTR (glavno se nahaja naobjektivu, drugo je ob stikalu za vklop kamere in tretje na prednjem delu kamere).Na obeh monitorjih (zaslon LCD ali zaslon v okularju) se izpiše napis REC, nazadnji in prednji strani ohišja se prižgeta diodi LED (sprednjo diodo je možnoizključiti). Pazimo, da med snemanjem ne zmanjka napetosti v akumulatorju. Naprenizko napetost nas pravočasno opozori zvočni signal, zasveti pa še dioda LEDBAT v okularju kamere. Čas do izteka traku je tudi prikazan na zaslonu LCD in vokularju. Snemanje zaključimo s ponovnim pritiskom na enega od gumbov VTR.Pred pričetkom snemanja preberimo osnovna navodila za kamero. Veliko sebomo naučili prav pri praktičnem delu, kjer posamezne funkcije kamere spoznamona samih primerih. Možnosti za nastavitev in izbiro funkcij je veliko in naprofesionalnih kamerah ima vsaka funkcija svoj pomen in mesto uporabe.Slika 24-zapis slike na videotrakuSlika 25-posnetek slike na filmskem traku22

ZGRADBA IN DELOVANJE KAMEREMatej Golob 20098. ZaključekZ razvojem digitalnih fotoaparatov in kamer se utrinki in spomini našega življenja vedno lažje,hitreje in kvalitetnejše zabeležijo.Prav tako je ta tehnologija sedaj dostopnejša širši uporabi in ne samo kot del profesionalneopreme snemalcev in fotografov. Tudi cenovno je izdelava video posnetkov ter fotografij sedajcenejša in lažja, saj se lahko končni izdelki naredijo kar doma s povezavo računalniške opreme.Sami programi pa nam ponujajo tudi zelo velik spekter dodelave in obdelave naših posnetkov.Kar so včasih bile samo sanje in ideje na papirju ter velike želje posameznih inovatorjev, je danespostala realnost in nihče ne ve, kako daleč nas bo pripeljala tehnologija in ideje posameznikov, sajso dandanes že mobilni telefoni kot majhne kamere, s katerimi lahko ujamemo posebne trenutke,ko pri roki nimamo videokamere ali digitalnega fotoaparata in tudi že takoj pošljemo v splet alidomov na svoj računalnik.In sanje genijev so postale resničnost mnogih.23