Świat w obrazie cyfrowym



Osoby decydujące się na kupno cyfrowej kamery wideo będą miały twardy orzech do zgryzienia. Niełatwy jest wybór, gdy zaczniemy przedzierać się przez mnogość parametrów, wśród których jeden wydaje się ważniejszy od drugiego.

Na początku zawsze należy postawić sobie kilka pytań: kto będzie korzystał z kamery (dziecko czy dorosły, mężczyzna czy kobieta), jakie sytuacje będą nagrywane (imprezy rodzinne, wydarzenia sportowe) i w jaki sposób później materiał ten będzie wykorzystany (telewizja, odtwarzanie na telewizorze czy pliki do Internetu)? Znając odpowiedzi na te pytania, bardzo łatwo jest znaleźć właściwy dla siebie model.

Zanim zaczniemy wybierać kamerę, warto przypomnieć pewien fakt. Parametry kamer sprzed trzech lat, w swojej części optycznej, prawie niczym nie różniły się od tych w kamerach produkowanych obecnie. Zachowano ten sam przedział jasności obiektywu (1:1,6-1:1,8) i tylko nieliczni mają modele z jaśniejszymi obiektywami. Nie widać również dużych zmian w zakresie zoomu. Przez ten czas zmniejszono tylko wielkość przetwornika obrazu CCD - kiedyś 800 tys. pikseli było standardem w przetworniku o przekątnej 1/4 cala. W dzisiejszych kamerach liczba ta została upakowana w przetwornikach o przekątnej 1/6 cala. Dzięki temu stała się możliwa miniaturyzacja kamer. Należy jednak oddać honor producentom - zamiast parametrów, znacznie poprawiła się jakość wmontowanych w kamerę komponentów.

800 tys. pikseli jest dziś nieoficjalnym standardem kamer cyfrowych (bo i mało komu więcej potrzeba). Można też bez większego problemu kupić kamerę o rozdzielczości 1-1,3 mln pikseli, a nieśmiało debiutują na rynku kamery o rozdzielczości ponad 2 mln pikseli. Jestem jednak przekonany, że większość osób nie zauważy różnicy jakości zapisanego obrazu. Po co więc tak duże przetworniki? Do zdjęć.

Dwa w jednym           

Mimo niewielkich rozmiarów, kamera Sony PC330 dobrze leży w dłoni

Dzisiaj kamery mają niewiele wspólnego z tymi sprzed 10 lat. Kiedyś jako dodatkowe funkcje traktowano możliwość przyciemniania obrazu (fade) czy kompensacji ekspozycji. Dziś o nich mało kto pamięta. Teraz ważniejsze są rozmiary wyświetlaczy LCD, wbudowane aparaty cyfrowe, stabilizatory obrazu, możliwość filmowania w ciemności itd.

Wspomniany wbudowany aparat cyfrowy to funkcja, którą producenci ostatnio bardziej konkurują ze sobą niż funkcjami kamery jako urządzenia służącego do zapisu ciągłego obrazu. Popularność fotografii cyfrowej i możliwość szybkiego udostępnienia jej np. w Internecie sprawiły, że mogłoby się wydawać naturalne wbudowanie funkcji aparatu do cyfrowej kamery, która miała wszystkie potrzebne komponenty, z wyjątkiem łatwego w eksploatacji nośnika.

Obecnie największe boje są toczone o rozdzielczość przetwornika. Matryce montowane standardowo w kamerach są zbyt małe do wykonywania odpowiednich do wydruku fotografii. Stąd jedni próbują powiększyć matrycę, inni zaś montują w kamerze dwie, niezależne od siebie matryce.

Trzeba też pamiętać o jeszcze jednym parametrze. Chociaż właściciele aparatów fotograficznych o jasności spotykanej w obiektywach kamery mogą tylko pomarzyć, to czasem może ona być niewystarczająca do wykonania kontrastowego i dobrze oświetlonego zdjęcia. A tylko co piąty model kamery ma wbudowaną lampę błyskową. Pozostałym zostaje zadbanie o właściwe oświetlenie we własnym zakresie. Warto zastanowić się nad kupnem specjalnej, przeznaczonej do współpracy z kamerą lampy błyskowej lub lampy rozświetlającej (przyda się także przy nagrywaniu).

Stabilne powiększenie           

Odejście od schematu - Panasonic GS10 w kolorowej obudowie

Przy określaniu parametrów zooma zastosowano podział na "krotność" optyczną i cyfrową. W informacji o każdej kamerze cyfrowej możemy znaleźć oba te parametry. Zoom optyczny daje ostrzejszy obraz, ale nie umożliwia osiągnięcia dużych przybliżeń - w zakresie od 10x do 22x. Obraz stworzony z wykorzystaniem zooma cyfrowego ma znacznie gorszą jakość (tu dane pobrane przez obiektyw kamery są interpolowane przez procesor), ale umożliwia osiągnięcie przybliżeń mierzonych w setkach.

W parze z zoomem idzie pojęcie stabilizacji obrazu. Nagrywanie "z ręki" na dużych przybliżeniach zawsze charakteryzuje się drżeniem obrazu. Nawet statyw nie zawsze pomoże. O wiele przyjemniej będzie oglądać obraz zarejestrowany z włączoną funkcją stabilizacji. Są trzy metody stabilizacji obrazu: optyczna (oparta na odpowiedniej konstrukcji obiektywu, w którym pryzmat kompensuje drżenie kamery), elektroniczna (układy w kamerze kompensują drgania, ale powoduje to spowolnienie pracy autofocusa) i cyfrowa. W cyfrowych kamerach najczęściej jest spotykana stabilizacja cyfrowa. Gdy jest włączona, część pikseli z brzegów przetwornika CCD staje się nieaktywna i służy pozyskiwaniu dodatkowych informacji o filmowanym obiekcie. Informacje te, w wyniku matematycznych obliczeń, są "wplatane" w film, dzięki czemu obserwujemy materiał bez zbędnego drżenia. Odbija się to (chociaż nieznacznie) na jakości obrazu, gdyż do jego pozyskania nie są wykorzystywane wszystkie, fizycznie znajdujące się na przetworniku CCD, piksele.

Nocny szpieg - filmowanie w ciemnościach           

Profesjonalna kamera Mini DV Sony z trzema przetwornikami CCD

Gdy zdarzy się nam filmować nocną imprezę pod gołym niebem, docenimy możliwości funkcji filmowania w trudnych warunkach oświetleniowych. Jeśli istnieje jakiekolwiek źródło światła (ognisko, latarnia, księżyc w pełni), do filmowania wystarczy znajdująca się we wszystkich kamerach funkcja filmowania w nocy. Producenci prześcigają się w dążeniu do minimalnej granicy światła umożliwiającego zapis filmu w kolorze. Ich osiągnięcia zatrzymały się na poziomie 0,5-2 luksów.

Kamera działająca w trybie nocnych zdjęć ma dłuższy czas otwarcia migawki, dzięki czemu zwiększa się czułość kamery. Powoduje to jednak smużenie obrazu, a także konieczność stosowania statywów. Zarówno filmowane obiekty, jak i kamera nie mogą szybko się poruszać, gdyż obraz będzie zupełnie zamazany.

Co w przypadku, gdy jest całkowicie ciemno? Tu pomoże tylko kamera filmująca w podczerwieni, ale zarejestrowany przez nią obraz będzie czarno-biały. Gdy zależy nam na kolorze, musimy postarać się o źródło światła, którym może się stać... kamera wyposażona w system zapisu przy całkowitym braku oświetlenia. Jako "latarka" w kamerach tych funkcjonuje mała lampka, dająca bardzo rozproszone światło bądź odwrócony w stronę filmowanego obiektu świecący na biało wyświetlacz.

Kamery Sony do rejestracji w nocy wykorzystują technikę Night Shot, w której obiekt jest oświetlany wiązką światła podczerwonego, pochodzącego z diod półprzewodnikowych, pracujących w tym zakresie promieniowania. Jednocześnie następuje zmiana czułości przetwornika CCD dla podczerwieni (z układu optycznego zostaje usunięty filtr działający w zwykłym paśmie światła widzialnego). Użytkownik ma możliwość wyboru pracy w jednej z opcji - bez oświetlenia diodami LED lub z jednym z dwóch stopni intensywności świecenia (Super Night Shot). Jest także możliwość dokupienia dodatkowej lampy doświetlającej, działającej w podczerwieni, która zwiększa zasięg filmowania w tych warunkach do ok. 30 m. Wadą tego rozwiązania jest to, że udostępnia ono tylko obraz monochromatyczny, lecz szczegółowy, o doskonałej ostrości i kontraście.

Kaseta analogowa w kamerze cyfrowej           

Gdy debiutował standard Mini DV w kamerach cyfrowych, producenci przeprowadzili badania wśród konsumentów. Okazało się, że wielu dotychczasowych użytkowników kamer analogowych chętnie przeniosłoby się na platformę cyfrową, gdyby ta gwarantowała im wsteczną kompatybilność.

W rezultacie powstały kamery cyfrowe, w których można stosować kasety analogowe w standardzie Digital 8. Właścicielem patentu na to rozwiązanie jest Sony. Kamera umożliwia odczyt analogowych taśm 8 mm lub Hi-8, a także zapis i odczyt cyfrowych danych na taśmach Digital 8. Jakość zapisu jest prawie taka jak w standardzie Mini DV (kamera także rejestruje 500 poziomych linii).

{{dalej:zoom}}Sony jest też jedynym producentem, w którego kamerach można stosować aż pięć rodzajów nośników (niestety, nie wszystkie naraz). Wspomniałem już o kasetach Mini DV, Hi-8 i Digital 8. Do tego zestawu trzeba jeszcze dołożyć malutkie kasety w standardzie MicroMV (kamera wykorzystująca te kasety ma wymiary taśmy Digital 8).

Sony, obok Panasonica, jest też pierwszym producentem, który wprowadziłna rynek kamery wykorzystujące płyty DVD jako nośnik.

Wolno, wolniej, najwolniej... - ELP, LP, SP           

Większość kamer umożliwia zapis filmu na taśmie DV w dwóch prędkościach: SP (18,83 mm/s) i LP (12,57 mm/s). W trybie LP na taśmę wchodzi o połowę więcej materiału niż w przypadku LP. Najdłuższe dostępne taśmy mają pojemność 80 min w trybie SP, czyli 120 min w trybie LP. Dla niektórych okazało się to zbyt mało i w zamian za częściową utratę jakości obrazu chcieli możliwości zapisania większej ilości danych. Stąd pomysł na dwukrotne spowolnienie tych trybów i stworzenie standardów Extended SP (ESP) i Extended LP (ELP). Dzięki dodaniu trzeciej głowicy, zmniejszeniu liczby ścieżek z 25 do 12,5 i ograniczeniu rozdzielczości zapisywanego obrazu, w rezultacie na 80-minutowej taśmie można zapisać odpowiednio: 160 i 240 min.

Kamery bardziej profi...           

Oczywiście, kamera cyfrowa to nie tylko urządzenie do rejestracji domowych wydarzeń. Z niezmienności jakości obrazu podczas kopiowania korzystają stacje telewizyjne i studia nagrań. Małe wymiary kamer są przydatne w pracy reporterów, którzy mogą z kamerą wejść tam, gdzie z różnych względów obecność kamery jest niemile widziana. Producenci zaś robią wszystko, aby zadowolić odbiorcę profesjonalnego.

MVX10i nawiązuje stylistycznie do aparatów cyfrowych Canona serii Ixus

Najbardziej zauważalną zmianą w kamerach profesjonalnych jest wprowadzenie potrójnego przetwornika CCD. Każdy z nich pełni rolę filtra z tylko jednym kolorem z palety RGB. Dzięki temu zdecydowanie poprawia się jakość obrazu. Kolejnym wyznacznikiem profesjonalnej kamery jest solidny, montowany oddzielnie mikrofon, a także możliwość regulacji poziomu zapisu dźwięku. Najłatwiej zaś poznać profesjonalną kamerę po cenie - ta z reguły przekracza 10 tys. zł.

Mówiąc o profesjonalnych zastosowaniach, warto poświęcić chwilę ergonomii. Małe wymiary i niska waga kamery wcale nie gwarantują wygodnej pracy. Zdecydowanie większą zaletą kamery mieszczącej się w dłoni jest to, że łatwiej ją schować np. do damskiej torebki. Do filmowania "z ręki" kamera powinna mieć odpowiednią wielkość i wagę, aby była stabilna. Do długiej pracy idealne są kamery zakładane na ramię, z wizjerem optycznym, zamiast wyświetlacza LCD. Te jednak są wykorzystywane tylko przy produkcjach telewizyjnych, dla zwykłych śmiertelników są raczej niedostępne.

Akcesoria           

Przy wyborze kamery cyfrowej warto zwrócić uwagę na szeroki wybór akcesoriów. Do najważniejszych należą lampy - zarówno rozświetleniowe, jak i błyskowe (a często połączone w jedno urządzenie). W wielu modelach kamer stopka do lampy jest wyposażona w odpowiednie styki do współpracy z konkretnym modelem lampy. Tylko takie rozwiązanie umożliwia sterowanie lampą przez kamerę i np. wyzwolenie błysku.

Czas pokaże, czy płyty DVD przyjmą się jako nośnik w kamerach cyfrowych

Kolejną ważną rzeczą, o którą warto zadbać, jest zapasowy akumulator. Mimo że to z reguły wydatek rzędu kilkuset złotych, warto go ponieść. Zapasowy akumulator można też zdobyć w sposób pośredni, gdyż producenci wykorzystali go jako możliwość pozyskania lojalności klienta. Te same modele akumulatorów od cyfrowych kamer Canon i Sony są także stosowane w niektórych ich aparatach cyfrowych. Warto o tym pamiętać, jeśli decydujemy się na kupno dwóch tych urządzeń. Wielu producentów oferuje także akumulatory o wydłużonym czasie działania, często nawet pięciokrotnie.

W kamerach cyfrowych nie ma potrzeby zmiany obiektywów, tak jak w aparatach fotograficznych (chociaż gdyby ktoś bardzo chciał, do profesjonalnej kamery Canon XL-1 są oferowane dodatkowe obiektywy, a po założeniu specjalnej redukcji, można dołączyć wszystkie obiektywy od aparatów serii Canon EOS). Nie oznacza to jednak, że nie ma możliwości manipulowania parametrami optyki kamery. Do większości modeli są dostępne telekonwertery o współczynniku przybliżenia nawet do 1,7x lub filtry szerokokątne, o współczynniku 0,7x. Są też oferowane inne akcesoria rozszerzające funkcjonalność kamer.

DVD zamiast taśmy           

Gniazdka w kamerze Sony DCR-IP1E są umieszczone w stacji dokującej

Powrót do korzeni zaproponowały ostatnio Panasonic i Sony. Firmy te zaprezentowały kamery, w których nośnikami zapisu są 8-centymetrowe płyty DVD-R. Skoro zapisują dane w najnowszej technologii, to czemu do korzeni?

Posiadacze kamer od dawna borykają się z problemem kompatybilności nośników z innymi urządzeniami. W czasach gdy tradycyjnym odtwarzaczem zapisanego obrazu był magnetowid, idealnym urządzeniem była kamera na kasety VHS. Ta jednak dość szybko umarła śmiercią naturalną, a w jej miejsce weszły kamery mniejsze i zgrabniejsze, ale za to na mniejsze i niekompatybilne ze stacjonarnymi urządzeniami kasety. Mimo prób wprowadzenia rozwiązań pośrednich (umieszczanie małej kasety w kasecie-przejściówce itp.), były one dalekie od ideału. Kto chciał trzymać zapisane przez siebie oryginały, musiał kolekcjonować małe kasety, parokrotnie droższe od taśm VHS. Innym rozwiązaniem było tworzenie kopii na kasecie VHS i skasowanie oryginału - niektórzy robili to z bólem serca.

W epoce kamer cyfrowych problem ten nie został automatycznie rozwiązany. Kasety Mini DV (jeszcze droższe od małych kaset analogowych) praktycznie mogą być odczytane tylko w cyfrowej kamerze. Kilku producentów próbowało promować cyfrowe magnetowidy na kasety Mini DV, ale urządzenia te nie zdobyły popularności. Oprócz możliwości wykonania kopii nagranego filmu na kasetę VHS, użytkownikom pozostała opcja zgrania materiału do komputera, zmontowania go i ewentualnego nagrania na DVD. Rozwiązanie to jest drogie, gdyż wymaga posiadania komputera oraz nagrywarki DVD. O ile komputer można bez problemu znaleźć w wielu domach, o tyle nagrywarki DVD jeszcze nie.

Stąd producenci słusznie doszli do wniosku, że idealnym rozwiązaniem byłby bezpośredni zapis na kompatybilnym z popularnymi dziś stacjonarnymi odtwarzaniami nośniku, czyli płycie DVD. Pierwsze urządzenia wykorzystujące ten pomysł pojawiły się na rynku w listopadzie br. Kamery Sony i Panasonica zapisują filmy na płytach DVD-R/RW o średnicy 8 cm. Jeszcze w kamerze można dokonać wstępnej obróbki zapisanego materiału. Następnie tak przygotowany film można od razu odtworzyć w tradycyjnym odtwarzaczu DVD bądź poddać dalszej obróbce w komputerze. Nie trzeba już tracić czasu na przegranie materiału na twardy dysk czy szukanie odpowiednich kabli. Unikając przewijania taśmy, można też oszczędzić czas i energię w bateriach.

Pojemności małych płyt DVD nie powalają na kolana - w trybie najlepszej jakości można zapisać zaledwie 20 minut materiału. W trybie średnim zmieści się 30 minut, w trybie ekonomicznym zaś - godzina. Według producentów jakość obrazu w trybie ekonomicznym jest porównywalna z jakością zapisu w standardzie SVHS. Pomysł trzeba jednak przyjąć za dobrą monetę. Obecnie prowadzone są już zaawansowane prace nad wykorzystaniem niebieskiego lasera w odczycie płyt optycznych, których pojemność ma sięgnąć 30 GB. Ich miniaturowa, 8-centymetrowa wersja będzie miała pojemność ponad 9 GB, a to wystarczy do zapisania około 3 godzin materiału w najlepszej jakości lub 9 godz. w ekonomicznej. Na jednej małej płytce więcej chyba nie trzeba...

{{dalej:zoom}}Mnogość gniazdek           

Osobę nieobeznaną w kabelkologii liczba gniazdek w kamerach cyfrowych może nieźle przestraszyć. Łatwo je jednak opanować. Najważniejsze, konieczne do znalezienia gniazdo to port FireWire, zwany też IEEE 1394, i.Link lub po prostu DV. Znajduje się on we wszystkich modelach kamer cyfrowych, z wyjątkiem kamer Sony zapisujących obraz na kasetach Hi8.

Drugim ważnym portem jest tradycyjne złącze USB. Pozwala ono na przesłanie do komputera zrobionych kamerą zdjęć, a w urządzeniach z funkcją kamery internetowej jest jedynym medium transmitującym dane do komputera. Na pierwszy rzut oka złącze USB w kamerze trudno jest zauważyć, bowiem ma inny kształt niż znane z drukarek czy skanerów. Złącze to nazywa się "mini-B" i trudno jest kupić taki kabel w normalnych sklepach - warto zatem pilnować kabla dołączonego do kamery.

Oprócz transmisji cyfrowych danych istnieje możliwość wyprowadzenia sygnału analogowego. W kamerach z reguły jest jedno gniazdo, z którego odpowiednim kablem wychodzi sygnał audio i wideo. Do standardu należą gniazda słuchawkowe i mikrofonowe, chociaż nie wszystkie kamery je posiadają. Często są też spotykane złącza S-Video. Czasem mają tradycyjny wygląd (duże okrągłe gniazdo z czterema pinami), czasem zaś jest to kolejne gniazdo do wtyczki mini-jack, a w komplecie przewodów należy wyszukać odpowiedni konwerter.

Coraz więcej kamer umożliwia powtórny zapis na taśmę zmontowanego materiału wideo z wykorzystaniem standardu FireWire. Może to mieć zastosowanie, gdy materiał jest montowany "w terenie" na notebooku lub przenośnym, przeznaczonym specjalnie do tego celu magnetowidzie Mini DV. Wiele kamer ma też funkcję wejścia analogowego z konwerterem analogowo-cyfrowym. Dzięki niemu kamera staje się przejściówką między standardem analogowym i cyfrowym. Do wejścia podłączamy analogowy sygnał audio i wideo, do wyjścia zaś - urządzenie odbiorcze ze złączem FireWire (komputer bądź drugą kamerę, gdyż nie ma możliwości zapisu danych na kasetę w kamerze pełniącej funkcję konwertera).

Kamera w aparacie, aparat w kamerze

Tak jak aparaty cyfrowe prawie od początku umożliwiały nagrywanie na karcie pamięci krótkich sekwencji filmowych, kamery (nawet niektóre analogowe) umożliwiały wykonywanie zdjęć... na taśmie filmowej. W praktyce odbywało się to w ten sposób, że obraz (stopklatka) zamrażany był na kilka sekund i w ten sposób wyświetlany na telewizorze. Pomysł był dość ciekawy, chociaż nośnik zdjęć mało praktyczny. Najprostszym rozwiązaniem była zmiana nośnika, i tak też zrobiono.

Kamera Samsung VP-D5000i po przeistoczeniu w aparat cyfrowy

Taśmę w kamerze uzupełniono kartą pamięci flash, taką samą jak w tradycyjnych aparatach cyfrowych. Dotąd zastosowanie znalazły dwa standardy kart pamięci - MultiMediaCard/Secure Digital (Canon, JVC, Panasonic) oraz Memory Stick (Samsung i Sony). Do kamer standardowo dołączane są karty o pojemności 8 MB, wyjątkiem są dwie kamery Samsunga, które hojnie obdarzono kartami 16-megabajtowymi.

Mimo że 8 MB pamięci to niezbyt wiele, starczy do zapisania kilkudziesięciu zdjęć w pełnej rozdzielczości. Oczywiście, nic nie stoi na przeszkodzie, aby oddzielnie dokupić pojemniejszą kartę - oferowane dziś pojemności sięgają setek megabajtów, co umożliwia zarejestrowanie tysięcy zdjęć.

Jednak wspomniana rozdzielczość (najczęściej 0,8-1,3 megapiksela) raczej nie pozwala myśleć o bardziej profesjonalnym zastosowaniu funkcji aparatu cyfrowego w kamerze. W zupełności wystarczy ona do zarejestrowania ostrego i kontrastowego, ale ruchomego obrazu. Po wyświetleniu takiego obrazu na telewizorze nie będzie widać żadnych nieprawidłowości. Ale zdjęcie o tej rozdzielczości, jak na cyfrowe, będzie miało małe wymiary - 1024 x 768 czy 1280 x 960 pikseli. Mimo że wystarczające do wyświetlenia na 17-calowym monitorze, to w laboratorium stanowią raczej dolną granicę rozdzielczości dla formatu 10 x 15 cm.

Zarówno producenci, jak i użytkownicy zadają sobie pytanie, czemu po prostu nie zrobić dwóch w pełni funkcjonalnych urządzeń w jednym? Pojawili się nawet pierwsi odważni. Sony w modelu DCR-PC330E postawiło na bardzo dużą, 3-megapikselową matrycę, wykorzystywaną zarówno do nagrywania na taśmę, jak i fotografowania. Samsung zaś w modelu VP-D5000i dosłownie umieścił dwa urządzenia - kamerę z przetwornikiem o rozdzielczości 800 tys. pikseli i aparat z oddzielną matrycą o rozdzielczości 4 mln pikseli. Kamera Sony kosztuje 8,5 tys. zł, Samsunga zaś - 5,5 tys. zł. W obu przypadkach tańsze będzie kupno aparatu i kamery o podobnych parametrach oddzielnie, choć opisywane kamero-aparaty są na pewno atrakcyjnymi gadżetami.

---