Videokamera Funktionsweise

Kamerafunktionalität

Die CCD-Chips waren ein wichtiger Schritt zur Verkleinerung von Videokameras. Die Kombination von Mikroskop und Adapter die Funktion des Kameraobjektivs. 3D-Videokamera bauen| Videokamera Ein wichtiger Fortschritt bei der Reduzierung der Größe von Videoüberwachungskameras waren bisher die sogenannten SCDs. Mit besonders qualitativ hochstehenden Fotoapparaten werden die Sensoren abgekühlt. Günstige Fotoapparate haben keine Blendenöffnung, sondern steuern die Belichtungszeit über die Ladezeit.

Die Nummer, die für Videoaufzeichnungen benutzt wird, ist in der Regel nicht so auffällig. Einige der spezifizierten Bildpunkte werden häufig für den Digital Image Stabilizer eingesetzt.

Normalerweise bewegen sich diese Größen im Megapixelbereich oder etwas darunter (800.000 Bildpunkte sind bei einer PAL Kamera durchaus üblich). In jedem Fall kann nicht mehr abgespeichert werden, als der Euronorm (PAL-Format) vorschreibt: das sind 720×576 Punkte. Drei 2/3? Sensoren mit einer Auflösung von weit über 2.000.000 Pixeln werden für hochwertige Fotokameras und professionelle Filmproduktionsanlagen wie HDCAM verwendet.

Dieser Bildsensor typ, auch bekannt als Aktiver Pixelsensor, verwendet die CMOS-Technologie. Am Anfang waren diese Sonden vor allem in sehr preiswerten Fotoapparaten zuhause. Wie viele Frames pro Sek. ausgelesen werden, ist abhängig davon, wie hoch die Pixelfrequenz und die Anzahl der Bildpunkte des gelesenen Bildausschnitts sind, jedoch größer als beim CCD-Chip.

Die Funktion der einzelnen Bildpunkte kann individuell oder in der Gruppe vorprogrammiert werden. Erste Video-Kameras basieren auf der so genannten Negativ-Scheibe. Sämtliches durch sie hindurchtretendes Signal wird also mit einem leistungsfähigen Photoempfänger (Fotozelle) aufgezeichnet.

Analog-Video-Kameras

Der CCD-Chip ist jedoch ein reines Analogelement, das einem Pixel als Helligkeitsangabe für eine gewisse Spannung bereitstellt. Die analogen Videoüberwachungskameras für funktionieren auf dem deutschsprachigen Raum nach dem rund 50 Jahre altem PAL-Standard. Heute sind diese Geräte in vielerlei Hinsicht technisch gesehen überholt.

Dennoch gibt es immer noch eine große Anzahl an installierten Fotoapparaten. Die PAL-Videosignale bestehen aus 25 Einzelbildern pro Sek. - abgekürzt: "fps". Jede Abbildung enthält 576 sichtbare Linien. Da das herkömmliche Videobild eine Breite/Höhe Verhältnis von 4:3 hat, haben verfügen meist über Sensorik mit ca. 768x576 Pixel. Von der Videokamera übernimmt die Verbindung von Mikrofon und Adapter die Funktionsweise des Objektivs.

Später wurden diese monströsen Fotoapparate durch viel kleinere, kompakte Fotoapparate abgelöst. Analogvideokameras für Das Farbdisplay ist in zwei Leistungsstufen erhältlich: 1CCD-Kameras mit einem Messaufnehmer und Bayersche Filter. Sie sind immer dann zu empfehlen, wenn die Farbwiedergabe als Informationsträger nicht notwendig ist (z.B. im Phasenkontrast). Eine 1CCD-Kamera höherer Qualität verfügen neben einem Output für das Composite-Signal (Synonym: "Composite" oder "CVBS" - hier als "VIDEO OUT" bezeichnet) über ein für y/C-Ausgang (= "S-Video").

Mit dem Y/C-Ausgang, Helligkeits- und Farbinformationen ("Luminanz" und "Chrominanz") über 2 getrennte Zeilen: beschränkten, wobei das Qualität gegenüber zu einer Zeile aufgewertet wird: übertragen FBAS-Signal. Vor allem die qualitativ hochstehenden 3CCD-Kameras verfügen zusätzlich über verfügen über einen RGB-Ausgang. Diese Meldung, mit der die drei Farbauszüge auf ihrer eigenen Linie übertragen, Grün und blau werden, stellt die größte Qualität dar.

Für die Aufnahme von Videoaufnahmen - z.B. im DV-Format - ist das Y/C-Signal viel besser. Heute wird das Analogvideosignal sehr häufig für die digitale Darstellung auf einem Rechner weitergeführt. Dazu eine sehr simple TV- oder Grafikkarte mit Y/C-Eingang, die die digitale Erfassung des Analogsignals übernimmt ermöglicht. Einzelbilder können einfach aus dem angezeigten Bild entnommen und als Bitmaps auf einer Harddisk abspeichert werden.

Das Videosignal wird von der TV- oder Grafikkarte unter üblicherweise mit 768x576 Bildpunkten bei einer Bildrate von 25fps digitalisiert. Das Einzelbild setzt sich dann aus 44000000 Bildpunkten zusammen. Jeder Bildpunkt selbst setzt sich aus drei 8-Bit-Werten zusammen: für, Farbauszüge und Grün. Würde eine solche unkomprimierte digitalisierte Videothek, so dass wären pro Sek. ca. 33 MB an Speicherkapazität benötigte!

Der unkomprimierte digitale Datenstrom eignet sich daher kaum für die Aufzeichnung von Video-Sequenzen, weshalb die Aufzeichnung von komprimiertem Videomaterial empfohlen wird. DV-Video eignet sich besonders gut für die weitere Verarbeitung (z.B. Videoschnitt). Zum Abspeichern von Videodaten im DV-Format muss ein passender Videocodec auf dem Computer vorhanden sein (Codec = Compressor/Decomressor oder vereinzelt auch Coder/Decoder).

Die Kamera für arbeitet wie schon erwähnt nach dem PAL-Standard mit dem Interlaced-Scan-Verfahren. Das heißt, dass 1/50 Sekunde zwischen der Erfassung der beiden Felder eines Rahmens ist. Diese zeitliche Verschiebung - wie auf der linken Seite des Bildes auf den Augenwimpern eines Pantoffeltieres zu sehen - macht sich bei schnellen Bewegungen bei der Erfassung und Darstellung am Computer durch unschöne Kamm-Effekte bemerkbar. 2.

Über das so genannte "Deinterlacing" können die Felder für auf dem PC-Display im Vollbildmodus dargestellt werden. Bei analogen Video-Kameras beträgt die Sensorgröße in der Regel 1/3" - 2/3". In der folgenden Abbildung ist die Größe des im Video-Bild für dargestellten Bildausschnittes in verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten von Sensorgröße und Adapter-Faktor dargestellt.

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