Как выбрать цифровую видеокамеру?

Каждый из производителей видеокамер постоянно анонсирует разнообразные технологические новшества, часто заявляя об инновационных решениях, способных перевернуть существующие стандарты качества. Тем, кто плохо разбирается в устройстве и принципах работы цифровых видеокамер, очень сложно отличить рекламно-маркетинговый ходы от существенных характеристик, определяющих принцип работы камеры и качество изображения, которое эта камера способна отснять.

Итак, на какие же характеристики стоит обратить внимание при покупке цифровой видеокамеры?

Объектив

Хорошая оптика — залог хорошего качества изображения. Необходимо выбирать камеры с объективами известных мировых брендов (например, объективы Leica).

Увеличение (оптическое или цифровое)

Никогда не обращайте внимания на такой показатель, как цифровое увеличение. Это как раз один из маркетинговых ходов, который рассчитан на то, что многие покупатели не сильно разбираются в том, какие функции камеры необходимы и полезны, а какие нет. Цифровое увеличение видеокамеры подобно тому, как вы увеличиваете с помощью «лупы» фотографии на компьютере: оно достигается с помощью укрупнения пикселей, что, естественно, приводит к моментальному снижению качества изображения.

Оптическое увеличение, наоборот, очень важный показатель. Его значение характеризует возможности  камеры «приближать» удаленные объекты. Еще до записи изображения объектив «увеличивает» его, и только после этого камера записывает «приближенную» картинку. Достигается это за счет перемещения линз внутри объектива, однако, не стоит забывать о том, что съемка при сильном «приближении» сопровождается серьезным «дрожанием» картинки.

Стабилизатор изображения

Именно для минимизации эффекта «дрожания» и созданы стабилизаторы. Без стабилизаторов изображения современные любительские камеры просто не выпускают. Любой производитель стремится к тому, чтобы качество отснятого видео доставляло удовольствие при просмотре, а процесс съемки был максимально простым и удобным. Вряд ли кто-то из нас, купив видеокамеру, будет использовать еще и штатив. Видео, отснятое со штатива, непременно качественнее, чем при съемке с руки, однако, носить с собой камеру компактных размеров не составляет особого труда, а вот «таскать» всюду штатив вряд ли кому-то захочется.

Стабилизаторы бывают двух видов: оптические и электронные. Электронные стабилизаторы устроены достаточно просто (основаны на избыточном размере ПЗС-матрицы: при незначительной тряске изображение остается в пределах ПЗС-матрицы и записывается без колебаний), поэтому стоимость их изготовления относительно невысокая. Однако качество такого стабилизатора не самое лучшее: возможно «залипание» картинки (иногда камера может принять движение объекта за помехи и сдвиги, в этом случае электронный стабилизатор пытается удержать изображение в пределах матрицы, в результате чего получается «залипание» картинки), цифровые помехи и т.п. К тому же из-за избыточности матрицы площадь каждого отдельного пикселя матрицы уменьшается и это приводит к снижению чувствительности камеры, и, следовательно, к более низкому качеству изображения.

Оптические стабилизаторы работают по сигналам датчиков колебаний. Это позволяет записывать очень качественное изображение с плавными переходами при панорамировании и  приближении. Камеры, оснащенные оптическим стабилизатором, как правило, более чувствительные (лучше снимают при плохих условиях освещения). В отличие от камер с электронным стабилизатором, они не имеют ограничений по использованию выдержки и обладают большими возможными значениями экспозиции. Однако стоимость видеокамеры с оптическим стабилизатором несколько выше: в этом случае используются механические элементы оптической системы, которые удерживают изображение строго в пределах ПЗС-матрицы. Это более сложная и дорогостоящая технология, которая, ко всему прочему, требует повышенного энергопотребления.

Количество ПЗС

Это один из основных показателей любой цифровой видеокамеры. Если в устройстве всего лишь 1 ПЗС-матрица (1CCD), то это означает, что все основные цвета поступают на одну матрицу, оснащенную несколькими светофильтрами. Такой способ приводит к сниженной цветопередаче и менее высокому разрешению. Если у камеры 3 ПЗС-матрицы (3CCD), это говорит о высоком классе камеры и качестве отснятого на нее видео. В таких видеокамерах изображение оптически разделяется на три основных цвета - красный, синий, зеленый, каждый из которых передается затем на отдельную ПЗС-матрицу. Это приводит к точной цветопередаче и высокому разрешению. Поэтому если Вы выбираете между двумя видеокамерами, одна из которых с тремя ПЗС-матрицами, то не сомневайтесь — выбирайте именно ее. Единственным минусом такой камеры может стать ее более высокая цена.

Не удивительно, что еще несколько лет назад все любительские видеокамеры были оснащены лишь одной ПЗС-матрицей, любительские видеокамеры с тремя ПЗС-матрицами впервые выпустила компания Panasonic, 3CCD камеры которой и сейчас лидируют в данном сегменте.

Однако сегодня специалисты Panasonic нашли еще более «продвинутое» решение: недавно была представлена линейка Full-HD видеокамер с системой 3MOS (система, основанная на трех Full-HD сенсорах). Такие видеокамеры обеспечивают общее разрешение 9,15 млн. пикселей и позволяют снимать при минимальном уровне освещенности 1,6 люкс. Обладая большей площадью приёма света по сравнению с ПЗС-матрицей, высокочувствительные элементы 3MOS улавливают самые тонкие оттенки цвета и демонстрируют качественную «картинку» даже при слабом освещении. Аналогично системе 3CCD, в система 3MOS используются раздельные MOS-датчики для улавливания красных, зелёных и синих цветовых компонентов, что предотвращает потерю цвета. Такие матрицы обладают более низким энергопотреблением по сравнению с CCD-матрицами.

Количество пикселей

Распространенное мнение «чем больше пикселей, тем лучше» не совсем справедливо, когда речь идет о видеокамерах. Важно понимать, что матрица видеокамеры  имеет ограниченные размеры, соответственно, при увеличении количества пикселей пострадает их плотность (размер), а это приведет к существенному снижению чувствительности видеокамеры (т.е. плохому качеству изображения при плохих условиях освещения). Таким образом, главное - соблюсти оптимальное соотношение количества пикселей и их размера. Это соотношение будет разным в зависимости от характеристик видеокамеры. Самое большое количество пикселей потребуется для одноматричной камеры с электронным стабилизатором (большее количество пикселей важно для обеспечения цветовой интерполяции), тогда как трехматричной видеокамере с оптическим стабилизатором для обеспечения отличного качества изображения достаточно значительно более скромного количества пикселей. Так что, выбирая камеру, не стоит руководствоваться только этим показателем.

Процессор изображения

ПЗС-матрица — это аналоговое устройство, поэтому в цифровые видеокамеры встроены процессоры изображения, которые переводят аналоговую информацию о цвете в цифровую. Один из основных показателей процессора — его разрядность (количество бит). Чем больше количество бит, тем точнее и качественнее получается изображения. Однако существует мнение, что для бытовых цифровых камер достаточным является 8-битный процессор, 10-12-14-битные процессоры считаются ненужным излишеством, потому что они обеспечивают слишком высокий уровень цветопередачи, не воспринимаемый человеческим глазом. Это мнение спорное. В современных цифровых камерах используются именно 12-14 битовые процессоры. Практика показала, что процессоры с таким и большим количеством бит позволяют добиться высокой детализации в ярко освещенных зонах.

Видеокамеры по типу носителя видео

Носителем видео, на который происходит запись изображения, может быть:

кассета miniDV

Видеокамеры, записывающие видео на кассеты miniDV, не пользуются у покупателей популярностью, поэтому многие фирмы-производители сворачивают производство камер данного типа.

Характеристики:

• хорошая емкость (одна кассета вмещает 60 минут видео, что равняется 13 ГБ);
• при просмотре отснятого материала с помощью видеокамеры нет прямого доступа к любому участку видео (необходимо перематывать);
• информация, записанная на кассету miniDV, вопреки распространенному мнению, полностью цифровая и «перекинуть» ее на компьютер не составляет труда, однако этот процесс занимает достаточно много времени (копирование на компьютер происходит в режиме реального времени: время отснятого видео равно времени «копирования»);
• минимальные потери качества при декомпрессии и повторном сжатии, обеспечивающие удобство редактирования на компьютере.
  

диск DVD (mini-DVD: DVD-R, DVD-RAM и DVD-RW)

Видеокамеры, записывающие видео на DVD-диск, созданы для тех, кто не хочет или не умеет работать с видео на компьютере. Отсняв видео на такую камеру, можно просто вставить диск в DVD-проигрыватель и наслаждаться просмотром. Перед просмотром диск необходимо финализировать (то есть если вы используете DVD-R диск, то вам придется полностью его заполнить: после финализации на него уже нельзя будет ничего записать). DVD-RW диски обладают возможностью дефинализации, т.е. перезаписи видео.
При покупке видеокамеры стоит учитывать то, какой формат поддерживает ваш DVD-плеер: DVD-RAM или DVD-RW. Этот вопрос актуален в том случае, если ваш DVD-плеер куплен несколько лет назад: современные DVD-проигрыватели поддерживают все существующие типы многоразовой записи на DVD.

Характеристики:

• прямой доступ к любому участку записанного видео;
• скорость копирования на компьютер ограничена только скоростью чтения диска и скоростью компьютерного интерфейса;
• маленькая емкость (20-35 минут видео в формате MPEG-2 стандартного разрешения с максимальным качеством);
• чувствительность к тряске и вибрациям.
  

жесткий диск (HDD)

Камеры, записывающие видео на жесткий диск (HDD), обладают наибольшей емкостью. Видео, отснятое на такие камеры, в отличие от материала, отснятого на DVD-камеры, удобно для редактирования на компьютере.

Характеристики:

• прямой доступ к любому участку записанного видео;
• скорость копирования на компьютер ограничена только скоростью чтения карты и скоростью компьютерного интерфейса;
• большая емкость (от 20 до 100 ГБ).
  

flash-карточка

Видеоматериалы, отснятые при помощи видеокамер, использующих в качестве носителя flash-карточки, также предоставляют отличные возможности для компьютерного редактирования. Такую видеокамеру обычно выбирают в том случае, когда определяющим фактором является компактность размеров.

Характеристики:

• прямой доступ к любому участку записанного видео;
• скорость копирования на компьютер ограничена только скоростью чтения карты и скоростью компьютерного интерфейса;
• емкость от 4 до 8 ГБ;
• пониженное энергопотребление;
• компактные размеры.
  
  

Формат записи видео и разрешение

Формат записи — это способ сжатия исходного видео. Видеокамеры стандартной и высокой четкости используют разные форматы записи видео.

Форматы стандартного разрешения

DV В формате DV используется сжатие каждого отдельного кадра, при этом коэффициент компрессии для каждого кадра одинаков (5:1), но в пределах одного кадра сложные для компрессии области сжимаются с меньшим коэффициентом сжатия, а простые — с большим.

• Поток для видео — 25 Мбит/сек
• Размер кадра — 720х576 точек
• Используется в видеокамерах miniDV

MPEG-2 В этом формате не все кадры сжимаются по одному и тому же алгоритму. Так называемые ключевые кадры сжимаются аналогично тому, как происходит компрессия в формате DV, в остальных случаях сжимаются не сами кадры, а разница между ними. При более высокой степени компрессии качество этого формата не уступает качеству формата DV. Однако из-за сложности алгоритма сжатия существенно затрудняются процессы редактирования: происходят большие потери при перекодировании.

• Размер кадра - 720х576 точек
• Применяется в DVD, HDD и flash-видеокамерах стандартного разрешения.
  

Форматы высокого разрешения

HDV Формат HD-видео (High Definition Video), использующий формат  компрессии MPEG-2. В этом формате применяется более высокая степень компрессии и анаморфное преобразование. Анаморфное преобразование — это горизонтальное сжатие первоначального кадра, имеющего размер 1920х1080 точек, до 1440 точек. Таким образом, кадр готового видео искажен в пропорциях (сплюснут по горизонтали), его размер составляет 1440х1080. При воспроизведении происходит обратное преобразование и восстановление нарушенных пропорций. Такая технология позволяет обеспечивать высокое качество изображения без нереально высоких коэффициентов компрессии. К недостаткам этого формата можно отнести сниженное горизонтальное разрешение (при горизонтальном сжатии происходит потеря информации, которая не восстанавливается во время обратного преобразования).

• Видео поток — 25 Мбит/с
• Чересстрочное видео с размером кадра 1920х1080
• Форматное соотношение 16:9
• формат компрессии MPEG-2
• носитель видео — кассета miniDV

AVCHD Формат HD-видео, совместно предложенный Panasonic и Sony летом 2006 года. Производители поставили перед собой задачу придумать формат, который позволил бы записывать HD-видео не на кассеты, как это происходит в формате HDV, а на DVD-диски и flash-карточки, причем без потери качества изображения. Решением этой задачи и стал формат AVCHD (Advanced Video Coding High Definition). В его основу был положен формат компрессии H.264/AVC (MPEG4 Part 10), который позволяет, как проводить анаморфное преобразование (1920->1440), так и не проводить его, работая с разрешением 1920х1080 на протяжении всех этапов кодирования вплоть до записи на носитель.
При всех очевидных плюсах данного формата, есть и некоторые недостатки:
- Для кодирования и редактирования такого видео нужны очень немалые компьютерные ресурсы.
- Во время редактирования происходят существенные потери качества видео. Этот формат не создавался для редактирования, он создавался как формат конечного хранения видео.
- Пока что не все видеоредакторы поддерживают данный формат, однако эта ситуация в скором времени должна измениться.

• Видеопоток - 24 Мбит/с
• Формат компрессии — H.264/AVC
• Носитель видео — DVD-диски и flash-карты

На сегодняшний день, пожалуй, лучшей системой для цифровых видеокамер остается система 3CCD (либо 3MOS) с оптическим увеличением и оптическим стабилизатором. Естественно, что стоимость видеокамер с такими характеристика достаточно высока, т.к. обычно это «продвинутые» флагманские модели.

При ответе на вопрос, стоит ли покупать камеру стандартного разрешения (SD) или камеру высокого разрешения (HD) стоит учитывать следующие факторы:

• Есть ли у вас (или вы собираетесь в скором времени приобрести) плазменный или жидкокристаллический телевизор с большой диагональю.
• Есть ли у Вас подходящее устройство воспроизведения, в качестве которого может выступать сама HD-видеокамера, оборудованная выходами HDMI для передачи цифрового видео высокого разрешения, или компьютер с соответствующим программным обеспечением и широкоформатным монитором.

Важно понимать, что DVD-плееры не умеют воспроизводить видеозаписи высокой четкости, а перевод HD-видео в стандартное разрешение для записи на DVD-диск сведет на нет многие преимущества HD.

К разделу "ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ"