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ビデオカメラは、フィルムに画像を記録する映画カメラとは対照的に、ビデオを撮影する光学機器です。ビデオカメラは当初、テレビ業界向けに開発されましたが、その後、さまざまな他の目的で広く使用されるようになりました。
ビデオカメラは主に 2 つのモードで使用されます。1 つ目は、初期の放送の特徴であるライブテレビで、カメラがリアルタイムの画像を直接画面に送り、すぐに観察できるようにします。少数のカメラは現在でもライブテレビ制作に使用されていますが、ライブ接続のほとんどは、秘密裏にまたはリモートで視聴する必要があるセキュリティ、軍事/戦術、および産業操作用です。2 つ目のモードでは、画像はアーカイブ化またはさらに処理するためにストレージ デバイスに記録されます。長年、この目的で使用される主な形式はビデオテープでしたが、徐々に光ディスク、ハードディスク、そしてフラッシュ メモリに取って代わられました。記録されたビデオはテレビ番組制作で使用され、多くの場合、状況を後で分析するために無人で記録する必要がある 監視およびモニタリング タスクに使用されます。
種類と用途
現代のビデオカメラにはさまざまなデザインがあり、次のような用途があります。
- テレビ番組制作で使用されるようなプロ仕様のビデオカメラは、テレビスタジオに設置される場合もあれば、電子フィールド制作(EFP)の場合は移動式である場合もあります。このようなカメラは一般に、カメラ操作者による非常にきめ細かい手動制御が可能で、自動操作ができないことがよくあります。通常、3 つのセンサーを使用して赤、緑、青を個別に記録します。
- カムコーダーは、カメラとVCRまたはその他の録画装置を 1 つのユニットに組み合わせたものです。これらは携帯可能で、テレビ番組制作、ホーム ムービー、電子ニュース収集(ENG) (市民ジャーナリズムを含む)、および同様の用途に広く使用されていました。デジタル ビデオ カメラへの移行以降、ほとんどのカメラには録画メディアが内蔵されており、カムコーダーでもあります。アクション カメラには、 360° 録画機能が搭載されていることがよくあります。
- 閉回路テレビ(CCTV) では、一般的に、セキュリティ、監視、モニタリングなどの目的で、パン・チルト・ズーム カメラ(PTZ) が使用されます。このようなカメラは、小型で簡単に隠すことができ、無人で操作できるように設計されています。産業や科学の現場で使用されるカメラは、通常、人間がアクセスできない、または人間が不快に感じる環境での使用を意図していることが多く、そのため、そのような過酷な環境 (放射線、高熱、有毒化学物質への曝露など) に耐えられるよう強化されています。
- ウェブカメラは、ライブビデオフィードをコンピューターにストリーミングするビデオカメラです。
- 多くのスマートフォンにはビデオカメラが内蔵されており、ハイエンドのスマートフォンでも4K 解像度でビデオを撮影できます。
- 特殊なカメラ システムは、衛星や宇宙探査機への搭載、人工知能やロボット工学の研究、医療用途などの科学研究に使用されます。このようなカメラは、赤外線(夜間視力や熱感知用) やX 線(医療やビデオ天文学用)などの不可視放射線に合わせて調整されることがよくあります。
歴史
最も初期のビデオカメラは機械式のニプコーディスクをベースとしており、1910年代から1930年代にかけて実験的な放送に使用されていました。1930年代までに、ウラジミール・ズヴォルキンのアイコノスコープやフィロ・ファーンズワースの画像ディセクターなど、ビデオカメラ管をベースにした全電子設計がニプコーシステムに取って代わりました。これらは1980年代まで広く使用され続けました。このとき、電荷結合素子(CCD) や後にCMOSアクティブピクセルセンサー(CMOS センサー)などの固体画像センサーをベースにしたカメラにより、管技術に共通する画像の焼き付きや縞模様などの問題が解消され、センサーの出力がデジタルであるためアナログからの変換が不要となり、 デジタルビデオワークフローが実用的になりました。
固体画像センサの基礎は金属酸化膜半導体（MOS）技術であり、[1]これは1959年にベル研究所で発明されたMOSFET（MOS電界効果トランジスタ）に由来する。 [2]これにより、 CCDや後にCMOSアクティブピクセルセンサを含む半導体画像センサが開発されることになった。[1]最初の半導体画像センサは1969年にベル研究所で発明された電荷結合素子であり、[3] MOSコンデンサ技術に基づいていた。 [1] NMOSアクティブピクセルセンサはその後1985年にオリンパスで発明され、 [4] [5] [6] 、 1993年にNASAジェット推進研究所でCMOSアクティブピクセルセンサが開発されることになった。[7] [5]
実用的なデジタルビデオカメラは、非圧縮ビデオのメモリと帯域幅の要件が非現実的に高いため、ビデオ圧縮の進歩によっても可能になりました。[8]この点で最も重要な圧縮アルゴリズムは離散コサイン変換（DCT）です。[8] [9] は1972年に初めて提案された非可逆圧縮技術です。 [10]実用的なデジタルビデオカメラは、1988年以降に導入されたH.26xおよびMPEGビデオコーディング標準を含むDCTベースのビデオ圧縮標準によって可能になりました。[9]
デジタルテレビへの移行は、デジタルビデオカメラの普及を後押ししました。21世紀初頭までに、ほとんどのビデオカメラはデジタルカメラになりました。
デジタルビデオキャプチャの登場により、間欠機構が同じになったため、プロ用ビデオカメラと映画用カメラの区別はなくなりました。現在では、テレビやその他の仕事（映画を除く）専用に使用される中級カメラがプロ用ビデオカメラと呼ばれています。
記録媒体
初期のビデオは直接録画できなかった。[11]ビデオを直接録画する最初のある程度成功した試みは、1927年のジョン・ロジー・ベアードのディスクベースのフォノビジョンであった。[11]当時の技術ではディスクを再生できなかったが、その後の進歩により1980年代にビデオを復元できるようになった。[11]テープを使用してビデオ信号を記録する最初の実験は1951年に行われた。[12]最初に市販されたシステムは、 1956年にアンペックスによって製造されたクアッドプレックスビデオテープであった。 [12] 2年後、アンペックスはカラービデオを録画できるシステムを導入した。[12]モバイル（したがってスタジオの外でも使用可能）に設計された最初の録画システムは、1967年のソニーDV-2400から始まったポータパックシステムであった。[13]これに続いて1981年にベータカムシステムが登場し、テープレコーダーがカメラに内蔵されてカムコーダーになった。[13]
レンズマウント
ビデオカメラの中にはレンズが内蔵されているものもありますが、他のカメラには様々なマウントを介して交換レンズが接続されています。Panavision PVやArri PLなどは映画用として設計されており、Canon EFやSony Eなどは静止画撮影用です。[14] SマウントなどのマウントはCCTVなどの用途向けにも存在します。
参照
- デジタルムービーカメラ
- デジタル一眼レフカメラ
- FireWireカメラ
- プロ仕様ビデオカメラ
- エッジでの記録
- テレビ番組制作
- 3CCD
- ビデオカメラチューブ
- ビデオグラフ
- ビデオ電話
- ウェブカメラ
- スマートカメラ
参考文献
- ^ abcウィリアムズ、JB（2017）。エレクトロニクス革命：未来の 発明。シュプリンガー。pp.245–8。ISBN 978-3-319-49088-5。
- ^ 「1960年：金属酸化膜半導体（MOS）トランジスタの実証」。シリコンエンジン。コンピュータ歴史博物館。 2019年8月31日閲覧。
- ^ James R. Janesick (2001). 科学的電荷結合デバイス. SPIE Press. pp. 3–4. ISBN 978-0-8194-3698-6。
- ^ 松本 和也; et al. (1985). 「非破壊読み出しモードで動作する新型MOSフォトトランジスタ」. Japanese Journal of Applied Physics . 24 (5A): L323. Bibcode :1985JaJAP..24L.323M. doi :10.1143/JJAP.24.L323. S2CID 108450116.
- ^ ab Fossum, Eric R. (1993 年 7 月 12 日). Blouke, Morley M. (編). 「アクティブ ピクセル センサー: CCD は恐竜か?」. SPIE Proceedings Vol. 1900: Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III . Charge-Coupled Devices and Solid State Optical Sensors III. 1900. International Society for Optics and Photonics: 2–14. Bibcode :1993SPIE.1900....2F. CiteSeerX 10.1.1.408.6558 . doi :10.1117/12.148585. S2CID 10556755.
- ^ Fossum, Eric R. (2007). 「アクティブピクセルセンサー」(PDF) . Semantic Scholar . S2CID 18831792. 2019年3月9日時点の オリジナル(PDF)からアーカイブ。2019年10月8日閲覧。
- ^ Fossum, Eric R. ; Hondongwa, DB (2014). 「CCD および CMOS イメージセンサー用ピンフォトダイオードのレビュー」. IEEE Journal of the Electron Devices Society . 2 (3): 33–43. doi : 10.1109/JEDS.2014.2306412 .
- ^ abベルムデス、ベンジャミン (2014)。 ビデオ電話の視聴覚品質評価と予測。シュプリンガー。pp. 11–13。ISBN 978-3-319-14166-4。
- ^ ab Huang, Hsiang-Cheh; Fang, Wai-Chi (2007). インテリジェントマルチメディアデータハイディング：新しい方向性。Springer。p. 41。ISBN 978-3-540-71169-8。
- ^ Ahmed, Nasir (1991年1月). 「離散コサイン変換の考案」.デジタル信号処理. 1 (1): 4–5. doi :10.1016/1051-2004(91)90086-Z.
- ^ abc 「『フォノビジョン』：1927-28年「テレビの夜明け」」
- ^ abc Marsh, Alex (2017年7月27日). 「ビデオテープの歴史、パート1」.ビットストリーム. デューク大学. 2022年2月11日閲覧。
- ^ ab バッキンガム、デイビッド、ウィレット、レベッカ、ピニ、マリア（2011）。家庭の真実？：ビデオ制作と家庭生活。ミシガン大学出版局。p. 9。ISBN 978-0-472-05137-3。
- ^ Rhodes, Phil (2018年2月4日). 「RedShark レンズマウントガイド」. RedShark . 2022年3月3日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズのビデオカメラ関連メディア
ウィクショナリーのビデオカメラの辞書定義