Video je dokonalým příkladem – využívá procesy vyvinuté pro záznam zvuku, film a fotografii a televizi a spojuje je do nové technologie. Ale stejně jako u jakékoli technologie není v tom, jak videokamera „vidí“ světlo, žádná magie, pouze technika a věda.
Nervové centrum je CCD snímač
Od doby, kdy byl v 19. století vynalezen film na fotoaparát, objektiv fotoaparátu soustředil světlo na světlocitlivé stříbrné halogenidové soli fotografického filmu, ať už je konečným výsledkem statické snímky nebo filmy. S videem objektiv videokamery zaostří obraz na elektronický snímač nazývaný CCD, což je zkratka pro zařízení s nabíjením. Snímač CCD obsahuje stovky tisíc světlocitlivých diod, aka photosites, které zaznamenávají intenzitu světla, které přijímají, a převádějí toto měření na elektrický náboj. Intenzita tohoto náboje odpovídá síle světla, které každé fotosite přijímá.
Od stupňů šedi k živým barvám
Fotostránky jsou nakonec převedeny na pixely v obraze videa, ale existuje mezikrok, protože CCD nezaznamenávají barvy. Pouze detekují a zaznamenávají intenzitu světla, které na ně dopadá, a zaznamenávají obraz ve stupních šedi. Snímek ve stupních šedi, který zachytili, je poté přenesen do samostatného pole barevných filtrů, které zachycuje jednotlivé červené, zelené a modré primární barvy.
V případě videokamer vyšší třídy s více CCD je každý CCD určen pro zachycení jednoho prvku barevného spektra. Přijímají světlo přes hranol uvnitř fotoaparátu. Hranol přijímá světlo vstupující do objektivu fotoaparátu, rozděluje toto světlo na červené, zelené a modré a poté tyto barvy posílá na odpovídající CCD, kde je zakódována intenzita každé barvy. Potřeba tří samostatných CCD, jednoho pro každou primární barvu světla, je jedním z důvodů, proč jsou profesionální kamery se třemi CCD dražšími než běžné CMOS kamery. Čipy CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) spojují jak obrazový snímač videokamery, tak její centrální procesor (CPU) do jediného čipu.
Bez ohledu na to, zda máte malou CMOS videokameru s jediným obrazovým snímačem a relativně nenáročným CPU, nebo profesionální jednotku 3CCD se samostatným a komplexním špičkovým procesorem, tyto čipy odvedou spoustu práce, kterou dříve vykonávalo mnoho mechanických díly a spousta chemikálií ve dnech filmové kamery. Nejprve však musí tyto čipy interagovat s objektivem videokamery.
Přes sklo, ale ne příliš temně
Samozřejmě ne všechny aspekty toho, jak videokamera vidí světlo, zahrnují elektroniku; podstatnou roli hraje také fyzika objektivu videokamery. Více než kterýkoli jiný aspekt videografie je to, jak funguje objektiv, přenesením z prvních dnů fotografování fotografií a filmů.
Velikost duhovky se musí pohybovat v rozporu s množstvím světla, které přijímá. Spousta světla zúží clonu fotoaparátu. Méně světla to otevře. U spotřebitelských videokamer se to vše děje automaticky pomocí obvodů snímajících světlo uvnitř videokamery. Lepší videokamery umožňují tato nastavení měnit i ručně.
Samozřejmě, pokud je obraz na začátku příliš tmavý, jednoduše nebude do objektivu vstupovat dostatek světla pro záznam slušného obrazu, bez ohledu na to, jak široce je clona otevřená. To může mít za následek viditelný elektronický šum na zaznamenaném snímku. Z toho vyplývá potřeba dostatečného množství slunečního světla nebo, pokud jste uvnitř, videosvětel, aby byl obraz hladký a rovnoměrně osvětlený.
Podobně, protože nastavení clony také ovlivňuje hloubku ostrosti, kameramani a jejich předchůdci, původní filmoví kameramani, dlouho manipulovali s velikostí clony fotoaparátu, aby ovlivnili, jak velká část záběru je zaostřená. Například, počínaje nejslavnějším snímkem Občan Kane z roku 1941, kinematografové často používali kombinaci dostatku světla a dramaticky uzavřené clony pro snímky s hlubokým zaostřením.
Závěrka také ovlivňuje způsob záznamu světla
Pokud jste někdy namířili CCD kameru přímo do jasného video světla, viděli jste, co se stane. Na rozdíl od filmové kamery, kde získáte halo efekt, vám nahrané video často poskytne oslnivé vertikální pruhy. (Nicméně jakékoli pruhy, které uvidíte u kamery založené na CCD, budou bledé ve srovnání s výraznými prodlevy a pruhy, které bývaly běžné u trubkových kamer v minulosti.)
Na druhou stranu, většina CMOS kamer používá rolovací elektronickou závěrku k zachycení obrazu postupně v tenkých řadách shora dolů v průběhu jednoho snímku. Roleta může generovat jiný typ vizuálního zkreslení. Příliš rychlé posouvání pomocí kamery CMOS často vede ke zkreslení, což je zkreslení svislých čar v obrázku.
Co se tedy stane na druhém konci?
V dnešní době používají videokamery různá paměťová média. Ale ať už jde o DV nebo HDV pásku, pevný disk nebo dokonce Flash média, zaznamenávají digitální verzi intenzity světla proudícího do jejich objektivu.
Na opačné straně čočky váš počítač nebo digitální televize převezme informace a obrátí výše uvedený proces. Zvyšuje intenzitu světla v určitých oblastech obrazu, který přehrává, na základě intenzity elektrického náboje.
Naštěstí je to vše v praxi nekonečně snazší než popis, což nám umožňuje soustředit se na naši celkovou produkci a ne na drobné technologické detaily. Počítač zahrnuje nesčetné množství procesů, které probíhají mikrosekundu po mikrosekundě, ale které považujeme za samozřejmé (alespoň do doby, než se zhroutí). Podobně složitý proces převodu světla do digitálních obrázků probíhá téměř okamžitou rychlostí uvnitř zařízení, které se v nejmenším vejde do dlaně.
Možná, že to, co jsem řekl na začátku, bylo nesprávné a možná je to kouzlo. Nebo přinejmenším určitě k nerozeznání od něj.
Edward B. Driscoll Jr. je novinář na volné noze, který se zabývá domácím kinem a médii.