14.7  DIGITÁLNÍ VIDEOZÁZNAM

Perspektivním a dnes již často používaným způsobem záznamu dynamických vizualizačních experimentů je digitální videozáznam získaný pomocí digitální videokamery. Tato kamera zaznamenává digitální videosekvence buď na digitální videokazetu zakládanou do kamery, nebo na disk externího DVD rekordéru. Videosekvence lze přímo zaznamenávat nebo také dodatečně přehrávat do počítače, kde pak dostaneme vhodný počítačový soubor pro další zpracování a vyhodnocení videosekvencí. Systém vyžaduje digitální videokameru, někdy i vhodný DVD rekordér a pro zpracování videosekvencí počítač vybavený rozhraním (nebo počítačovou kartou) ke snímání digitálního signálu, včetně ovladačů rozhraní a různého software. Získané digitální videosekvence je pak možné sledovat na displeji kamery, na televizním přijímači napojeném na DVD rekordér, nebo na monitoru počítače. Digitální videozáznam má sice zatím menší rozlišovací schopnost než filmový záznam, ale jeho podstatnou výhodou je odstranění procesu vyvolávání filmu a větší citlivost.

Digitální videokamery

Videokamery pro digitální videozáznam používají nejčastěji CCD snímače a mají především digitální výstup vhodný pro připojení k močítači. Tyto kamery mají ve stejných cenových relacích zatím horší rozlišení než analogové videokamery či digitální fotoaparáty, ale vyrábějí se digitální videokamery s rozlišením i milión obrazových bodů a více. Kromě digitálního výstupu mají tyto kamery někdy také analogové výstupy ve formátu PAL apod. Dražší kamery umožňují také digitální vstup. Výrobci digitálních videokamer jsou např. firmy Canon, Panasonic, SONY a další. Digitální videokamery (barevné ale také černobílé) se dnes vyrábějí v širokém spektru parametrů, kvality a ceny. K méně kvalitním patří webové kamery s malým rozlišením, aby přenos dat po síti mohl probíhal v reálném čase. 

 

Obr. 14-2 Digitální videokamera Canon DM - XM1 s počtem obrazových bodů 960 000

Vysoce kvalitní kamera, vhodná pro řadu aplikací v oblasti vizualizačních metod, je barevná digitální videokamera Canon DM-XM1 se systémem záznamu MiniDV na malou digitální kazetu (s rychlostí záznamu LP či SP), viz obr 14-2. CCD snímač s počtem obrazových bodů 960 000 je složen ze tří čipů 3 x 1/4" (minimální osvětlení je 6 lux), zvuk je zaznamenáván systémem 16 bitů/2 kanály či 12 bitů/4 kanály. Kamera má vestavěný fluoritový objektiv, optickou stabilizaci obrazu, Zoom (20x opticky, 100x digitálně) s proměnnou rychlostí, digitální výstup i vstup (FireWire IEEE 1394, 4-pinový), indikátor přeexponovaných míst, ND filtr, režim nahrávání celých snímků (nikoliv půlsnímků) a možnost záznamu digitální fotografie. Kamera je vybavena LCD panelem (2,5" barevný, výklopný, 122 000 bodů), LCD hledáčkem (0,55" barevný, 180 000 bodů, s korekcí oční vady) a celou řadou předprogramovaných režimů a filmových efektů. Řada funkcí kamery je automatická (zaostřování od 1 cm, expozice 1/50–1/1600 s , F/1,6–11, nastavení bílé barvy ), a to s možností vypínání automatických funkcí a manuálního ovládání. Ke kameře lze připojit externí blesk (Canon SpeedLite 220EX, 380EX, 550EX), sluchátka a mikrofon.

Pro záznam rychle probíhajících dějů se používají speciální vysokorychlostní digitální videokamery vyráběné např. firmami Canon, Redlake, Encore aj. Např. digitální kamery firmy Encore mají snímací rychlost až 200 000 snímků za sekundu. Obrazový záznam je digitalizován a ukládán přímo do paměti přístroje. Okamžitě po skončení děje je proto možné ho přehrávat libovolným směrem a ve volitelném zpomalení (včetně možnosti přehrávání po jednotlivých snímcích), v případě potřeby lze záznam libovolně opakovat. Kamery jsou vybaveny i vstupy a výstupy pro synchronizační signály, což umožňuje vzájemné propojování kamer. Takto vytvořeným systémem kamer lze snímat např. děje z různých pohledů. Kamery mohou používat různé objektivy se standardním závitem typu "C" a umožňují případné připojení endoskopu a snímání extrémních dějů z nepřístupných míst. Kamery jsou vyráběny ve třech verzích, a to jako kompaktní samostatné jednotky, v provedení pro zabudování do počítače, nebo jako přenosné ruční kamery.

Digitální kamery je možné rovněž vybavit různými dalšími doplňky, a to jinými objektivy, transfokátorem, reflektorem, mikrofonem, sluchátky, síťovým zdrojem, bateriemi, akumulátory, nabíječkou, stativem, brašnou apod., přičemž toto vybavení se u jednotlivých kamer liší.

Počítačové komponenty a software

Při práci s digitálními videozáznamy je třeba, aby byl počítač co nejrychlejší, aby měl výkonnou grafickou kartu a rychlý přístup k disku s dostatečným volným prostorem pro záznam videosekvencí. Tyto požadavky dnes splňují prakticky všechny osobní počítače. Pro možnost připojení digitální kamery k počítači se nejčastěji používá rozhraní typu USB a IEEE 1394 (FireWire). Rozhraní USB patří obvykle k běžnému vybavení počítače. Rozhraní IEEE 1394 je buď součástí počítače nebo jej lze doplnit instalací různých počítačových karet. K uvedeným rozhraním, nebo také k digitálním kamerám, jsou dodávané potřebné ovladače, ale často i software pro záznam digitálních videosekvencí (i obrazů) a pro základní práci s nimi. Pro přenášení digitálních videozáznamů je vhodné (vzhledem k velkému objemu dat) vybavit počítač kromě CD mechaniky také mechanikou pro DVD. Dnes se obvykle používá jedna mechanika pro oba typy disků. Pro střih a úpravy videosekvencí na počítači se používá např. software Adobe Premiere od firmy Adobe, digitální videostřižna MotoDV od firmy Digital Origin a další.

Formáty audiovizuálních počítačových souborů získaných z digitálních videosignálů jsou stejné, jako soubory vytvářené při digitalizaci analogových video signálů. Lze se setkat např. se soubory *.AVI, *.MPG, *.MPEG, *.MP2, *.MPV, *.MOV, *.VBS, *.MPA, *.DAT, ale také *.GIF (umožní zaznamenat jen obraz bez zvuku) a dalšími. Většina používaných formátů obsahuje komprimovaný videozáznam (lze obvykle volit stupeň komprese), který pak má více či méně zhoršenou kvalitu, čímž může dojít i ke znehodnocení vizualizačního záznamu. Nekomprimované videozáznamy kladou však stále neúměrné požadavky na kapacitu záznamových médií.

DVD rekordéry

DVD rekordér je audiovizuální zařízení pro digitální záznam a reprodukci digitálního videosignálu či televizního signálu včetně zvuku, a to na interní pevný disk (HDD s možností až stovek hodin videozáznamu), na externí přenosný DVD disk a někdy i na jiná záznamová média (paměťové karty apod.). Známými výrobci videorekordérů jsou např. firmy Pionier, LG, Panasonic, SONY, Samsung a další. Dokonalejší rekordéry mají volitelnou kvalitu záznamu (XP - nejvyšší kvalita, SP - standardní kvalita, LP - mírně nižší kvalita, EP - nejnižší kvalita), která úzce souvisí s velikostí vytvořeného souboru na disku. K DVD rekordérům lze připojit digitální kamery i digitální fotoaparáty a běžným doplňkem bývá televizní tuner. DVD rekordéry umožní sice prohlížet,  archivovat a případně i zaznamenávat digitální videozáznamy (včetně záznamu s časovačem), ale pro vizualizační experimenty, kdy potřebujeme záznamy dále zpracovávat a vyhodnocovat, je vhodnější provádět prohlížení, archivaci a případný záznam přímo na počítači.

Pozn.:  DVD (Digital Versatile Disc) je univerzální optický disk pro číslicový záznam digitálních dat (zvukových, obrazových, datových) na přenosný diskový nosič o průměru 12 cm a to jedno- i oboustranně, příp. i dvojnásobně na každé straně s kapacitou záznamu od 4,7 do 17 GB; přehrávací doba jedné strany obsáhne záznam celovečerního filmu s volbou jazykových verzí a titulků ve více řečech.