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  • GLOBO COMUNICAO E PARTICIPAES S/A

    PRINCPIOS BSICOS DA CMERA DE VDEO

    Valdenir Orides da Silva

    CGE - SSTV SO PAULO

    2012

  • PRINCPIOS BSICOS DA CMERA DE VDEO

  • CAPTULO I

    INTRODUO

    A notcia, o documentrio, a novela, o programa de entretenimento... Produtos de um sistema de TV que no existiriam se no houvesse nesse sistema algum equipamento que captasse imagens. Em televiso o equipamento que desempenha tal funo denominado cmera de vdeo, atravs da qual feita a transformao das imagens captadas em sinais eltricos que sero processados pelo sistema. Considerando a importncia que a cmera tem para a TV e pensando naquelas pessoas que resolveram iniciar suas atividades profissionais nesta rea, foi elaborado este trabalho que tem por objetivo dar um esclarecimento bsico da cmera de vdeo numa apresentao sucinta de suas principais partes. Atualmente usadas num grande nmero de ramos de atividade,as cmeras de vdeo j passaram por muitas mudanas. Com as de uso em TV no poderia ser diferente, pois com o avano tecnolgico melhorias vo sendo inseridas em projetos que acabam por se tornar tanto muito melhores elaborados quanto totalmente modificados; tudo isso com o objetivo de se obter a melhor imagem possvel nas mais variadas condies. Hoje em dia nos sistemas de TV podemos presenciar desde grandes e sofisticadas cmeras de estdio, passando pelas cmeras portteis, chegando at s micro-cmeras, dando assim excelentes subsdios aos mais criativos produtores e diretores. A partir do captulo dois sero apresentadas as partes da cmera de vdeo com mais detalhes. Iniciando pela lente, sero vistas as caractersticas operacionais bem como vrias caractersticas de qualidade da lente. No captulo trs ser apresentado o separador ptico, a

  • saber, o prisma dicrico atravs do qual a luz decomposta em componentes primrias. No captulo quatro a vez dos sensores de imagem serem dissecados e apresentados em seus papis de transdutores, numa transformao de energia que dar incio ao complexo processamento eletrnico da imagem. O captulo cinco dedicado ao tratamento do sinal eltrico coletado no circuito de sada do sensor de imagem e ao alinhamento bsico da cmera. No captulo seis sero apresentadas as interfaces de sada e tambm as noes de sinais de vdeo analgico e digital. Por fim, o captulo sete apresenta a camcorder e prepara o leitor para iniciar a prtica e o manuseio de uma cmera profissional usada para fazer gravaes em disco ptico.

  • CAPTULO II

    LENTE

    Tambm chamada de objetiva, a lente considerada o olho da cmera. composta por uma variedade de pequenas lentes destinadas a permitir um total controle ptico das imagens. A seguir sero vistas diversas caractersticas operacionais e de qualidade desse elemento que a porta de entrada da informao visual de um sistema de TV.

    II.1 FOCO

    um anel giratrio que comanda um conjunto de lentes responsveis pela formao de uma imagem clara e ntida na superfcie do sensor de imagem.

    II.2 ZOOM

    um grupo de lentes que fornece objetiva o recurso de variar o seu ngulo de viso, permitindo tanto tomadas panormicas quanto detalhadas. Com esses elementos presentes em sua constituio a lente passa a ser denominada lente zoom, e tem como principal caracterstica a distncia focal varivel, em contraposio com as lentes de foco fixo muito utilizadas em cinema.

  • Na figura abaixo apresentado um diagrama com os grupos de lentes e com o caminho da luz nas condies de zoom aberta (wide), zoom em posio mdia e zoom fechada (tele). Nesta figura podemos ver uma caracterstica das lentes zoom utilizadas em TV que a presena dos grupos variator e compensator; o primeiro responsvel em alterar o tamanho da imagem e o segundo responsvel em manter o foco.

    II.3 DIAFRAGMA (RIS)

    um dispositivo que controla o ingresso de luz no interior da cmera. Pode ser operado manualmente ou deixado em modo automtico. Nesse caso um circuito eletrnico da cmera ir control-lo de maneira a ser evitados tanto excesso quanto escassez de luz.

  • II.4 MACRO

    Consiste em um elemento que permite a focalizao de objetos bastante prximos lente. Normalmente fica travada, e quando se faz necessria a utilizao pode-se destravar e girar para a posio de melhor foco. Com o uso da macro o movimento de zoom fica bastante limitado e restrito.

    II.5 BACK FOCUS

    um ajuste feito na lente de maneira a assegurar que a imagem permanea em foco durante todo o trajeto da zoom e em qualquer posio do diafragma. Consiste no primeiro ajuste a ser realizado assim que a lente instalada na cmera. Para execut-lo executa-se a seguinte sequncia de ajuste:

    Colocar a escala de back focus a trs metros da lente, ou mais, para lente com grande distncia focal.

    Abre-se totalmente o diafragma, configurando a pior condio possvel de entrada de luz. Se necessrio usa-se filtros ND para diminuir a entrada de luz ou recursos eletrnicos da cmera como o shutter.

    Coloque a zoom em posio TELE e focalize a escala de foco.

    Abra a zoom para a posio WIDE e atue no ajuste de back focus at encontrar o melhor ponto.

    Repita o procedimento de ajuste em TELE e WIDE at encontrar os melhores pontos de ajuste.

    II.6 ADAPTADORES

    So elementos pticos que se acoplam lente podendo de maneira simples expandir a sua capacidade. Abaixo so citados alguns:

  • GRANDE ANGULAR Acoplado na frente da lente, este adaptador aumenta o campo visual sem modificar a abertura da lente.

    OLHO DE PEIXE Produz um efeito super grande angular, mas tambm insere distores na imagem e inibe o uso da zoom.

  • TELE Acoplado na frente da lente, tem a capacidade de aumentar a distncia focal da mesma sem reduzir a transmisso luminosa, porm, aplica uma restrio no movimento de zoom.

  • DUPLICADOR Montado entre a lente e a cmera, pode duplicar a distncia focal, porm, dobra tambm o F number, reduzindo a entrada de luz a 25% da original. A maioria das lentes zoom profissionais possui um desses duplicadores embutidos.

    II.7 FILTROS

    So elementos pticos que possuem caractersticas especiais e que podem auxiliar em muitas situaes de filmagem. Abaixo so citados alguns:

  • ULTRAVIOLETA Faz a proteo do primeiro elemento da lente alm da filtragem dos feixes de luz ultravioleta.

    ND Filtro de densidade neutra utilizado para atenuar uniformemente a luz em todos os comprimentos de onda em cenas com forte intensidade luminosa. Alm disso permite a utilizao da ris mais aberta limitando a profundidade de campo.

  • POLARIZADOR Pode reduzir os reflexos e brilhos fortes bem como aumentar a saturao de cores.

    SKYLIGHT Utilizado como protetor do primeiro elemento alm de reduzir a intensidade de luz azulada em tomadas de campo.

  • SOFT FOCUS Utilizado para criar uma imagem suave, porm sem perda do foco.

  • CROSS Utilizado para criar o efeito estrela em qualquer ponto forte de luz.

    II.8 NMERO F

    O nmero F de uma lente definido pela seguinte relao entre a distncia focal f e o dimetro efetivo D:

  • fFnumberD

    =

    A figura abaixo ilustra as duas grandezas citadas.

  • O nmero F indica a quantidade relativa de luz que a lente recebe. A relao que existe entre o nmero F e a luminosidade relativa a seguinte: o aumento de um nmero F reduz pela metade a luminosidade relativa; o decremento de um nmero F dobra a

    luminosidade relativa. No diafragma temos uma graduao de nmeros F mltiplos de 2 : 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16.

    II.9 RAMPING

    Tambm chamado de F-Drop, ou queda do nmero F, configura a perda de transmisso de luz a partir de um ponto de zoom em direo posio de TELE total. Conforme a zoom vai se movimentando em TELE, sua pupila de entrada vai aumentando de dimetro at quando esse dimetro se torna igual ao do bloco de focalizao, e no pode se tornar maior que este. Por isso ocorre a perda de luz, que continua at o fim da TELE. Para corrigir totalmente esse problema as lentes deveriam ser bem maiores e pesadas. Por isso um certo nvel de ramping tolervel, para poder existir um equilbrio entre custo, peso, tamanho e desempenho.

    II.10 PROFUNDIDADE DE CAMPO

    uma caracterstica da lente que determina que um objeto estar em foco se estiver dentro de uma regio que corresponda a uma zona de formao de imagem denominada crculo de confuso permissvel dentro da faixa de profundidade de foco. A figura ilustrar tal correspondncia.

  • O principal fator a ser controlado o nmero F, pois quanto maior o nmero F maior ser a profundidade de campo. Alm disso, a profundidade de campo aumenta com a diminuio da distncia focal. Percebemos isso nas imagens ntidas a pequenas e grandes distncias feitas por uma lente grande angular. Quanto maior a distncia entre a lente e o objeto, maior ser a profundidade de campo. Ademais, a profundidade de campo sempre maior atrs do objeto do que na frente, com aproximadamente 1/3 na frente e 2/3 atrs.

    II.11 DISTNCIA FOCAL

    definida como a distncia entre o centro da lente e o seu ponto focal. A figura mostra esta caracterstica.

  • II.12 NGULO DE VISO

    a faixa angular que pode ser focalizada dentro de um determinado tamanho de imagem. Se y for o tamanho da imagem e f a distncia focal, o ngulo de viso dado pela

    relao: '2arctan2y

    w f= .

    II.13 TAMANHO DA IMAGEM

    A imagem formada pela lente circular, no retangular como a forma do quadro da imagem de televiso. A faixa de imagem chamada de crculo de imagem. Em uma cmera de televiso o sensor de imagem ocupa uma rea retangular dentro do crculo de imagem da lente cujo tamanho o tamanho da imagem. A figura abaixo mostra os quatro usuais

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