Как появилось видеонаблюдение?

Видеокамера — от инноваций до повсеместного распространения

Сегодня видеокамера — это инструмент, который так глубоко вплетен в повседневную жизнь, что кажется странным найти человека без него. Будь то смартфон, планшет, ноутбук или другое устройство, большинство из нас используют технологию видео и редко задумываются об этом. Однако, когда кто-то останавливается, чтобы рассмотреть историю разработки этого устройства, у него появляется новое уважение к достижениям в технологии движущейся фотографии.

Телевидение и появление видео

Видеокамера изначально была разработана для использования в вещательных СМИ. В начале 1900-х годов первые эксперименты по передаче изображений были завершены. Шотландский инженер по имени Джон Логи Бэйрд внес свой вклад в эту работу с помощью варианта более старого устройства, известного как «диск Нипкова», - механического устройства, которое разбивает изображение на «линии сканирования», используя вращающийся диск с вырезанными в нем отверстиями. Первые телевизоры производили механические видеоизображения, но к 1930-м годам новые полностью электронные конструкции, основанные на электронно-лучевой трубке, включая две выдающиеся версии инженеров Фило Фарнсворта и Владимира Цворыкина, заменили механические вариации технологией электронного сканирования. Эта система, созданная для вещания, стала стандартом в телевизионной индустрии и оставалась широко используемой до 1980-х годов.
Катодно-лучевые трубки были пригодны для целей вещания, но вопрос носителя для записи был сложной задачей. Очевидным выбором была магнитная лента, технология, которая уже использовалась для записи звука. Тем не менее, выяснение того, как вместить ленту, оставалось труднодостижимым в течение середины 20-го века, потому что она содержала больший объем информации. Две компании, JVC и Panasonic, представили большой прогресс в записи видео, когда они разработали первые автономные широкоформатные видеокассеты в 1970-х годах. Позже это изобретение стало популярным среди потребителей в 1980-х годах благодаря видеокамере, устройству, обеспечивающему широкую популярность видеозаписи.

Переход к цифровому изображению

Переход от аналогового к цифровому захвату видео начался в 1981 году с разработки однообъективной камеры Sony Mavica. В этой камере использовался вращающийся магнитный диск диаметром 2 дюйма, и он мог записывать до 50 неподвижных кадров для воспроизведения или печати. Несмотря на то, что это объясняется началом революции цифровых камер, Mavica не была «настоящей» цифровой камерой, как мы ее понимаем сегодня, поскольку изображения все еще сохранялись магнитным способом.

Компания Kodak принесла бы следующие инновации в технологии цифровых камер, представив ряд продуктов для цифровых камер в 1987 году и создав «Photo CD» в 1990 году. В 1991 году Kodak выпустила первую цифровую камеру, предназначенную для профессионального использования фотожурналистами, затем следует Nikon F-3, который включает 1,3-мегапиксельный сенсор. Благодаря технологии QuickTake Apple в 1994 году цифровому захвату изображений можно было бы перейти с профессиональной фотографии на потребительский уровень. Этот продукт был первым в своем роде, за ним последовали аналогичные продукты для цифровых камер от Kodak, Casio, Sony и других.

Первая цифровая видеокамера с функцией сжатия видео была выпущена в 1993 году и получила название Ampex DCT. Вскоре это нововведение привело к потоку цифровых видеокамер от известных компаний, включая Sony, JVC и Panasonic. Как преемник видеокамеры, эти камеры сначала записывались на оптические диски, а затем со временем на флэш-память.

Цифровое видео в технологии видеонаблюдения

Первые цифровые системы видеонаблюдения использовались военными для безопасности и разведки. В 1980 году та же самая технология камер, которая выводила сериалы на телевидение по всей стране, также помогла защитить предприятия от мошенничества и кражи.

Эти камеры обычно использовали замкнутую телевизионную систему, чтобы позволить компаниям контролировать свое окружение. В то время как сами камеры безопасности были предназначены исключительно для обработки изображений, запись была возможна в точке отображения через видеокассеты различных форматов. Видеонаблюдение расширилось с 1980-х годов, когда технология расширилась до правительственного использования и для домашнего использования в целях безопасности. Переход от аналогового к цифровому в сфере видеонаблюдения означал повышение качества систем видеонаблюдения с разрешением до 4K и таких инноваций, как инфракрасные камеры с «ночным видением» и технологии тепловидения.

В конце 1990-х годов также появились устройства DVR, цифровые видеорегистраторы, которые использовали жесткие диски и аналогичные устройства хранения данных для хранения больших объемов цифровой видеоинформации в одной домашней системе. Это нововведение быстро нашло аудиторию в области наблюдения и на рынках, таких как «паранормальные расследования». Фактически, съемочные группы телевизионных программ, таких как «Охотники за привидениями», подвергли множество потребителей настройкам DVR.

Современные цифровые видеокамеры

Профессиональные видеокамеры прошли очень долгий путь с момента появления 1,4-мегапиксельной цифровой камеры. В начале 2000-х Sony разработала первые цифровые видеокамеры высокого разрешения. Сегодня цифровое видео высокого разрешения больше не ограничивается областью телевизионной студии.

Профессиональные цифровые видеокамеры высокого класса используются для независимых фильмов, веб-сериалов и для любителей.
В портативном мире знакомая видеокамера 1980-х годов прошла плавную эволюцию в цифровую. Только в 2003 году Sony представила первую цифровую видеокамеру, которая полностью избавила от необходимости использования ленты.

Эти портативные цифровые видеокамеры нашли применение в проектах от домашних фильмов до профессиональных фильмов. Знаменитый режиссер ужасов Майкл Алмерейда 1994 года, особенно использует раннюю цифровую видеокамеру, изготовленную Fisher-Price в определенных последовательностях, для ее зернистого эффекта низкого разрешения. Эти портативные устройства также внесли большой вклад в живую журналистику.

Веб-камеры и телефоны

Еще более влиятельным в сфере интернет-видео является веб-камера. Эти устройства впервые появились в 1990-х годах для потребителей и в целях обеспечения информационной безопасности на предприятиях. С момента появления первых низкокачественных веб-камер их стало меньше, а их качество возросло. Сегодня почти каждое портативное вычислительное решение включает в себя веб-камеру над монитором. Несмотря на то, что веб-камеры меньше, быстрее и с более высоким разрешением, чем их периферийные предшественники, они по-прежнему страдают от широкого и особенно не впечатляющего диапазона качеств. Таким образом, их использование в основном для пользователей-любителей, которые либо транслируют видео в реальном времени через такие сервисы, как Facebook live, либо используют геймеры на сайтах, таких как Twitch, в тандеме с собственным монитором своего ПК.

Научное наследие цифрового видео

Технология цифровых видеокамер стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни и расширяется до более широких горизонтов. Крошечные цифровые камеры добиваются больших успехов в мире здравоохранения, так как меньшие камеры делают эндоскопические процедуры намного проще, чем в прошлом. Фактически, эксперименты с беспроводными камерами размером с таблетку могут сделать эндоскопию столь же легкой, как и прием аспирина. В области астрономии проверенная временем технология захвата CCD остается широко распространенной, хотя теперь по цифровым каналам, а не по аналоговым. Эти чувствительные ПЗС-чипы захватывают отдельные фотоны света посредством возбуждения электронов на самой микросхеме и определяют фотоны с очень конкретными длинами волн, обнаруживая такие объекты, как ультрафиолетовые и рентгеновские спектры, которые в противном случае были бы невидимы среди всего света и шума в нашей галактике. Цифровые камеры стали нашими глазами на Марсе и за его пределами. В марсоходе Curiosity установлено не менее 17 цифровых видеокамер, способных делать высококачественные фотографии и стереоскопическую трехмерную видеографию. Новые разработки в области робототехники используют цифровое видео вместе с искусственным интеллектом для создания домашнего робота-компаньона, который может видеть планировку вашего дома, изучать его и распознавать лица людей вокруг него.

От зарождения до универсальности

В заключение, видеонаблюдение, безусловно, прошло очень долгий путь с момента своего появления в технологии диска Nipkow 19-го века. Простой эксперимент в технике для целей коммуникации и развития науки вышел далеко за пределы своих собственных границ и стал чем-то неотделимым от повседневной жизни для всех нас. Когда мы говорим про видеонаблюдение, мы понимаем, что история видеокамеры действительно является историей, которая сформировала образ жизни каждого из нас.