Web-камера Philips PCVC 750K 
Бурное развитие рынка периферийных мультимедийных устройств, совершенствование технологии изготовления светочувствительных сенсоров привели к появлению на компьютерном рынке дешевых цифровых Web-камер, предназначенных в первую очередь для организации видеоконференц-связи. Web-камеры, еще недавно считавшиеся экзотическими периферийными устройствами, постепенно становятся привычным атрибутом офиса или квартиры.
лавным
элементом любой цифровой камеры, ее «сердцем», является светочувствительный
сенсор. Используются сенсоры двух типов: ПЗС-матрицы (приборы с зарядовой связью)
и КМОП-матрицы (комплементарный металл-оксид-полупроводник). Светочувствительный
сенсор позволяет преобразовывать свет в электрические сигналы, доступные для
дальнейшей электронной обработки. Основной принцип действия сенсоров прост:
под воздействием света в полупроводниковых материалах возникают носители заряда,
которые впоследствии преобразуются в напряжение. Различие между ПЗС- и КМОП-сенсорами
заключается прежде всего в способе накопления и передачи заряда, а также в технологии
преобразования его в аналоговое напряжение. Не вдаваясь в подробности конструкции
различных типов сенсоров, отметим лишь, что КМОП-сенсоры значительно более дешевые
в производстве, но и более «шумные». Поэтому в дорогостоящих, профессиональных
цифровых камерах используются качественные ПЗС-матрицы, а в подавляющем большинстве
Web-камер в качестве светочувствительного элемента сегодня применяются дешевые
КМОП-сенсоры. Впрочем, бывают и редкие исключения, одним из которых является
Web-камера Philips PCVC 750K. Несмотря на ее относительно низкую стоимость,
в ней используется высококачественная ПЗС-матрица.
Внешне камера довольно миниатюрна: ее размеры составляют всего-навсего 84×67×47 мм при весе 140 г. Выполнена камера в форме яйца, однако предусмотрена возможность удобного крепления камеры на рабочем столе. Для этого в комплекте с камерой имеется два типа крепежных подставок, одну из которых можно использовать для крепления камеры на ноутбуке или на плоском ЖК-мониторе. Вторая подставка представляет собой отдельное устройство, состоящее из нескольких телескопических штанг, которые позволяют фиксировать положение камеры на разной высоте и под разными углами, причем как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.
Для камеры предусмотрена очень оригинальная упаковка — нечто вроде пасхального яйца, внутрь которого помещается камера.
После описания внешнего дизайна камеры перейдем к ее техническим характеристикам. Камера имеет интерфейс USB 1.1, что типично для всех Web-камер. Радует и длина USB-кабеля — 2,9 м, что позволяет размещать камеру в любом удобном месте на рабочем столе.
Как уже отмечалось, в отличие от большинства современных камер, Web-камера
Philips PCVC 750K в качестве светочувствительного элемента использует ПЗС-сенсор
размером 1/4 дюйма. Физическое разрешение сенсора составляет 640×480, то есть
всего 307 200 пикселов. Предусмотрено два режима съемки: режим фотоаппарата
(съемка отдельных кадров) и режим захвата видеоизображения. При съемке в режиме
фотоаппарата за счет интерполяции достигается разрешение 1280×960, то есть ровно
в два раза выше, чем физическое разрешение матрицы.
При съемке видеороликов с разрешением 640×480 (VGA) или 352×288 (CIF) скорость захвата изображения составляет 30 кадров/с. При уменьшении разрешения (320×240 (SIF), 176×144 (QCIF), 160×120 (QSIF)) скорость захвата изображения увеличивается до 60 кадров/с. Отметим, что столь высокая скорость нетипична для Web-камеры. Действительно, с учетом того, что скорость USB-интерфейса составляет всего 12 Мбит/с (из которых реально используются только 8 Мбит/с), может показаться, что передача изображения с разрешением 320×240 при 16-битной глубине цвета на скорости 60 кадров/с просто невозможна. Действительно, ведь размер одного кадра при этом составляет 1,17 Мбит, то есть для передачи на скорости 60 кадров/с потребуется пропускная способность интерфейса в 70,3 Мбит/с. Но весь фокус в том, что Web-камера сжимает данные перед непосредственной передачей в компьютер. Без аппаратного сжатия передаваемой информации функционирование камеры было бы невозможно. Поэтому любой контроллер камеры должен обеспечивать необходимую компрессию данных для передачи их по USB-интерфейсу. Собственно, компрессия — это и есть основное назначение USB-контроллера. Как правило, большинство Web-камер способно передавать видеопоток со скоростью 10-15 кадров/с при разрешении 640×480 и со скоростью 30 кадров/с при разрешении 320×240 и меньшем. В связи с этим можно предположить, что в камере Philips PCVC 750K используются достаточно изощренные механизмы компрессии и высокопроизводительный контроллер, способный обеспечить необходимую скорость компрессии в реальном времени.
Конечно, цифры, приводимые в технической документации на камеру Philips PCVC 750K, впечатляют, однако не хотелось бы, чтобы у читателя сложилось мнение, что она может служить заменой цифровой видеокамере. В отличие от цифровых видеокамер и фотоаппаратов, Web-камеры — это устройства, предназначенные прежде всего для передачи видеоданных по низкоскоростным коммутируемым каналам с помощью модема или, в лучшем случае, по локальной сети. Основное назначение Web-камер заключается в использовании их в качестве средства для проведения видеоконференций и для работы с видеопочтой. Захват изображения в режиме видеокамеры или фотоаппарата — это лишь дополнительные возможности. Ожидать высокого качества записываемых видеороликов или цифрового фото в данном случае не приходится — не тот класс устройств. Да и какой смысл снабжать такие камеры дорогостоящими объективами и сенсорами с разрешением в несколько миллионов пикселов, если передача видеоданных в режиме реального времени потребует столь высокой компрессии (неизбежно приводящей к потере качества изображения), которая сделает все капиталовложения бессмысленными! Именно поэтому к Web-камерам изначально следует относиться как к устройствам, аппаратные возможности которых рассчитаны на передачу информации по низкоскоростным каналам связи.
У любой Web-камеры «оптика» — наиболее слабое звено. Камера Philips PCVC 750K в этом плане не исключение. Именно объектив с апертурой входного отверстия 4,8 мм вносит незначительные геометрические искажения при съемке с малого расстояния. В то же время следует отметить удобство ручной фокусировки камеры. Объектив практически нечувствителен к прикосновению, что значительно облегчает наведение на резкость. При съемке с расстояния более 0,5 м геометрические искажения становятся практически незаметными. Кроме того, камера имеет достаточно большую глубину резкости, поэтому при работе с камерой в пределах небольшого помещения вам не придется даже использовать ручную фокусировку.
Еще одним преимуществом камеры Philips PCVC 750K является наличие встроенного микрофона с поддержкой 16- и 8-битного звука с частотой дискретизации до 44,1 кГц.
Ознакомившись с техническими характеристиками камеры, перейдем непосредственно к ее тестированию. В технической документации указываются минимальные требования к компьютеру (процессор Pentium II 233 МГц, 32 Мбайт оперативной памяти и операционная система Windows 98 или Windows 2000), поэтому о них можно смело забыть. Мы устанавливали Web-камеру на компьютер с операционной системой Windows XP Professional. Собственно, слово «устанавливали» не вполне подходит для этого процесса. Всё, что от нас потребовалось, — это подключить камеру к компьютеру и вставить компакт-диск с прилагаемыми драйверами и утилитами. Остальное операционная система сделала вполне самостоятельно. В комплекте с камерой предусмотрен довольно обширный список программного обеспечения — это и Digimarc MediaBridge, и PageCam, и VideoLink Mail, и NetMeeting, и Photo Explorer / Photo Express, и SpotLife и GameCam.
Для оценки качества записи видеофрагментов мы воспользовались утилитой VirtualDub. Выяснилось, что при разрешении 640×480 и скорости захвата 30 кадров/с количество отброшенных кадров составляет всего 5%, а при разрешении 352×288 и скорости захвата 30 кадров/с — уже 2,7%. Однако при меньшем разрешении достичь заявленной скорости в 60 кадров/с не удается. Так, при разрешении 320×240 попытка записи на скорости 60 кадров/с приводила к тому, что количество отброшенных кадров составляло 50,3%, то есть реальная скорость записи была всего 29,8 кадров/с. Не изменилась ситуация и при меньшем разрешении: даже при минимальном разрешении 176×144 количество отброшенных кадров при попытке записи на скорости 60 кадров/с составляло порядка 50%, так что реальная скорость захвата соответствовала 30 кадрам/с.
Итак, несмотря на то что в технической документации заявлена максимальная скорость захвата в 60 кадров/с, эта камера способна записывать только на скорости в 30 кадров/с. Впрочем, было бы довольно странно, если бы это оказалось не так!
Из всего многообразия программного обеспечения, поставляемого вместе с камерой, хотелось бы отметить утилиту управления камерой, позволяющую осуществлять доступ к типичным настройкам. Регулировке поддаются яркость, контраст, цветовая насыщенность, резкость, баланс белого, установка скорости захвата изображения и т.д. Кроме того, имеется удобный режим автонастройки, который позволяет получить вполне качественное изображение как в условиях недостаточного освещения, так и при нормальном естественном освещении.
Редакция выражает признательность компании Philips за предоставление на тестирование Web-камеры Philips PCVC 750K.
КомпьюАрт 4'2002