Как любители кофе придумали веб-камеру

Веб-камера – это устройство, способное осуществлять передачу видео или фотоизображения через глобальную сеть в различных программах, а также сохранять их на компьютер. Это возможно потому, что подключение аксессуара к компьютеру или ноутбуку к компьютеру или ноутбуку делают с помощью кабеля. Либо аксессуар уже встроен в устройство будь то смартфон, ноутбук или планшет.

Эксперимент лаборатории Кембриджского университета

Этап становления веб-камер выпал на начало 90-х годов 20-го столетия. Именно тогда компьютеры начали широко распространяться. История первого прототипа веб-камеры воспринимается в качестве очень яркой иллюстрацией поговорки про лень как двигатель прогресса. 

Большая команда компьютерной лаборатории Кембриджского университета работала всегда в авральном режиме. Ни у кого из них не было желания бегать туда-сюда к пустой кофеварке. Никто также не хотел долго ждать, когда будет приготовлена новая чашечка напитка.

И тогда 20 человек в лаборатории начали работать над оригинальным проектом. Как решить проблему? Было решено объединить 2 устройства. В одном из помещений находилось оборудование для видеозахвата, к которому была подсоединена видеокамера. В результате удалось получить изображение в режиме реального времени. Его передача осуществлялась в различные локации лаборатории.

Сервером, в котором хранилась информация, стал рабочий компьютер с особой программой. Если нужно было получить какую-то информацию, то нужно было всего лишь произвести запуск утилиты и получить ответ. 

Обновление картинки проводилось 1 раз в 3 минуты. Картинка была черно-белого цвета. Размер ее маленький, всего 128х128 пикселей. С помощью камеры, для которой написали специальное программное обеспечение, можно было увидеть, готов ли в кофеварке бодрящий напиток.

В 1992 году в известном журнале «Comm-Week» напечатали статью, в которой рассказывали о том, что вышло в результате соединения двух типов оборудования. В результате появились новые идеи. 

Веб-камеры для массового потребителя

Итак, первая в истории веб-камера начала работать в 1991 году. Она показывала кофеварку в Троянской комнате университета в Кембридже. Сейчас она в бездействии, ведь ее отключили 22 августа 2001 года. Но последний фотоснимок, который был выполнен данной камерой, можно посмотреть на ее домашней странице в глобальной сети.

Первые веб-камеры для широкого применения стали товаром на рынке лишь в 1994 году. Это были веб-камеры от компании Connectix. Через 4 года эти разработки купила американская компания. 

Данная камера могла работать лишь с системой и техникой «Макинтош». А в 1995 году уже появились адаптированные варианты продукции для ОС Windows. Картинка была 320х240 пикселей. Отметим, что к черно-белой гамме добавили оттенки серого цвета. Скорость записи – 60 кадров за секунду.

1996 год. Компания EarthCam начала создавать сеть веб-камер, которые показывали весь мир в режиме реального времени. Сперва камеры транслировали только фото, интервал производства которых постоянно сокращался. Потом камеры стали осуществлять передачу видео, разрешение которого становилось лучше.

Дальнейшая эволюция устройств

Первые камеры показывали небольшие картинки. Они нуждались в ручном обновлении. Изображения получались черно-белые. Устройства дорогие. За первые камеры в 1994 году нужно было заплатить примерно 100 долларов. 

Как и многие сетевые технологии, веб-камеры и видеочаты быстро приобрели большую популярность. Необходимость иметь «живые» видеоизображениях привела к тому, что появились веб-камеры, которые могут вещать через глобальную сеть в формате видеопотока. Он не требует от зрителя вручную заниматься обновлением изображения. А потом наступило и такое время, когда в современных браузерах стали ненужными и специальные плагины.

Как только началось 21-е столетие, компьютерные компании провели адаптацию веб-камер так, что их теперь можно было монтировать в технику. В результате стали производить ноутбуки, планшеты и смартфоны, у которых есть встроенная веб-камера. 

Наступило и такое время, когда видеоустройства начали применять для того, чтобы общаться с двумя или более людьми. Так стали проводить видео-чаты и/или видеоконференции. Это очень удобно. Тем более тогда, когда собеседник от тебя на сотни и тысячи километров. И хорошо, что при этом не нужны никакие дополнительные денежные затраты. Необходимо только оплачивать трафик.

Как устроена веб-камера

Современная web-камера – это цифровой девас, который выполняет видеосъемку, оцифровку, сжатие видеоизображения, которое потом передается по компьютерной сети. Вот почему в состав web-камеры входят такие компоненты: 

— ПЗС-матрица 
— ОЗУ 
— флэш-память 
— оптический фильтр 
— плата видеозахвата 
— объектив 
— сетевой интерфейс 
— последовательные порты 
— тревожные входы/выходы 
— блок компрессии (сжатия) видеоизображения 
— центральный процессор и встроенный web-сервер 

Для повышения световой чувствительности ПЗС-матрицы часто формируют такую структуру, которая создает микролинзу перед каждой ячейкой. 

Как правило, в технических параметрах web-камеры приводится формат ПЗС-матрицы (длина диагонали матрицы в дюймах), а также чувствительность, количество эффективных пикселей, тип развертки (построчная или чересстрочная). 

У типичной web-камеры есть объектив, оптический фильтр, ПЗС-матрица, схема цифровой обработки изображения, схема компрессии изображения и web сервер для того, чтобы можно было подключиться к сети. 

Самые современные сетевые видеокамеры обладают и многими другими привлекательными функциями. Например, могут быть детектор движения, вход/выход тревоги и поддержка e-mail.