Video Kamera Nasıl Çalışır? Hangi Parçalardan Oluşur?

VİDEO KAMERA İLE İLGİLİ ANA NOKTALAR
· Televizyon kamerası en önemli yapım elemanlarından biridir. Diğer yapım donanımları ve teknikleri kameranın neyi yapıp neyi yapamayacağından etkilenir.
· Kameranın ana parçaları lens, kameranın gövdesiyle beraber görüntü aygıtı (CCD veya Pickup, plumbicon) ve bakaçtır.
· Rengin doygunluğu, keskinliği, zenginliği, parlaklığı, karanlık veya parlak görünüşü.
· Kamera başlıca üç rengin bileşiminden meydana gelir. Bunlar kırmızı, yeşil ve mavidir(Red,Green, Blue).
· Kameranın renkleri özel işleme tabi tutmak için dahili optik mekanizmaya ihtiyacı vardır.
· Işığı ana renklerine ayrıştırmak için prizma blok veya renk ayrıştırıcı filtre bulunur. Eski kameralarda dichroic ayna sistemi vardır.
· Renkli kameralarda luminance ve chrominance kanalları vardır. Bu kanallardan luminance aydınlık bilgisini, chrominance ise renk bilgisini işler.
· Görüntü aygıtları ışığı elektrik sinyallerine çevirir. Bu aygıtların iki çeşidir vardır. Bunlar: CCD (solid – state charge – coupled device) ve picup tube.
· Üç temel kamera türü vardır. Bunlar: standart televizyon kamerası (HDTV dahil), ENG(Electronic news gathering) \ EFP (Electronic field production) and camcorder. Bunlardan başka küçük format kameralar da vardır.
· Video kameraların kendine has özellikleri: Renk karşıtlığı, çözünürlük, ışığa duyarlılığı, görüntü netliği, kontrast.





KAMERANIN PARÇALARI


Standart televizyon kamerası üç ana parçadan oluşur. Bunlardan birincisi lenstir. Lensler ve diğer optik elemanlar harici optik sistem olarak da adlandırılır. İkinci parça ise görüntü aygıtlarıdır. CCD veya pickup tüp şeklinde olabilir. Bunlara dahili optik sistem de denir. Üçüncüsü ise bakaçtır. Kameranın ürettiği görüntüyü görmemizi sağlar.
KAMERANIN TEMEL ÇALIŞMA PRENSİBİ


Tüm televizyon kameraları – büyük stüdyo kameralarından mağazalarda satılan el kameralarına kadar – aynı temel prensiple çalışır. Bu, optik görüntünün elektrik sinyaline, daha sonra televizyon aracılığıyla tekrar görünebilir hale dönüştürülmesidir.
Objeden yansıyan ışık lens tarafından toplanıp görüntü aygıtına (CCD veya pickup) toplanan ışığı odaklar. Görüntü aygıtı ışığı video sinyaline dönüştürür. Bu sinyal daha sonra tekrar işlenerek ekran görüntüsü oluşturulur.
LENSLER

• Lenslerin temel işlevi görüntü aygıtının önünde küçük ve temiz bir görüntü üretmektir.
• Genellikle video kameralar değişebilir odak uzaklıklı lenslere sahiptir.
• Lenslerin temel nitelikleri:
• Odak uzaklığı,
• Odak noktası,
• Lens açıklığı,
• Alan derinliği’ dir.
• Lenslerde odak uzaklığı, üretilecek görüntünün ne kadar dar veya geniş bir alanın çerçeve içerisine alınacağı konusunda belirleyicidir. Ayrıca odak uzaklığı, nesnenin / nesnelerin ne kadar büyük / küçük görüneceğini de belirler. Lensler,
• Geniş açılı (Narrow angle),
• Dar açılı (Wide angle),
• Normal ve
• Değişebilir odak uzaklıklı (Zoom)

olmak üzere sınıflandırılabilirler.

• Geniş açılı bir lens, geniş bir görüş açısı sağlar. Geniş açılı lenslerde, perspektif yığılmalar açısından nesne / nesneler birbirlerine gerçekte olduğundan daha uzak algılanır. Bu sebepten, geniş açılı lenslerde kameraya yapılan yatay hareketler gerçekte olduğundan yavaş, kameraya dikey yapılan hareketler ise gerçekte olduğundan hızlı algılanır. Dar açılı lenslerde ise durum geniş açılı lenslerdekinin tam tersidir. Dar açılı bir lens dar bir görüş açısı sağlarken, perspektif yığılmalar açısından nesne / nesneler birbirlerine olduğundan daha yakın görünür. Bundan dolayı, kameraya yapılan yatay hareketlerde nesne gerçekte olduğundan hızlı, dikey hareketlerde ise gerçekte olduğundan yavaş algılanacaktır. Normal lensler ise perspektif yığılmaları insan gözünün gördüğüne yakın veren lenslerdir. Bir lensin geniş, dar veya normal açılı olmasını belirleyen filmin köşebentleri ve odak uzaklığıyla ilgilidir.
• Bir zoom lens, değişebilir odak uzaklığı sayesinde dar ve geniş açılı lensin özelliklerine sahiptir.
• Temelde üç tür zoom lens vardır.
• Stüdyo zoom lens,
• Field zoom lens ve
• ENG / EFP zoom lens.

• Bir görüntü net alan içindeyse keskin ve temizdir. Nesneyi netlemeden önce lens ayarlanmalıdır(calibrate).
• Lens diyaframı veya irisi, lensten içeri ne kadar ışık gireceğini belirler. Diyafram, bir seri metal plakadan ibarettir, bu plakaların ortasındaki aralık ise lenslerden girecek ışığın miktarını belirler.
• F-stop değerleri ise standart skala şeklinde belirlenmiş değerler olup, lenslerden giren ışık miktarını gösterir. Nümerik olarak düşük f-stop değerleri diyaframın açık yani lenslerden giren ışığın fazla olduğunu gösterir. Nümerik olarak yüksek değerlerde ise tam tersi bir durum söz konusudur. Yani, yüksek nümerik değerlerde diyaframın kısık, lenslerden giren ışık miktarının az olduğunu gösterir.
• Stüdyo kameraları uzaktan diyaframı kontrol edebilmektedirler ki bu sistem CCU (Camera control unit) dur. ENG / EFP kameralarda manüel veya otomatik diyafram seçenekleri bulunur. Otomatik diyaframa ayarlanırsa görüntü aygıtına düşen ışık miktarına göre kamera en uygun diyafram değerini ayarlayacaktır.
• Zoom lenslerde iki temel kontrol elemanı vardır. Bunlar zoom ve netleme’ dir. Bu mekanizmalar manüel olarak kontrol edilebildikleri gibi diyafram gibi CCU sayesinde uzaktan da kontrol edilebilmektedir.
• Kameraya en yakın net nesne ile en uzak net nesne arasındaki mesafeye alan derinliği denir. Alan derinliğini etkileyen çeşitli faktörler vardır. İşte bunlardan birkaçı:
• Odak uzaklığı: Geniş açılı bir lenste alan derinliği artarken, dar açılı bir lenste durum tam tersidir.
• Diyafram açıklığı: Diyafram açılırsa yani nümerik olarak f-stop değeri küçültülürse alan derinliği azalır; diyafram kısılırsa yani nümerik olarak büyürse alan derinliği artar.
• Kamera ile nesne / nesneler arası mesafe: Kamera ile nesne arasındaki mesafe arttıkça alan derinliği de artar. Kamera ile nesne arasındaki mesafe azaldıkça alan derinliği de azalır.

Alan derinliğini etkileyen başlıca faktörler yukarıda belirtilmişken ışık şiddetinin artması/azalması, filmin duyarlılığı, pozlanan kare sayısındaki değişme, filtre kullanımı gibi etkenler de alan derinliğini etkiler.
GÖRÜNTÜ AYGITLARI


Kameraların yapılabilmesinin ilk koşulu ışıktan etkilenen maddeler olmalıdır. Ön yüzeyi ışığa karşı duyarlı madde ile kaplanmış ilk kamera tüpü “Iconoscope” adıyla üretildi. Zamanla geliştirilen tüplerde üç türde ışığa duyarlı bir eleman ve yüzey kullanılmıştır. Bu elemanlar doğada bulunmayıp kimyasal tepkimelerle elde edilirler.
Photo conductive: Işık miktarına göre elektrik akımına gösterdiği direnci değişen elemandır. Düşen ışık miktarı arttıkça elemandan geçen elektrik akımı artar ya da azalır.
Photo voltaic: Bu maddeler üzerine düşen ışık şiddetiyle oranlı voltaj üreten eleman olup üzerine düşen ışık miktarı arttıkça ürettiği elektrik akımı ve voltajı artan elemandır.
Photo emissive: Radyoaktif bir eleman olup üzerine düşen ışık miktarınca maddenin kendi içinde salgıladığı elektron miktarı artar. Bu, elektrik akımı haline dönüştürülerek görüntü elde edilir.
Vidicon tüpler: Işığa duyarlı tabakasında Antimony Trisulphide kullanılarak üretilmiştir. Photo emissive tüplere nazaran çok küçük boyutlara sahiptir.
Plumbicon( Pickup) tüpler: Yüksek ışıkta hatırlama özelliği vidiconlara nazaran çok azdır, hareketli objelerde daha net görüntü verirler, az ışıkta görüntü alma kabiliyetine sahiptir. Bu tür tüpler yayın kalitesindeki kameralarda tercih edilmektedir.
CCD ELEMANLI KAMERA VE ÇALIŞMA PRENSİBİ
Tüplü kameraların tarama yöntemiyle görüntü üretmesinde her renk için kullanılan tüplerdeki taramaların eşzamanlı olabilmesi için gerekli devreler kameraların boyutlarının çok büyük olmasını zorunlu kılmaktaydı. CCD ile görüntü algılayan kameraların tüplü kameralara göre çok daha az ve karmaşık devrelere sahiptir.

CCD elemanları dört bölümden oluşur. Bunlar:

1. CCD gözler: Işığa duyarlı olan bu gözler HADS (Hole accumulated diode sensor) tipinde olabilir. Işık enerjisini elektrik akımına çevirirler. Kameralarda görüntünün çerçevesinin düştüğü kısımdır.
2. Dikey kaydırma bölümü (Vertical Transfer Register): CCD gözlerinde ışığa bağlı olarak biriken voltajın çıkışa gönderilmesi için dikey transferin ve kaydırmaların yapıldığı analog kaydırıcı bölümdür.
3. Yatay kaydırıcı (Horizontal Shift Register): Dikey kaydırıcıdan satır satır gelen elektrik şarjlarını sıra ile nokta nokta çıkşa gönderen bölümdür.
4. Çıkış katı: Yatay kaydırıcıdan gelen elektrik şarjlarının yükseltilerek voltaj kazancına uğratarak video çıkışını sağlayan bölümdür.

Yeni model kameralarda daha geniş izleme alanı yaratılması için çerçeve oranları 4:3 ‘ ten 16:9 ‘ a çıkartılmıştır. Bazı kameralar iki çerçeve oranını da kullanabilmektedirler.
Kameralarda hareketli objelerin çekiminde net görüntü alınması için CCD lerin pozlanma süreleri değiştirilir. Pal sisteminde saniyede 25 tam 50 yarım kare çekilir. Bir karenin pozlanma süresi 1\50 sn dir.
CCDler yarı iletken teknolojiyle üretilmiş olup üç türde CCD vardır.

• Interline transfer (Satır aktarmalı CCD)
• Frame transfer (Kare aktarmalı CCD)
• Frame interline transfer ( Kare ve satır aktarmalı CCD)

BAKAÇ (Vizör ya da viewfinder)


Kameramanın, kamera tarafından nasıl bir görüntü üretildiğini görmesi için kameranın üzerine yerleştirilen küçük bir monitördür. Stüdyo kameraları genellikle yedi inçliktir. Yüksek maliyetleri nedeniyle bakaçlar genellikle siyah – beyaz şeklindedir. Bunun anlamı çekim sırasında siyah ve beyaz olarak görünmektedir. HDTV kameralarda dahi her zaman renkli bakaç kullanılmamaktadır.
EFP ve ENG kameralar stüdyo biçimine dönüştürülmedikçe, üzerlerinde yüksek çözünürlüklü siyah – beyaz bakaç vardır. Dış yansımalar esnek rubber eye pieceengellenir. Bunu kameraman kendi gözüne göre ayarlayabilir. ENG ve EFP kameraların bakaçlarının bir özelliği de bakaçlarında “quick start” seçeneğinin olmasıdır. Bunun anlamı kamera açıldıktan bir saniye sonra bakacın da açıldığıdır. Bu, beklenmeyen durumlara şahit olunduğunda çekim fırsatı sağlamaktadır.
Birçok bakaç önemli iletişim sistemlerine de sahiptir. Bakaçlar, kameranın o anki durumu hakkında bize bilgi verir. Bu özellikler kameradan kameraya değişmektedir. ENG ve EFP kameraların bakaçları aşağıdaki göstergeleri sunacaktır.

• Kayıt uyarısı: Kamera kayda girdiğinde yanan kırmızı ışıktır.
• Bant uyarısı: Bant azaldığında tally yanıp sönerek kameramanı uyarır.
• Enerji uyarısı: Akü azaldığında uyarı verir.
• Ses seviyesi göstergesi: Kaydedilen ses seviyesini gösterir.
• Diyafram: Çekim sırasındaki diyafram açıklığını gösterir.
• Lens: Objektif açısını gösterir.
• Center marker: Ekranın tam merkezini gösterir.
• Electronik setup information: Kazanç, yetersiz pozlama veya uygun pozlama durumunu belirtir.
• Ayrıca stüdyo kameralarında bakaç, diğer kameraların ürettiği görüntüleri de kameramanın görmesine imkân vermektedir. Diğer kameranın ürettiği görüntüyü görmek, kameramanların kareyi birlikte kesmelerine imkân verir, ya da anlamsız tekrarlardan kaçınmalarını sağlar.