Почему в видеочате не работает камера: Видеочат не видит камеру, как включить камеру в чат рулетке

Как работают веб-камеры? — Объясните, что материал

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 8 августа 2019 года.

Всегда хотел запустить свой собственный Телевизионная станция? Веб-камера позволяет делать только который. С одной из этих крошечных камер с ошибочными глазами, подключенных к вашему компьютер, вы можете транслировать фотографии себя или своего дома на весь мир! Веб-камера немного похожа на цифровую камера и работает примерно так же. Но в отличие от цифровой камеры, он предназначен для создания относительно компактных цифровых фотографий, которые легко загрузить на веб-страницы или отправить через интернет.Все это звучит достаточно просто, но как на самом деле работают веб-камеры? Давайте внимательнее посмотрим!

Фото: эта веб-камера Microsoft LifeCam VX-1000 может стоять на столе или прикрепляться к экрану ноутбука. Он имеет встроенный микрофон и длинный USB-кабель несет изображение и звук на ваш компьютер. Некоторые ноутбуки и нетбуки имеют встроенные веб-камеры. Это звучит как хорошая идея в теории, но, опять же, она ограничивает вас показом фотографий того, что непосредственно в передняя часть компьютера. Другие популярные камеры сделаны Logitech, Creative, Hue и TeckNet.

Как работает веб-камера?

Фото: в отличие от веб-камеры выше, которую можно сфокусировать, повернув объектив, этот Microsoft LifeCam VX-800 имеет предустановленную фокусировку. Если вы посмотрите внимательно, вы можете просто увидеть индикатор питания (вверху слева, в данный момент не горит) и микрофон (вверху справа). Подставка может просто лежать на столе или открываться, чтобы закрепить сверху ноутбук.

Веб-камера — это компактная цифровая камера, которую можно подключить к компьютеру для трансляции. видео изображения в режиме реального времени (как они происходят).Так же, как цифровая камера, она захватывает свет через маленький объектив на фронт, используя крошечную сетку микроскопических детекторов света встроенный в чувствительный к изображению микрочип (либо устройство с зарядовой связью (CCD) или, более вероятно, в наши дни, CMOS-датчик изображения ). Как мы увидим через мгновение, датчик изображения и его схема преобразует изображение перед камерой в цифровой формат — строка нулей и единиц, которые компьютер знает, как обрабатывать. В отличие от цифровой камеры, веб-камера не имеет встроенного чипа памяти или карты флэш-памяти: ей не нужно «запоминать» снимки, поскольку она предназначена для захвата и немедленной передачи их на компьютер.Вот почему веб-камеры имеют USB-кабели из спины. Кабель USB обеспечивает питание веб-камеры от компьютера и передает цифровую информацию, полученную датчиком изображения веб-камеры, обратно на компьютер, откуда он поступает в Интернет. Некоторые камеры работают без проводов и не требуют подключения к компьютеру: обычно они используют Wi-Fi для передачи своих изображений на ваш интернет-маршрутизатор, который затем может сделать их доступными для других компьютеров на Ваша домашняя сеть или, используя Интернет, кому угодно в любой точке мира.

Как работает чип датчика изображения?

Все веб-камеры работают в целом одинаково: они используют чип датчика изображения для захвата движущихся изображений и преобразования их в потоки цифр, которые загружаются через Интернет. Чип датчика изображения сердце веб-камеры — так как этот бит работает? Давайте разберем веб-камеру и выясним.

Снимите внешний футляр с веб-камеры, и вы увидите, что это чуть больше, чем пластиковая линза, установленная напрямую на крошечной электронной плате внизу.Объектив вкручивается внутрь и наружу чтобы увеличить его фокусное расстояние, контролируя фокус вашей камеры:

Теперь снимите объектив, и вы увидите датчик изображения (CCD или CMOS-чип): это квадратная вещь в середине этой цепи. Только крошечная зеленая центральная часть чувствительна к свету: остальная часть микросхемы связана с подключением детектора света к большей цепи, которая его окружает:

Вот крупный план:

Веб-камеры против цифровых камер

Таким образом, датчик изображения — это «электронный глаз» веб-камеры или цифровой камеры.Это полупроводниковый чип, состоящий из миллионов крошечных светочувствительных квадратов, расположенных в виде сетки. Эти квадраты называются пикселей . Основные веб-камеры используют относительно маленькие датчики с несколькими сотнями тысяч пикселей (обычно это сетка 640 × 480. Хорошие цифровые камеры используют датчики с большим количеством пикселей; вот почему камеры сравниваются по сколько мегапикселей (миллионы пикселей) у них есть. Базовая веб-камера имеет около 0,3 мегапикселя (иными словами, 300 000), а Цифровая камера с 6 мегапикселями имеет более чем в 20 раз больше — вероятно, в прямоугольник с тремя тысячами в поперечнике и двумя тысячами вниз (3000 х 2000 = 6 миллионов).Лучшая камера на 12 мегапикселей будет иметь датчик 4000 х 3000 пикселей. Сделайте фото одинакового размера с этими двумя камеры и 12-мегапиксельная одна даст вам еще 1000 точек по горизонтали и более 1000 по вертикали — более мелкие точки дают больше деталей и с более высоким разрешением . Один пиксель в действительно хорошем датчике диаметром около 10 мкм (в 10–10 раз меньше) чем диаметр типичного человеческого волоса)!

Как датчик изображения преобразует изображение в цифровую форму?

Когда вы делаете цифровую фотографию или смотрите в веб-камеру, увеличивает в объектив.Эта входящая «картинка» попадает на датчик изображения, который разбивает его на отдельные пиксели которые преобразуются в числовую форму. ПЗС-матрицы и КМОП-чипы, два вида датчиков изображения, выполняют эту работу немного по-разному. Оба изначально преобразуют входящие световые лучи в электричество, во многом как фотоэлементы (используемые в таких вещах, как «волшебный глаз», сигнализация вторжения или умывальники в туалете, которые включаются автоматически, когда вы кладете руки под кран). Но CCD — это, по сути, аналоговый оптический чип , который преобразует свет в переменные электрические сигналы, которые затем передаются на один или несколько других чипов, где они оцифровываются (превращаются в числа).В отличие от этого, CMOS-чип делает все в одном месте: он улавливает световые лучи и превращает их в цифровые сигналы на одном чипе. Таким образом, это, по сути, цифровое устройство , в котором ПЗС является аналоговым. Чипы CMOS работают быстрее и дешевле в больших объемах, чем ПЗС-матрицы, поэтому теперь они используются в большинстве недорогих камер для мобильных телефонов и веб-камер. Но ПЗС все еще широко используются в некоторых приложениях, таких как астрономия при слабом освещении.

Независимо от того, генерируются ли изображения с помощью датчика CMOS или ПЗС-матрицы и других схем, основной процесс один и тот же: входящее изображение преобразуется в исходящий шаблон цифровых пикселей.Давайте теперь просто обратимся к «датчику изображения» (и забудем о том, является ли это ПЗС и другие микросхемы или датчик CMOS). Сначала датчик изображения измеряет количество света, попадающего на каждый пиксель. Эта информация превращается в число, которое можно сохранить на микросхеме памяти внутри камеры. Таким образом, цифровая фотография преобразует изображение, которое вы увидеть в очень длинную строку чисел. Каждое число описывает один пиксель в изображение — насколько оно светлое или темное и какого оно цвета.

Шаг за шагом

1. Свет от объекта (в данном случае велосипед) попадает в объектив камеры.
2. Датчик изображения внутри камеры разделяет изображение на миллионы пиксели (квадраты). ЖК-дисплей на задней панели камеры показывает вам изображение, которое снимает датчик, а не изображение видимого объекта через серию объективов (как с обычной камерой), но перерисована, компьютеризированная версия исходного объекта, отображаемая на экране.
3. Датчик измеряет цвет и яркость каждого пикселя.
4. Цвет и яркость хранятся в виде двоичных чисел (паттерны нулей и единиц) в камере карта памяти.Когда вы подключаете камеру к компьютеру, эти цифры передаются мгновенно вниз по провод.

Кто изобрел датчики изображения?

CCD был изобретен осенью 1969 года родившимся в Канаде Willard S. Boyle (1924–) и American George E. Smith (1930–), двумя коллегами, работающими в Bell Laboratories (знаменитый американский исследовательский центр в Нью-Джерси, ответственный для всех видов удивительных изобретений, самым известным из которых является транзистор). Бойл и Смит пытались разработать новый вид компьютерной памяти — в своих заметках, изначально называется «пузырьковым» зарядным устройством, но то, что они на самом деле изобрели, оказалось гораздо более полезным для захвата и хранения изображений в цифровом виде.

Наука, стоящая за ПЗС (превращение энергии света в электрическую энергию) восходит гораздо дальше — к 1905 году. Известный как фотоэлектрический эффект, это было первое крупное научное открытие Альберта Эйнштейна (1879–1955). Эйнштейн показал, как луч света может отдавать свою энергию, когда он попадает на поверхность материала, выбивая электроны, которые затем образуют электрический ток — и количество электрической энергии, которое может быть напрямую связано с частотой входящего света.Именно за эту раннюю работу (а не за его более известную более позднюю работу по теории относительности) Эйнштейн был удостоен Нобелевской премии по физике 1921 года. Бойл и Смит заслужили свое место в истории почти 90 лет спустя, когда они получили Нобелевскую премию в физике 2009 (поделился с волоконно-оптическим пионером Чарльзом Као).

Сравнение веб-камер

Разберите любую веб-камеру, и вы получите практически одинаковые кусочки: датчик изображения чип, установленный на плате, скрывающийся за объективом.Это не значит, что все Веб-камеры точно такие же, или тот же, что и другой. На самом деле, там два ключевых измерения, которые показывают, насколько хорошо будет работать веб-камера: разрешение и частота кадров.

Разрешение

Хотя хорошая цифровая камера предназначена для съемки с высоким разрешением (подробно) фотографии, веб-камера намеренно снимает гораздо ниже изображения с разрешением (более размытое, зернистое и «пиксельное»). Веб-камера стандартного разрешения делает изображения размером примерно одну десятую размера типичного цифровая камера, обычно либо 320 × 240, либо 640 × 480 пикселей, таким образом, каждый несжатый кадр будет несколько сотен килобайт вместо нескольких мегабайт.Это означает, что снимки с веб-камеры можно отправлять через Интернет гораздо быстрее, чем большие цифровые фотографии, поскольку для загрузки и выгрузки требуется гораздо меньше байтов. Подобные веб-камеры могут эффективно работать даже при медленном коммутируемом интернете. Современные HD (веб-камеры высокой четкости) создают изображения с более высоким разрешением, чем старые камеры (обычно 1280 × 720 или 1600 × 1200), но при этом используют файлы гораздо меньшего размера, чем действительно хорошая цифровая камера. Поскольку они посылают гораздо большие изображения, им нужны приличные широкополосные интернет-соединения.Если вы вещаете с веб-камерой, вам понадобится достаточно хорошая скорость загрузки со скоростью (обычно скорость загрузки 1 Мбит / с или выше), в то время как обычный просмотр веб-страниц в основном зависит от высокой скорости загрузки.

Частота кадров

Частота кадров (также называемая частотой обновления) — это количество кадров в секунду (FPS), которое веб-камера может справиться. Камеры низкого качества управляют примерно 24 кадрами в секунду, в то время как лучшие могут достичь 50–60. Видеокамеры Microsoft VX-1000 и VS-800 на приведенных выше фотографиях показывают в среднем 30 кадров в секунду с разрешением 640 × 480.

Какая частота кадров вам нужна? Чем выше скорость, тем больше движения захватит ваша камера. На практике даже низкая частота кадров достаточна для видеочата (поскольку вы в основном сидите, все еще не сводя глаз с камеры), и если все, что вы делаете, это загружаете неподвижных изображения с веб-камеры на веб-страницу (один раз в минуту или так), частота кадров в значительной степени не имеет значения.

Подводя баланс

Если ваше интернет-соединение слишком медленное, вы не сможете управлять более чем очень скромной частотой кадров (возможно, всего 5–10 кадров в секунду или, может быть, даже не это): даже в этом случае вы можете увидеть «запаздывающее» изображение, которое не синхронизировано со звуком, который вы слышите, или «резкое» изображение с внезапными изменениями в движении.Если важна высокая частота кадров, переключение на более низкое разрешение (или, возможно, использование черного и белого вместо цветного) может решить проблему. Вы также можете попытаться использовать больше освещения (с настольной лампой под углом) и упростить передаваемую картинку (положить белый лист на заднем плане на простом фоне или прислониться к простой стене и надеть простую одежду без сумасшедшего рисунка). из них). Если вы можете уменьшить объем информации, передаваемой в каждом кадре, теоретически вы должны иметь возможность отправлять больше кадров в секунду с вашей ограниченной пропускной способностью.

Таким образом, на практике вам необходимо найти баланс между разрешением и частотой кадров в соответствии с ограниченной скоростью вашего соединения. При очень быстром широкополосном соединении вы сможете управлять как высокой частотой кадров, так и высоким разрешением.

Что вы можете сделать с веб-камерой?

У большинства из нас есть смартфоны со встроенными камерами и простой в использовании видеочат приложения, такие как FaceTime и Google Hangouts (или WhatsApp и Snapchat, если вы предпочитаете), так почему же вы хотите отдельная вебкамера? Некоторые люди все еще предпочитают делать вещи старомодным способом.С помощью смартфона все, что вы действительно можете сделать, это говорить и общаться; с веб-камерой, работающей на настольном компьютере, вы также можете набрать, обмениваться файлами, делиться своим рабочим столом и другими вещами, которые могут быть сложными на мобильном телефоне. Так что еще очень много места для веб-камер старого стиля в эпоху Android-смартфонов и iPhone. Веб-камеры также удобны, если вы хотите опубликовать часто обновляемое неподвижное изображение определенного места для просмотра другими пользователями в Интернете. Например, зоопарк может публиковать живые фотографии из своего дома зебр или жирафов.Третья причина для безопасности. Может быть, вы хотите контролировать свой дом, пока вы на отпуск, проверьте, что ваша собака накормлена и поит, или присматривайте за больным или пожилым родственником. Веб-камеры позволяют вам делать все эти вещи.

Видео чат

Чтобы общаться с кем-то в Интернете, вам обоим нужно устройство с веб-камерой (или смартфон со встроенной камерой), и вы оба должны работать одинаково программа видеочата на вашем компьютере или мобильном телефоне. Skype, самая известная программа чата, работает практически на любом типе компьютера или мобильного устройства (хотя он больше не работает на старых машинах с такими операционными системами, как Windows XP или старые версии Linux).FaceTime работает только на устройствах Apple (iOS). А Google Hangouts работает на настольных компьютерах, устройствах Apple (iOS), и мобильные телефоны Android.

Программы видеочата работают как обычные веб-камеры — только они загрузка фотографий постоянно. Предположим, я с вами в чате. мой камера захватывает мою фотографию, превращает ее в цифровой формат и отправляет это мой компьютер. Программа чата на моей машине «течет» изображение информация через Интернет на ваш компьютер. Программа чата на Ваша машина получает информацию об изображении и преобразует ее обратно в картинка, которую он отображает на вашем экране.Между тем, ваша камера делать то же самое с вашей фотографией и отправлять ее в противоположное направление. Этот двусторонний процесс происходит постоянно, поэтому каждый из нас получает постоянно обновляемую картину другого. Разгоняться, набирать скорость все, программы видеочата, такие как Skype, устанавливают прямое соединение между вашей машиной и моей, минуя централизованные серверы. Это очень эффективный способ использования сети называется (VOIP) Голос по интернет-протоколу и является пример того, что известно как P2P (одноранговая) сеть.

Веб-камера фото

Предположим, вы хотите транслировать изображения своего сада на веб-сайте и обновляйте их через равные промежутки времени. Вы можете сделать это с помощью веб-камеры. Вы просто наведите камеру на свой сад, подключите ее к компьютеру и установить специальную часть программного обеспечения. Программное обеспечение захватывает изображение с камеры каждые пять минут (или с заданным интервалом) и копирует его на свой веб-сайт, используя простой процесс называется FTP (протокол передачи файлов) . Каждый раз, когда загружается новое изображение, оно заменяет предыдущее на Ваш сайт.Когда люди смотрят на ваш сайт, они видят последнее изображение что ваша камера загружена. Большинство людей создают свои кулачковые страницы, чтобы они делать то, что называется «мета-обновление» (автоматически перезагружать) каждые несколько минут. Это обеспечивает они всегда показывают последнее изображение.

Фото: прямая трансляция с Международной космической станции — это одно из многих чудес этого мира, которое вы можете наблюдать благодаря веб-камерам!

Вот несколько примеров веб-камер, которые работают таким образом:

• Исследуйте.org Livecams: отличный раздел о живых животных и природных камерах.
• Skyline: от фонтана Треви в Риме до горизонта Нью-Йорка, этот сайт предлагает живые виды туристических «приманок» сайтов со всего мира.
• Surfcams в Австралии: здесь есть отличные дневные съемки мест для серфинга.
• Panda cam: смотрите прямую трансляцию панды Ян Гуана из Эдинбургского зоопарка в Шотландии.
• YouTube Live: Вероятно, самый большой выбор онлайн-трансляций онлайн (хотя он также включает телевизионные «трансляции» и другие прямые трансляции).
• Международная космическая станция: наблюдайте за космическими прогулками, экспериментами и другими живыми вещами из космоса.

Мониторинг вашего дома

Фото: мои растения нуждаются в поливе? Если у вас есть старый смартфон или планшет, которым вы больше не пользуетесь, его легко настроить в качестве камеры безопасности с подключением к Wi-Fi, которую вы сможете контролировать удаленно. Есть довольно много приложений, которые помогут вам сделать это (найдите в вашем любимом магазине приложений «монитор домашней безопасности»).

Благодаря Интернету все больше людей начинают интересоваться технология умного дома, которая позволяет Вы контролируете и контролируете такие вещи, как отопление, освещение и бытовые приборы используя приложения для смартфона (или простой веб-интерфейс, в который вы можете войти), пока вас нет.

Наблюдать за тем, что происходит дома с помощью веб-камеры, было довольно сложно. Тебе нужно было и ПК (который должен был работать постоянно) и веб-камеру, которую вы должны были настроить для загрузки прерывистых фотографий (как если бы вы настраивали неподвижную веб-камеру в доме зебры). Теперь это намного проще. Все, что вам нужно, это веб-камера с поддержкой Wi-Fi, которая может автоматически загружать изображения с помощью беспроводного маршрутизатора. Его не нужно подключать к компьютеру, и вам не нужно никакого сложного программного обеспечения.Некоторые камеры Wi-Fi будут транслировать живые изображения; некоторые будут записывать и хранить их в течение нескольких дней или недель во флэш-памяти; третьи загрузят их в облако, где вы сможете просмотреть или просмотреть их позже. Домашний мониторинг и безопасность Wi-Fi-камеры производятся Dropcam (теперь частью Google’s Nest), Tenvis, Simplicam, Oco и многими другими, и, как правило, стоят немного дороже, чем базовые. камеры вы получаете для онлайн-чата.

,