ビデオは完璧な例です。録音、動画と静止画、テレビ用に開発されたプロセスを使用し、それらを組み合わせて新しいテクノロジーを形成します。しかし、他のテクノロジーと同様に、カムコーダーが光を「見る」方法に関係する魔法はなく、エンジニアリングと科学だけです。
神経中心はCCDセンサーです
19世紀にカメラフィルムが発明されて以来、カメラのレンズは、最終結果が静止画であろうと動画であろうと、写真フィルムの感光性ハロゲン化銀塩に光を集中させてきました。ビデオでは、カムコーダーのレンズが画像をCCDと呼ばれる電子センサーに焦点を合わせます。これは電荷結合デバイスの略です。 CCDセンサーには、数十万の感光性ダイオード、別名フォトサイトが含まれています。これらのダイオードは、受け取った光の強度を記録し、その測定値を電荷に変換します。その電荷の強さは、各フォトサイトが受ける光の強さに対応しています。
グレースケールからリビングカラーへ
フォトサイトは最終的にビデオ画像内のピクセルに変換されますが、CCDは色を記録しないため、中間ステップがあります。それらは、それらに当たる光の強度を検出して記録するだけで、グレースケール画像を記録します。次に、キャプチャしたグレースケール画像は、個別の赤、緑、青の原色をキャプチャする別のカラーフィルタアレイに送信されます。
複数のCCDを備えたハイエンドカムコーダーの場合、各CCDはカラースペクトルの単一要素のキャプチャ専用です。それらはカメラ内部のプリズムを介して光を受け取ります。プリズムは、カメラのレンズに入る光を受け取り、その光を赤、緑、青に分割してから、それらの色を対応するCCDに送り、そこで各色の強度がエンコードされます。 3つの個別のCCD（各プライマリライトカラーに1つ）の必要性は、3つのCCDプロカメラが民生用のCMOSカメラよりも高価である理由の1つです。 CMOS（相補型金属酸化膜半導体）チップは、カムコーダーのイメージセンサーとその中央処理装置（CPU）の両方を1つのチップにバンドルします。
単一のイメージセンサーと比較的洗練されていないCPUを備えた小型のCMOSカムコーダーを使用している場合でも、別個の複雑なハイエンドプロセッサを備えた3CCDプロユニットを使用している場合でも、これらのチップは、多くの機械で行われていた多くの作業を実行します。フィルムカメラ時代の部品と多くの化学物質。ただし、最初に、これらのチップはビデオカメラのレンズと相互作用する必要があります。
ガラス越しに、しかし暗すぎない
もちろん、カムコーダーが光を見る方法のすべての側面が電子機器に関係しているわけではありません。ビデオカメラのレンズの物理学も重要な役割を果たします。ビデオ撮影の他のどの側面よりも、レンズの動作は、静止画および映画撮影の最初の日からの持ち越しです。
虹彩のサイズは、受ける光の量とは対照的に移動する必要があります。たくさんの光がカメラの虹彩を狭めます。より少ない光はそれを開きます。民生用カムコーダーでは、これはすべて、カムコーダー内の光感知回路によって自動的に行われます。より優れたカムコーダーでは、これらの設定を手動で変更することもできます。
もちろん、画像が暗すぎて最初からできない場合は、虹彩がどれだけ大きく開いていても、適切な画像を記録するのに十分な光がレンズに入ることができません。これにより、記録された画像に電子ノイズが表示される可能性があります。したがって、滑らかで均一に照らされた画像を得るには、かなりの量の日光、または内部にある場合はビデオライトが必要です。
同様に、虹彩の設定も被写界深度に影響を与えるため、ビデオ撮影者とその前任者である元の映画撮影監督は、カメラの虹彩のサイズを長い間操作して、焦点が合っているショットの量に影響を与えてきました。たとえば、1941年の市民ケーンで最も有名に始まった撮影監督は、多くの場合、濃い焦点の画像に十分な光と劇的に閉じたアイリスの組み合わせを使用していました。
シャッターは光の記録方法にも影響します
CCDカメラを明るいビデオライトに直接向けたことがあれば、何が起こるかを見たことがあるでしょう。ハロー効果が得られるフィルムカメラとは異なり、録画するビデオには、はっきりとした縦縞が現れることがよくあります。 （ただし、CCDベースのカメラで見られる縞模様は、以前のチューブベースのカメラで一般的だった深刻な遅れや縞模様と比べると見劣りします。）
一方、ほとんどのCMOSカメラは、ローリング電子シャッターを使用して、1つのフレームの中で上から下に薄い列で画像を順番にキャプチャします。ローリングシャッターは、異なるタイプの視覚的な歪みを生成する可能性があります。 CMOSカメラでのパンが速すぎると、画像の縦線の歪みであるスキューが発生することがよくあります。
では、もう一方の端で何が起こるのでしょうか？
最近、ビデオカメラはさまざまな記憶媒体を使用しています。しかし、DVまたはHDVテープ、ハードドライブ、さらにはFlashメディアのいずれであっても、レンズに流入する光の強度のデジタルバージョンを記録しています。
レンズの反対側では、コンピューターまたはデジタルTVが情報を取得し、上記のプロセスを逆にします。電荷の強さに基づいて、再生する画像の特定の領域の光の強さを増します。
幸いなことに、これらすべては実際には説明よりもはるかに簡単であり、小さな技術的な詳細ではなく、全体的な制作に集中することができます。コンピューターには、マイクロ秒ごとに発生する無数のプロセスが含まれますが、これは当然のことです（少なくとも、クラッシュするまで）。同様に、光をデジタル画像に変換する複雑なプロセスは、最小でも手のひらに収まるデバイス内でほぼ瞬時の速度で発生します。
おそらく最初に言ったことは間違っていたのかもしれませんし、それは魔法かもしれません。または、少なくとも、確かにそれと見分けがつかない。
Edward B. Driscoll Jr.は、ホームシアターとメディアをカバーするフリーランスのジャーナリストです。