Video is een perfect voorbeeld:het maakt gebruik van processen die zijn ontwikkeld voor het opnemen van geluid, film en stilstaande fotografie, en televisie, en combineert ze om een nieuwe technologie te vormen. Maar zoals bij elke technologie is er geen magie in de manier waarop een camcorder licht 'ziet', alleen techniek en wetenschap.
Het zenuwcentrum is de CCD-sensor
Sinds de uitvinding van camerafilm in de 19e eeuw, focuste de cameralens het licht op de lichtgevoelige zilverhalogenidezouten van de fotografische film, of het eindresultaat nu stilstaande of bewegende beelden is. Bij video stelt de lens van de camcorder het beeld scherp op een elektronische sensor, de CCD, een afkorting van Charge-Coupled Device. De CCD-sensor bevat honderdduizenden lichtgevoelige diodes, ook wel fotosites genoemd, die de intensiteit van het ontvangen licht registreren en die meting omzetten in een elektrische lading. De intensiteit van die lading komt overeen met de sterkte van het licht dat elke fotosite ontvangt.
Van grijswaarden tot levende kleuren
Fotosites worden uiteindelijk omgezet in de pixels in een videobeeld, maar er is een tussenstap, aangezien CCD's geen kleur opnemen. Ze detecteren en registreren alleen de intensiteit van het licht dat hen raakt en nemen het grijswaardenbeeld op. De grijswaardenafbeelding die ze hebben vastgelegd, wordt vervolgens verzonden naar een afzonderlijke kleurenfilterarray, die de afzonderlijke rode, groene en blauwe primaire kleuren vastlegt.
In het geval van hoogwaardige camcorders met meerdere CCD's, is elke CCD bestemd voor het vastleggen van een enkel element van het kleurenspectrum. Ze ontvangen licht via een prisma in de camera. Het prisma vangt het licht dat de lens van de camera binnenkomt, splitst dat licht op in rood, groen en blauw en stuurt die kleuren vervolgens naar de bijpassende CCD, waar de intensiteit van elke kleur wordt gecodeerd. De behoefte aan drie afzonderlijke CCD's, één voor elke primaire lichtkleur, is een van de redenen waarom pro-camera's met drie CCD's duurder zijn dan CMOS-camera's van consumentenkwaliteit. CMOS-chips (complementary metal-oxide semiconductor) bundelen zowel de beeldsensor van de camcorder als de centrale verwerkingseenheid (CPU) in een enkele chip.
Of je nu een kleine CMOS-camcorder hebt met een enkele beeldsensor en een relatief eenvoudige CPU, of een 3CCD pro-eenheid met een aparte en complexe high-end processor, deze chips doen heel veel werk dat vroeger door veel mechanische onderdelen en veel chemicaliën in filmcameradagen. Maar eerst moeten deze chips communiceren met de lens van de camcorder.
Door een glas, maar niet te donker
Natuurlijk hebben niet alle aspecten van hoe een camcorder licht ziet, te maken met elektronica; de fysica van de lens van de camcorder speelt ook een belangrijke rol. Meer dan enig ander aspect van videografie is de werking van een lens een overblijfsel uit de eerste dagen van foto- en filmfotografie.
De grootte van de iris moet bewegen in tegenstelling tot de hoeveelheid licht die het ontvangt. Veel licht vernauwt de iris van de camera. Minder licht zal het openen. Bij camcorders voor consumenten gebeurt dit allemaal automatisch door lichtgevoelige circuits in de camcorder. Met betere camcorders kunnen deze instellingen ook handmatig worden gewijzigd.
Als het beeld om te beginnen te donker is, zal er natuurlijk niet genoeg licht in de lens komen om een fatsoenlijk beeld op te nemen, ongeacht hoe wijd open de iris is. Dit kan ertoe leiden dat elektronische ruis zichtbaar is in een opgenomen beeld. Vandaar de behoefte aan een behoorlijke hoeveelheid zonlicht of, wanneer binnen, videolampen, voor een vloeiend, egaal verlicht beeld.
Evenzo, aangezien irisinstellingen ook de scherptediepte beïnvloeden, hebben videografen en hun voorgangers, de originele filmcinematografen, de grootte van de iris van de camera lang gemanipuleerd om te bepalen hoeveel van de opname scherp is. Bijvoorbeeld, het beroemdst beginnend met Citizen Kane uit 1941, gebruikten cinematografen vaak een combinatie van veel licht en een dramatisch gesloten iris voor diepe focusbeelden.
De sluiter heeft ook invloed op hoe licht wordt opgenomen
Als je ooit een CCD-camera rechtstreeks op een helder videolicht hebt gericht, heb je gezien wat er gebeurt. In tegenstelling tot een filmcamera, waar je een halo-effect krijgt, krijg je bij de video die je opneemt vaak opvallende verticale strepen. (Echter, alle strepen die u ziet met een op CCD gebaseerde camera zullen verbleken in vergelijking met de ernstige vertragingen en strepen die vroeger gemeengoed waren met de op buizen gebaseerde camera's.)
Aan de andere kant gebruiken de meeste CMOS-camera's een rollende elektronische sluiter om een beeld achtereenvolgens in dunne rijen van boven naar beneden vast te leggen in de loop van een enkel frame. Het rolluik kan een ander soort visuele vervorming genereren. Te snel pannen met een CMOS-camera resulteert vaak in scheeftrekking, wat een vervorming van verticale lijnen in een afbeelding is.
Dus wat gebeurt er aan de andere kant?
Tegenwoordig gebruiken camcorders verschillende opslagmedia. Maar of het nu gaat om DV- of HDV-tape, een harde schijf of zelfs Flash-media, ze nemen een digitale versie op van de intensiteit van het licht dat in hun lens stroomt.
Aan de andere kant van de lens neemt uw computer of digitale tv de informatie op en keert het bovenstaande proces om. Het verhoogt de intensiteit van het licht in specifieke delen van het beeld dat wordt afgespeeld, op basis van de intensiteit van de elektrische lading.
Gelukkig is dit alles in de praktijk oneindig veel eenvoudiger dan beschrijving, waardoor we ons kunnen concentreren op onze algehele producties, en niet op de kleine technologische details. Een computer omvat een groot aantal processen die microseconde na microseconde plaatsvinden, maar die we als vanzelfsprekend beschouwen (tenminste, totdat hij crasht). Evenzo vindt het complexe proces van het omzetten van licht in digitale beelden plaats met bijna onmiddellijke snelheden in een apparaat dat, op zijn kleinst, in de palm van je hand past.
Misschien was wat ik in het begin zei onjuist, en misschien is het magie. Of op zijn minst zeker niet van te onderscheiden.
Edward B. Driscoll Jr. is een freelance journalist die verslag doet van home theater en de media.