Web kameraları tipik olarak bir masa üzerine oturan, bir kullanıcının monitörüne bağlanan veya donanımın içine yerleştirilmiş küçük kameralardır. Web kameraları, iki veya daha fazla kişinin katıldığı bir görüntülü sohbet oturumu sırasında, canlı ses ve görüntü içeren konuşmalarla kullanılabilir.
Bir dijital kamera ve dijital video kameranın aksine, bir web kamerasında herhangi bir yerleşik depolama alanı yoktur. Bunun yerine, her zaman bir bilgisayara bağlıdır ve depolama alanı olarak bilgisayarın sabit sürücüsünü kullanır.
Web kamerası yazılımı, kullanıcıların bir video kaydetmesini veya videoyu İnternette yayınlamasını sağlar. İnternet üzerinden video akışı çok fazla bant genişliği gerektirdiğinden, bu tür akışlar genellikle sıkıştırılmış formatları kullanır. İletim sırasında daha yüksek çözünürlükler azalacağından, bir web kamerasının maksimum çözünürlüğü de çoğu el video kamerasından daha düşüktür. Daha düşük çözünürlük, web kameralarının çoğu video kamerayla karşılaştırıldığında nispeten ucuz olmasını sağlar, ancak bu efekt görüntülü sohbet oturumları için yeterlidir.
Yaygın olarak tanıtılan ilk web kamerası, Trojan Room cezve olarak da bilinen XCoffee idi. Kamera 1991 yılında Quentin Stafford-Fraser ve Paul Jardetzky’nin yardımıyla çalışmaya başladı. Kamera daha sonra Kasım 1993’te Daniel Gordon ve Martyn Johnson’ın yardımıyla İnternete bağlandı.
XCoffee web kamerası, Cambridge Üniversitesi’ndeki Truva Odası’nın dışındaki bir cezveyi izledi, bu nedenle insanlar kahve içmek için hiç demlenmemişse zaman kaybetmedi. Haberlerde bahsedildikten sonra, web sitesinde cezveyi izleyen 150.000’den fazla kişi vardı. Web kamerası 22 Ağustos 2001’de çevrimdışı oldu.
“Web kamerası” terimi, genellikle web sayfasını ziyaret eden herkes için bir görünüm sağlayan belirli bir oturum için değil, Web’e sınırsız bir süre boyunca sürekli olarak bağlanan bir video kamera anlamında da kullanılabilir. Bunlardan bazıları, örneğin çevrimiçi trafik kameraları olarak kullanılanlar pahalı, sağlam profesyonel video kameralardır.
Web kameraları tipik olarak bir lens, bir görüntü sensörü, destek elektronikleri içerir ve ayrıca ses için bir veya iki mikrofon içerebilir.
Görüntü Sensörü
Görüntü sensörleri CMOS veya CCD olabilir, bunlardan ilki düşük maliyetli kameralar için baskındır, ancak CCD kameralar düşük fiyat aralığında mutlaka CMOS tabanlı kameralardan daha iyi performans göstermez. Çoğu tüketici web kamerası, saniyede 30 karelik bir kare hızında VGA çözünürlüklü video sağlayabilir. Birçok yeni cihaz, çoklu megapiksel çözünürlüklerde video üretebilir ve birkaçı, saniyede 120 kare hızında 320 × 240 video üretebilen PlayStation Eye gibi yüksek kare hızlarında çalışabilir.
Optik
Tüketici sınıfı web kameralarında en yaygın olanı, kamerayı odaklamak için manuel olarak içeri ve dışarı hareket ettirilebilen plastik bir mercek olan çeşitli mercekler mevcuttur. Ayar gerektirmeyen sabit odaklı lensler de mevcuttur. Bir kamera sisteminin alan derinliği küçük görüntü formatları için daha büyük olduğundan ve büyük f sayısına (küçük diyafram açıklığı) sahip lensler için daha büyük olduğundan, web kameralarında kullanılan sistemler, sabit odaklı bir lensin kullanılacağı kadar yeterince büyük bir alan derinliğine sahiptir. Görüntü keskinliğini büyük ölçüde etkilemez.
Çoğu model basit, odaksız optik (sabit odak, kullanıcıya bağlandığı monitörden olağan mesafeye fabrika ayarlı) veya manuel odak kullanır.
Sıkıştırma
Dijital video akışları, iletimini (verilerin sürekli olarak oluşturulduğu görüntü sensöründen) ve aynı şekilde depolanmasını zorlaştıran büyük miktarda veri ile temsil edilir.
Ucuz web kameralarının tümü olmasa da çoğu, gerçek zamanlı olarak video sıkıştırma yapmak için yerleşik ASIC ile birlikte gelir.
Destek elektronikleri, görüntüyü sensörden okur ve ana bilgisayara iletir. Tipik olarak, her kare, RGB veya YUV olarak sıkıştırılmamış veya JPEG olarak sıkıştırılmış olarak iletilir . Cep telefonu kameraları gibi bazı kameralar, “kalıp üzerinde” destekleyen elektroniklere sahip bir CMOS sensörü kullanır; yani, sensör ve destek elektroniği, yerden ve üretim maliyetlerinden tasarruf etmek için tek bir silikon çip üzerine inşa edilmiştir. Çoğu web kamerası, görüntülü arama ve görüntülü konferansları daha kolay hale getirmek için yerleşik mikrofonlara sahiptir.
Arayüz
“Web kamerası” olarak pazarlanan makalelerde kullanılan tipik arabirimler USB, Ethernet ve IEEE 802.11’dir ( IP kamera olarak adlandırılır ). Örneğin Kompozit video veya S-Video gibi başka arayüzler de mevcuttur.
USB video cihazı sınıfı (UVC) şartname özel cihaz sürücüleri için gerek kalmadan bilgisayarlara web kamerası arası bağlantı sağlar.
Yazılım
UVC akışını işlemek için çeşitli tescilli ve ücretsiz ve açık kaynaklı yazılımlar mevcuttur. Guvcview veya Gstreamer UVC akışı işlemek için ve Gstreamer tabanlı yazılımlar kullanılabilir. Bir başkası, yazılımın bulunduğu ana bilgisayara bağlı birden fazla USB kamera kullanabilir ve MotionEye gibi (Kablosuz) Ethernet üzerinden aynı anda birden çok akış yayınlayabilir. MotionEye, MotionEyeOs olarak bir Raspberry Pi’ye veya daha sonra Raspbian’a da kurulabilir. MotionEye, Debian’da da kurulabilir, Raspbian, Debian’ın bir çeşididir.
Özellikler
Web kameraları, düşük üretim maliyetleri ve yüksek esneklikleriyle bilinirler. Web kameraları görüntüleme teknolojileri, USB arabirim hızları ve geniş bant internet hızlarıyla eşzamanlı olarak geliştikçe, çözünürlük kademeli olarak 320 × 240’tan 640 × 480’e çıktı ve hatta bazıları artık 1280 × 720 (aka 720p ) veya 1920 × 1080 (aka 1080p ) çözünürlük ilerlemektedir.
Düşük maliyete rağmen, 2020 itibariyle sunulan çözünürlük etkileyicidir; şimdi 720p çözünürlük sunan düşük kaliteli web kameraları, 1080p çözünürlük sunan orta sınıf web kameraları ve 60 fps’de 4K çözünürlük sunan yüksek kaliteli web kameraları piyasada bulunmaktadır.
Bazı yerleşik web kameraları casus yazılımlar tarafından uzaktan etkinleştirilebildiğinden, web kameraları bir güvenlik ve gizlilik sorunları kaynağı haline gelmiştir. Bu sorunu gidermek için, birçok web kamerası fiziksel bir lens kapağıyla birlikte gelir.
Web kameralarının en popüler kullanımı, bilgisayarların videofon veya video konferans istasyonları gibi davranmasına izin veren video bağlantılarının oluşturulmasıdır. Diğer popüler kullanımlar arasında güvenlik gözetimi, bilgisayarla görme, video yayını ve sosyal videoları kaydetme yer alır.
Web kameraları tarafından sağlanan video akışları, her biri uygun yazılım kullanılarak çeşitli amaçlarla kullanılabilir.
Video İzleme
Güvenlik ve genel faaliyeti izlemek için çocuk bakım merkezleri, ofisler, mağazalar ve özel alanlar gibi yerlere web kameraları kurulabilir.
Ticaret
Web kameraları, çevrimiçi artırılmış gerçeklik deneyimleri için kullanılmıştır. Bu tür bir işlev, web kamerasının bir “sihirli ayna” işlevi görerek çevrimiçi alışveriş yapanın sanal bir öğeyi kendi üzerinde görüntülemesine olanak sağlar. Webcam Sosyal Shopper bu şekilde web kamerası kullanan yazılımın bir örnektir.
Video Arama ve Video Konferans
Web kameraları anlık mesajlaşmaya, AOL Instant Messenger gibi metin sohbet hizmetlerine ve Skype gibi VoIP hizmetlerine eklenebilir, İnternet üzerinden bire bir canlı görüntülü iletişim artık dünya çapında milyonlarca ana bilgisayar kullanıcısına ulaşmıştır. Geliştirilmiş video kalitesi, web kameralarının geleneksel video konferans sistemlerini ihlal etmesine sebebiyet vermiştir. Otomatik aydınlatma kontrolleri, gerçek zamanlı geliştirmeler (rötuş, kırışıklık yumuşatma ve dikey esneme), otomatik yüz izleme ve otomatik odaklama gibi yeni özellikler, kullanıcılara önemli kullanım kolaylığı sağlayarak yardımcı olmuş ve web kameralarının popülaritesini daha da artırmıştır.
Web kamerası özellikleri ve performansı programa, bilgisayarın işletim sistemine ve ayrıca bilgisayarın işlemci özelliklerine göre değişebilir. Birkaç popüler anlık mesajlaşma programına görüntülü arama desteği de eklenmiştir.
Video Güvenliği
Web kameraları güvenlik kamerası olarak kullanılabilir. PC’ye bağlı kameraların hareket ve ses için izlemesine, her ikisini de algılandıklarında kaydetmesine olanak sağlayan yazılım mevcuttur . Bu kayıtlar daha sonra bilgisayara kaydedilebilir, e-posta ile gönderilebilir veya İnternete yüklenebilir.
Video Klipler ve Fotoğraflar
Web kameraları, video klipler ve fotoğraflar çekmek için kullanılabilir. Bunun için PicMaster ve Microsoft’un Kamera uygulaması ( Windows işletim sistemleriyle kullanım için ), Photo Booth ( Mac ) veya Cheese ( Unix sistemleriyle) gibi geniş kullanımda olan çeşitli yazılım araçları kullanılabilir.
Giriş Kontrol Cihazları
Özel yazılım, bir web kamerasından gelen video akışını, bir kullanıcının uygulamalar ve oyunlar üzerindeki kontrolüne yardımcı olmak veya geliştirmek için kullanabilir. Yüzler, şekiller, modeller ve renkler dahil olmak üzere video özellikleri gözlemlenebilir ve karşılık gelen bir kontrol biçimi oluşturmak için izlenebilir. Örneğin, tek bir ışık kaynağının konumu izlenebilir ve bir fare imlecini taklit etmek için kullanılabilir; başa takılan bir ışık, eller serbest bilgi işlem sağlar ve bilgisayar erişilebilirliğini büyük ölçüde geliştirir. Bu, oyunlara uygulanabilir, ek kontrol, geliştirilmiş etkileşim ve sürükleyici özellik sağlar.
FreeTrack , altı dereceye kadar serbestlikte başa takılan özel bir modeli izleyebilen ve fare, klavye, oyun çubuğu ve FreeTrack destekli oyunlara veri çıkışı yapabilen Microsoft Windows için ücretsiz bir web kamerası hareket izleme uygulamasıdır. Web kamerasının kızılötesi filtresini kaldırarak, çıplak gözle görünmeme avantajına sahip, kullanıcının dikkatini dağıtan IR LED’ler kullanılabilir. TrackIR, bu teknolojinin ticari bir versiyonudur.
EyeToy için PlayStation 2 , PlayStation Eye için PlayStation 3 ve Xbox Live Vision kamera ve Kinect için hareket sensörü Xbox 360 ve bazı oyunlarda tarafından kontrol giriş aygıtları gibi kullanılmış olan renkli dijital kameralar bulunmaktadır.
Küçük web kamerası tabanlı bilgisayar oyunları , bağımsız yürütülebilir dosyalar olarak veya Adobe Flash kullanan web tarayıcısı pencerelerinin içinde mevcuttur .
Astro Fotoğrafçılık
Çok düşük ışık özelliğiyle, birkaç özel kamera modeli, gökbilimciler ve astro fotoğrafçıları tarafından gece gökyüzünü fotoğraflamak için çok popülerdir. Çoğunlukla, bunlar manuel odaklı kameralardır ve nispeten yeni CMOS dizisi yerine eski bir CCD dizisi içerir. Kameraların lensleri çıkarılır ve daha sonra bunlar görüntüleri, videoları, hareketsizliği veya her ikisini birden kaydetmek için teleskoplara takılır. Daha yeni tekniklerde, çok zayıf nesnelerin videoları birkaç saniye için çekilir ve ardından videonun tüm kareleri, dikkate değer bir kontrastın hareketsiz bir görüntüsünü elde etmek için “istiflenir”.
Lazer Işını Profili
Bir web kamerasının CCD yanıtı, gelen ışıkla doğrusal orantılıdır. Bu nedenle, web kameraları, lens çıkarıldıktan sonra lazer ışını profillerini kaydetmek için uygundur. Bir lazer ışını profilleyicinin çözünürlüğü piksel boyutuna bağlıdır. Ticari web kameraları genellikle renkli görüntüleri kaydetmek için tasarlanmıştır. Bir web kamerasının renkli pikselinin boyutu modele bağlıdır ve 5 ila 10 µm aralığında olabilir. Bununla birlikte, bir renkli piksel, her biri bir renk filtresi ile donatılmış dört siyah beyaz pikselden oluşur. Bu renk filtreleri görünürde iyi çalışsalar da, kızıl ötesi yakınlarda oldukça şeffaf olabilirler. Bir web kamerasını Bayer moduna geçirerek, tek piksellerin bilgilerine erişmek mümkündür ve 3 µm’nin altında bir çözünürlük mümkün olmuştur.
Connectix QuickCam
İlk ticari web kamerası olan siyah-beyaz QuickCam, ABD bilgisayar şirketi Connectix tarafından üretilerek 1994 yılında pazara girdi. QuickCam, bir seri bağlantı noktası aracılığıyla bağlanan Apple Macintosh için 100 $ ‘lık bir maliyetle Ağustos 1994’te piyasaya sürüldü. Cihazın tasarımcısı Jon Garber, onu “Mac kamera” olarak adlandırmak istemişti, ancak Connectix’in pazarlama departmanı tarafından bu isteği reddedilmiştir. PC uyumlu paralel bağlantı noktasına ve Microsoft Windows yazılımına sahip bir sürüm Ekim 1995’te piyasaya sürüldü. Orijinal QuickCam, saniyede 60 karede 16 gölge gri tonlama derinliği veya saniyede 15 kare 256 gölge ile 320×240 piksel çözünürlük sağladı. Bu kamera, CDMA, TDMA, GSM ve HF dahil olmak üzere çeşitli iletişim protokolleri kullanılarak birkaç Delta II lansmanında test edildi.
2010 yılında Time Magazine, QuickCam’i tüm zamanların en iyi bilgisayar cihazlarından biri olarak adlandırdı.
En çok bildirilen web kamerası sitelerinden biri , 1996 yılında kurulan ve dört yıl sonra başlatılan Big Brother realite TV dizisi ile aynı şekilde, İnternet kullanıcılarının adaşının hayatını sürekli olarak gözlemlemelerine izin veren JenniCam’dı. Diğer kameralar köprülere, meydanlara ve diğer halka açık yerlere tepeden bakacak şekilde monte edilir ve bunların çıktıları, orijinal “web kamerası” konseptine uygun olarak halka açık bir web sayfasında kullanıma sunulur. Toplayıcı web siteleri de oluşturuldu ve binlerce canlı video akışı veya güncel sabit resimler sağlayarak kullanıcıların konuma veya diğer kriterlere göre canlı video akışlarını bulmasına olanak tanır.
21.Yüzyılın başında, bilgisayar donanımı üreticileri web kameralarını doğrudan dizüstü ve masaüstü ekranlarında oluşturmaya başladı ve böylece harici bir USB veya FireWire kamera kullanma ihtiyacını ortadan kaldırdı. Yavaş yavaş web kameraları, iki kişi arasında veya birkaç kişi arasında telekomünikasyon veya görüntülü telefon için, bilinmeyen bir halka bir Web sayfasında bir görüntü sunmaktan daha fazla kullanılmaya başlandı.
2012 yılında 100 ABD Dolarından daha düşük bir fiyata, 1280 × 480 piksele kadar çözünürlüğe sahip 3B anaglif görüntüde videolar ve fotoğraflar üreten üç boyutlu uzay web kamerası kullanıma sunuldu. Mutlaka üç boyutlu görüntünün etkisini görebilmek için görüntülerin hem göndericisi hem de alıcısı 3D gözlük kullanmalıdır.