كاميرا فاير واير

تستخدم كاميرات FireWire معيار ناقل IEEE 1394 لنقل الصوت والفيديو وبيانات التحكم. FireWire هي علامة تجارية ^مسجلة لشركة Apple Computer لمعيار IEEE ^1394. [ ¹ ]

تتوفر كاميرات FireWire بنوعين: كاميرات تصوير فوتوغرافي وكاميرات فيديو، توفران بيانات الصور والصوت . ويُستخدم نوع خاص من كاميرات الفيديو في مجالات الصناعة والطب وعلم الفلك والمجهر والعلوم . ولا توفر هذه الكاميرات بيانات الصوت.

يعتمد الهيكل الأساسي لكاميرات FireWire على الوحدات الست التالية :

بصريات

تعتمد كاميرات FireWire على رقائق CCD أو CMOS . وتتميز هذه الرقائق بصغر مساحة المنطقة الحساسة للضوء، وكذلك حجم البكسلات . وفي حالة الكاميرات المزودة بعدسات مدمجة ، يُفترض أن هذه العدسات مُصممة خصيصًا لتتوافق مع هذه الرقائق.

مع ذلك، في مجالات التصوير الاحترافي وشبه الاحترافي ، وكذلك في مجال الكاميرات المتخصصة ، تُستخدم العدسات القابلة للتبديل بكثرة. في هذه الحالات، يتعين على أخصائي الأنظمة تكييف العدسات والرقاقة مع التطبيق (انظر تكامل الأنظمة ). إلى جانب العدسات العادية ، قد تشمل هذه العدسات القابلة للتبديل المجاهر والمناظير والتلسكوبات ، وما إلى ذلك . باستثناء حامل C وحامل CS القياسيين، فإن حوامل العدسات القابلة للتبديل خاصة بكل شركة.

توفر كاميرات التصوير الاحترافية وشبه الاحترافية، وخاصة الكاميرات الرقمية ، واجهات FireWire لنقل بيانات الصور والتحكم في الكاميرا.

تعتمد عملية نقل بيانات الصور على بروتوكول SBP-2 . في هذا الوضع، تعمل الكاميرا كقرص صلب خارجي، مما يتيح تبادل ملفات الصور بسهولة مع جهاز الكمبيوتر (يرجى مراجعة قسم تبادل البيانات مع أجهزة الكمبيوتر ).

لزيادة كفاءة العمل في استوديوهات التصوير، يمكن التحكم بكاميرات التصوير ووحداتها الرقمية عبر منفذ FireWire. عادةً لا تُفصح الشركات المصنعة للكاميرات عن البروتوكول المستخدم في هذه الحالة. لذا، يتطلب التحكم بالكاميرا برنامجًا متخصصًا توفره الشركة المصنعة، وهو متوفر غالبًا لأجهزة ماكنتوش وويندوز .

على الرغم من أن التوافق مع ناقل FireWire يقتصر على كاميرات التصوير الفوتوغرافي المتطورة، إلا أنه متوفر عادةً في كاميرات الفيديو المنزلية. وتعتمد كاميرات الفيديو في الغالب على بروتوكول AV/C ، الذي يحدد مسار بيانات الصوت والفيديو، بالإضافة إلى إشارات التحكم الخاصة بالكاميرا.

تُوفر معظم كاميرات الفيديو مخرجات الصوت والفيديو فقط عبر منفذ FireWire ("DVout"). بالإضافة إلى ذلك، تستطيع بعض كاميرات الفيديو تسجيل الصوت والفيديو ("DVout/DVin"). وتتبادل كاميرات الفيديو بياناتها مع أجهزة الكمبيوتر و/أو مسجلات الفيديو.

في مجالات الصناعة والطب وعلم الفلك والمجهر والعلوم، تُستخدم كاميرات فاير واير غالبًا لأغراض تحليلية، وليس لأغراض جمالية. فهي تُخرج بيانات صور غير مضغوطة، بدون صوت. وتعتمد هذه الكاميرات على بروتوكول DCAM (IIDC) أو على بروتوكولات خاصة بالشركات.

نظراً لمجال استخدامها، فإن سلوكها يختلف اختلافاً كبيراً عن كاميرات التصوير الفوتوغرافي أو كاميرات الفيديو:

1. علبتها صغيرة ومصنوعة بشكل أساسي من المعدن ولا تتبع قيود التصميم الجمالية، بل قيود التصميم الوظيفية.
2. لا توفر الغالبية العظمى من الكاميرات المتخصصة بصريات مدمجة، بل تستخدم حامل عدسة قياسي يُسمى " حامل C " أو "حامل CS". ولا يقتصر استخدام هذا المعيار على العدسات فحسب، بل يشمل أيضًا المجاهر والتلسكوبات والمناظير الداخلية وغيرها من الأجهزة البصرية.
3. لا تتوفر وسائل مساعدة للتسجيل، مثل التركيز التلقائي أو تثبيت الصورة.
4. تستخدم الكاميرات الخاصة في كثير من الأحيان رقائق CCD أو CMOS أحادية اللون.
5. غالباً لا تستخدم الكاميرات الخاصة مرشح قطع الأشعة تحت الحمراء أو مرشحات التمرير المنخفض البصرية، وبالتالي تتجنب التأثير على الصورة.
6. تُخرج كاميرات خاصة تدفقات بيانات صورية وصورًا فردية، يتم التقاطها باستخدام إشارة تشغيل خارجية . وبهذه الطريقة، يمكن دمج هذه الكاميرات في العمليات الصناعية.
7. أجهزة التخزين الضخمة غير متوفرة لأن الصور يجب تحليلها بشكل فوري تقريبًا بواسطة الكمبيوتر المتصل بالكاميرا.
8. تُتحكم غالبية الكاميرات الخاصة بواسطة برامج تطبيقية مثبتة على جهاز كمبيوتر. لذلك، لا تحتوي هذه الكاميرات على مفاتيح خارجية.
9. نادرًا ما تتوفر برامج التطبيقات جاهزة للاستخدام، إذ يتطلب الأمر عادةً تعديلها لتناسب التطبيق المحدد. لذا، توفر شركات تصنيع الكاميرات أدوات برمجة مصممة خصيصًا لكاميراتها. وإذا كانت الكاميرا تستخدم بروتوكول DCAM (IIDC) القياسي ، فيمكن استخدامها أيضًا مع برامج خارجية. وتتوافق العديد من الحواسيب الصناعية والأنظمة المدمجة مع بروتوكول DCAM (IIDC) (انظر: البنية/الواجهة وتبادل البيانات مع الحواسيب ).

بالمقارنة مع كاميرات التصوير الفوتوغرافي أو الفيديو، تُعد هذه الكاميرات الخاصة معقدة للغاية. ومع ذلك، لا جدوى من استخدامها بشكل منفصل. فهي، مثلها مثل أجهزة الاستشعار الأخرى، ليست سوى مكونات لنظام أكبر (انظر: تكامل الأنظمة ).

تستطيع كاميرات FireWire تبادل البيانات مع أي جهاز FireWire آخر، طالما أن كلا الجهازين يستخدمان نفس البروتوكول (انظر: البنية / الواجهة ). وتختلف هذه البيانات باختلاف نوع الكاميرا:

• ملفات الصور والصوت (البروتوكول: SBP-2 )
• تدفقات بيانات الصورة والصوت (البروتوكول: AV/C أو DCAM (IIDC) )
• معلمات التحكم في الكاميرا (البروتوكول: AV/C أو DCAM (IIDC) )

لكي تتواصل الكاميرا مع جهاز كمبيوتر، يجب أن يحتوي هذا الكمبيوتر على منفذ FireWire وأن يستخدم بروتوكول الكاميرا. في الماضي، كانت كاميرات FireWire تُهيمن عليها حلول خاصة بالشركات. حيث كان بعض المتخصصين يقدمون لوحات واجهة وبرامج تشغيل ، لا يمكن الوصول إليها إلا من خلال برامجهم الخاصة. وبناءً على هذا النهج، يتولى البرنامج إدارة البروتوكول. ولأن هذا الحل يستغل موارد الحوسبة بكفاءة عالية، فإنه لا يزال يُستخدم في المشاريع الصناعية المتخصصة للغاية. إلا أن هذه الاستراتيجية غالبًا ما تُسبب مشاكل عند استخدام أجهزة FireWire أخرى، مثل الأقراص الصلبة. أما الأنظمة المفتوحة فتتجنب هذا العيب.

تعتمد الأنظمة المفتوحة على نموذج الطبقات . ويخضع سلوك كل طبقة (لوحة الواجهة، وبرنامج التشغيل منخفض المستوى، وبرنامج التشغيل عالي المستوى، وواجهة برمجة التطبيقات ) لقيود مُصنِّع نظام التشغيل المعني. يُسمح لبرامج التطبيقات بالوصول إلى واجهات برمجة تطبيقات نظام التشغيل، ولكن لا يُسمح لها بالوصول إلى أي مستوى أدنى. في سياق كاميرات FireWire، تتولى برامج التشغيل عالية المستوى مسؤولية البروتوكول. بينما تُفعِّل برامج التشغيل منخفضة المستوى ولوحات الواجهة تعريفات معيار IEEE 1394. وتكمن ميزة هذه الاستراتيجية في سهولة تنفيذ برامج التطبيقات، التي لا تعتمد على الأجهزة أو الشركات المصنعة.

تُستخدم أنظمة هجينة تجمع بين الأنظمة المفتوحة والأنظمة الخاصة بالشركات، لا سيما في مجال الكاميرات الفوتوغرافية والكاميرات المتخصصة. وتلتزم لوحات الربط وبرامج التشغيل الأساسية عادةً بالمعايير، بينما تكون المستويات الأعلى خاصة بكل شركة.

السمة الأساسية للأنظمة المفتوحة هي عدم استخدام واجهات برمجة التطبيقات (APIs) الخاصة بمصنّعي الأجهزة، بل تلك الخاصة بنظام التشغيل. بالنسبة لشركتي آبل ومايكروسوفت، يُعدّ موضوع "الصورة والصوت" بالغ الأهمية. وتُعرف واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بهما - QuickTime و DirectX - على نطاق واسع. مع ذلك، يختزلها عامة الناس في مجرد تشغيل الصوت والفيديو. في الواقع، هي واجهات برمجة تطبيقات قوية مسؤولة أيضاً عن التقاط الصور.

في نظام لينكس، تُسمى واجهة برمجة التطبيقات هذه video4linux. وهي أقل قوة من QuickTime و DirectX، ولذلك توجد واجهات برمجة تطبيقات أخرى إلى جانب video4linux.

كاميرات التصوير الفوتوغرافي

تستخدم كاميرات التصوير عادةً بنية لينكس التحتية لأجهزة التخزين الضخمة. ومن التطبيقات الشائعة في هذا المجال برنامج digiKam .

كاميرات الفيديو

يتم الوصول إلى كاميرات الفيديو عبر واجهات برمجة تطبيقات (APIs) متعددة. تُظهر الصورة على اليمين وصول برنامج تحرير الفيديو Kino إلى واجهة برمجة التطبيقات libavc1394 . كما يصل Kino إلى واجهات برمجة تطبيقات أخرى غير موضحة في الصورة لتبسيط الأمور.

كاميرات خاصة

تُعدّ واجهة برمجة التطبيقات libdc1394 أهم واجهة برمجة تطبيقات للكاميرات المتخصصة . تُظهر الصورة على اليمين كيفية وصول برنامج Coriander إلى هذه الواجهة. يتحكم Coriander بكاميرات FireWire التي تعتمد على بروتوكول DCAM (IIDC) ويلتقط صورها.

بهدف تبسيط استخدام برنامج video4linux وواجهات برمجة التطبيقات المخصصة له، تم تطوير واجهة برمجة التطبيقات الوصفية unicap . وهي تغطي أجزاءها المختلفة باستخدام نموذج برمجة بسيط.

غالباً ما تكون كاميرات FireWire مجرد جزء من نظام أكبر. عادةً، يستخدم متخصص النظام عدداً من المكونات المختلفة لحل مشكلة معينة. هناك نهجان أساسيان للقيام بذلك:

1. تُعدّ المشكلة المطروحة مثيرة للاهتمام بما يكفي لمجموعة من المستخدمين. والمؤشر النموذجي على هذا الوضع هو توفر برامج التطبيقات الجاهزة للاستخدام. ويُعدّ تصوير الاستوديوهات مثالاً على ذلك.
2. المشكلة المطروحة تهم تطبيقًا محددًا فقط . في مثل هذه الحالات، لا يتوفر عادةً برنامج تطبيقي جاهز للاستخدام. لذلك، يجب أن يقوم متخصص في الأنظمة بكتابته. قياس سماكة صفيحة فولاذية مثال على ذلك.

لا ترتبط العديد من جوانب تكامل النظام بشكل مباشر بكاميرات فاير واير. فعلى سبيل المثال، يؤثر الإضاءة بشكل كبير على جودة الصور الملتقطة، وينطبق هذا على التطبيقات الجمالية والتحليلية على حد سواء.

مع ذلك، في سياق تطوير برامج التطبيقات، توجد ميزة خاصة تميز كاميرات FireWire، وهي توفر بروتوكولات قياسية مثل AV/C و DCAM و IIDC و SBP-2 (انظر: البنية/الواجهة وتبادل البيانات مع أجهزة الكمبيوتر ). وباستخدام هذه البروتوكولات، يُكتب البرنامج بشكل مستقل عن أي كاميرا أو شركة مصنعة محددة.

من خلال ترك تنفيذ البروتوكول لنظام التشغيل، وإتاحة الوصول إلى مجموعة من واجهات برمجة التطبيقات (APIs)، يُمكن تطوير البرامج بشكل مستقل عن الأجهزة. على سبيل المثال، إذا كان أحد برامج التطبيقات في نظام لينكس يستخدم واجهة برمجة التطبيقات libdc1394 (انظر: تبادل البيانات مع أجهزة الكمبيوتر )، فإنه يستطيع الوصول إلى جميع كاميرات FireWire التي تستخدم بروتوكول DCAM (IIDC) . كما يتيح استخدام واجهة برمجة التطبيقات unicap الوصول إلى مصادر فيديو أخرى، مثل أجهزة التقاط الإطارات.

• فاير واير
• آلة تصوير
• كاميرا فيديو
• فيديو رقمي
• بصريات
• عدسة
• مجهر
• تلسكوب
• المنظار الداخلي
• حامل العدسة

• رابطة التجارة 1394
• قائمة كاملة بكاميرات فاير واير
• نظرة عامة على المورد
  • مجموعة كاملة من كاميرات وملحقات Firewire IEEE1394a وIEEE1394b
  • كاميرات فاير واير من مجموعة حلول التصوير
  • كاميرات فيديو فاير واير - للتطبيقات الصناعية والعلمية والطبية
  • كاميرات التصوير الفوتوغرافي
  • كاميرات الفيديو (أرشيف بتاريخ 18 يناير 2006 على موقع Wayback Machine)
  • كاميرات خاصة
• واجهات برمجة تطبيقات نظام التشغيل
  • كويك تايم
  • DirectX
  • ActiveX
• واجهات برمجة تطبيقات نظام التشغيل في لينكس
  • video4linux
  • libavc1394
  • libdc1394
  • رأس مال أحادي
• برامج التطبيقات تحت نظام لينكس
  • يو سي فيو
  • كاميرا رقمية
  • تم أرشفة كينو بتاريخ 14 فبراير 2014 على موقع Wayback Machine
  • كسبرة
  • تصوير الفيديو