PTZ-camera’s: pan, tilt en zoom met een camerakop

Redactie Achtergrond

Archief Digital Movie 127-2019
De Pan, Tilt en Zoom (PTZ)-camera’s zijn gemechaniseerde camerakoppen die je op afstand kunt bedienen of zelfstandig laten opnemen. De PTZ-camera wordt ingezet bij multicam-opnamen, sportwedstrijden, evenementen, shows, grote filmsets en videofilmen onder gevaarlijke condities. Tevens een goede manier om met weinig cameramensen en bij een relatief gering budget werkelijk grootste opnamen van alle kanten te kunnen schieten.

Een PTZ-camera is in feite een gemotoriseerde camera kop. Een camera voor het op afstand kunnen pannen, tilten en zoomen. Je stuurt de motoren over een bekabeld IP-netwerk of draadloos en ook met de smartphone, aan. PTZ-camera’s zijn er van Panasonic, Datavideo, Sony, JVC, Avonic, Marschall Electronics en Lumens. Een aantal live productiesystemen zoals de Tricasters van NewTek ondersteunen de besturing van PTZ-units. In feite voorziet het PTZ-camerawerk in een enkelvoudige camera-oplossing voor de multicam capture van video en audio.
Verder zijn de PTZ-camera’s tevens in gebruik voor beveiliging (ook bij smart home en building) en teleconferencing met vaste AV-installaties. Daarin zijn onder andere Avonic, Axis, Hickvision, Huddle en Logitec actief.

De opkomst van PTZ
PTZ-achtige camerakoppen en productunits bestaan al vele jaren. Aanvankelijk ging het daarbij vooral om videoproducties met een groot aantal zowel vaste als verrijdbare units bij sportwedstrijden, grote evenementen en manifestaties. Live uit alle hoeken, perspectieven en gaten op afstand bestuurd laten zien wat er gebeurt.
PTZ kreeg echter al snel meer en hogere productiepretenties. De belangrijkste daarvan zijn:
• Gegroeid naar volwaardig UHD 4K vanuit Full HD en SD. Grote sensoren en combinaties van drie beeldchips behoren tot de mogelijkheden.
• Volledige integratie met IP/IT-netwerken inclusief voorprogrammering.
• Optimalisering van de (cine-)objectieven met bereiken van (super-)groot hoek en 20-30 maal zoom.
• Optimalisering van de aansturende mechanica/robotica over meerde assen en bij de scherpstelling en diafragmering. Intelligente PTZ-camera’s kunnen zelf het onderwerp blijven tracken.
• De sterke hang naar lagere budgetten en het kunnen werken in kleinere vaste opname-settings.
In feite is de PTZ-camera geëvolueerd tot een volwaardige camera-unit voor videofilmen die weinig van doen heeft met de eenvoudiger modellen voor beveiliging, observatie en teleconferencing. Overal waar de conventionele tv-camera ging is er nu ook zeker ruimte voor de PTZ-modellen. En dan ook aan het plafond en op plaatsen waar geen ruimte meer is voor een cameraman of -vrouw. Let altijd op hoeveel graden de pan en tilt precies bedragen, het zoombereik/c.q. groothoek in relatie tot de afstand tot het onderwerk en gewenste compositie plus het type ophanging (veiligheid en gewicht!).

Specificaties en kwaliteit
De beeldkwaliteit van PTZ-camera-units is in de loop der jaren zowel optisch als elektronisch met sprongen vooruit gegaan. Geen doorsnee optiekjes meer. Wel echte cinelenzen die hum mannetje in resolutie, scherpte, contrast, helderheid, weinig noise en fraaie kleurweergave staan. Zij staan mechanisch op hoog niveau bij de instelling(en) zelf en het lopen van de bijbehorende aandrijving en (servo-)motoren. De elektronica zet broadcast-niveau 4K UHD neer. Ook in HDR. Weinig ruis, nauwelijks tot geen artefacten en compatibel met postproduction, regelbare studioverlichting en v-logs. Diverse modellen zijn op maat voor te programmeren. Voor reality tv zijn er lichtsterke modellen met onder andere nighshot zwart-wit leverbaar.
Bij de mechanica gaat het zoals de naamgeving PTZ al aangeeft om precisie en vloeiendheid bij de pan, tilt en zoom. Deze drie bewegingen zijn heel nauwkeurig en herhaalbaar op afstand aan te sturen. Desgewenst bij een aantal modellen ook weer voor te programmeren. De PTZ-camera is ontworpen met live broadcast in gedachte, er is geen ruimte voor instelfouten.
Een PTZ-camera valt op te hangen in/aan standaard rigging, desktop mounting, het plafond, truss-systemen en jibs. Ook het geheel wegwerken, de verborgen PTZ-camera, is mogelijk.

Mechanica
Er beweegt nogal wat aan PTZ en PTZF (met elektronische focussering) en dat kan bij veelvuldig en intensief gebruik slijten. Elektromotoren vormen daarbij een punt van aandacht. Stappenmotoren bleken in de praktijk minder betrouwbaar dan servomotoren. De goede modellen niet te na gesproken.
De zogenaamde recall convergence, waarbij alle asbewegingen (pan, tilt, zoom en focus) op dezelfde tijd starten, stoppen en gelijkmatig lopen net alsof daar een menselijke choreograaf achter zit maakt het on air gebruik van presets een stuk fraaier. Ook hier blinkt de servomotor uit.
Behalve vocht kunnen ook hoge en lage temperaturen van invloed zijn op de adequate werking van PTZ-camera. Vlak verder de trillingen in het stadion of op de evenementvloer niet uit. Investeer liever in een wat duurder ‘all proof-model’ dan later voor vervelende verrassingen te komen staan! Net als bij andere pro-videocamera’s is het regelmatig uitbrengen van firmware updates een must. Bij voorkeur remote updaten.

Integrated PTZ-camera’s en Pan-tilt heads
Er valt een onderscheid te maken in geïntegreerde PTZ-camera’s en camerakoppen met pan en tilt. Geïntegreerd geeft al aan dat dit type PTZ-camera (naadloos) opgaat in een bestaande (IP-)videonetwerk voor productie. In het algemeen gaat het daarbij om meer intelligente en deels zelfstandig opererende units die de regiekamer behoorlijk ontlasten. Bijvoorbeeld door het zelfstandig volgen (tracking) en inzoomen van de onderwerpen, dit al of niet vast voorgeprogrammeerd.
Verder kunnen goed van pas komen interne HD/UHD-recording op een SD-kaart en (live) streaming, meerdere outputmogelijkheden (HDMI, USB, 3G SDI en LAN, simultane output kan wenselijk zijn) en de mogelijkheid tot extern Nightshot en IR-opname voor de donkere aangelegenheden. Kijk ook naar ingebouwde ND-filters, besturing van iris en gain, Freeze During Preset function voor one-camera operation, Genlocks en RS422 and RS232C (in/out) met daisy chaining vanuit remote terminals, het gebruik als webcam via de USB-connector.
Let bij streaming goed op cruciale zaken zoals het formaat, de gewenste beeldresolutie, mate van compressie en toegepaste CODEC. Zie hiervoor de specificaties van de camera en het IP-netwerk.
De Pan-tilt heads zijn afkomstig uit de wereld van robuuste (heavy duty) camerakoppen. Ook zij worden op afstand bediend, gekoppeld aan netwerken en ingesteld voor zoom, pan en tilt. De moderne generaties beschikken steeds meer over presets om de bediening op afstand eenvoudiger en minder intensief te maken. Een variant is de zogenaamde remote Block of Box remote camera van onder andere Datavideo, Avonic en Panasonic. Eveneens op afstand aan te sturen en op eigen maat en smaak te configureren. Beiden typen zijn leverbaar voor binnen en buiten (dual-purpose doet beiden), robuust en watervast. Daarnaast is er keuze uit modellen met een standaard zoombereik tot wel 20 maal of meer en een (extreme) groothoek. De OIS ondervangt de trillingen ontstaan bij sport, evenementen en beweging van de camerakop zelf. Doorgaans is er keuze uit de kleuren zwart of wit voor de behuizing en andere mogelijkheden om deze PTZ-units beter in het studio-, theater- of evenement-interieur te laten op gaan of verbergen.

Ook audio
Als de PTZ-unit tevens met de audio uit de voeten kan vormt zulks een waar gemak. Embedded audio via HDMI bijvoorbeeld, maar ook via USB en SDI. En input voor mic of line met een equalizer-functie.
Verder ook weer recording naar een SD-kaart. Net als bij video een enkelvoudige kabeloplossing voor het geluid.

Remote control en productiviteit
Een belangrijk deel van het succes bij PTZ-camera’s zit hem in de bediening op afstand. Besturing kan zowel in realtime (live) als consistente voorgeprogrammeerde moves. Het pannen, tilten en zoomen gaat vanuit een regieruimte met een beperkte staf. Naar keuze nog geheel handmatig met touch & feel en/of van intelligente productiesystemen zoals bij NewTek. Datavideo levert een remote control tot maximaal 24 PTZ-camera’s. Dat scheelt op personeels- en operationele kosten.
Een tweede belangrijk aspect is dat die ene regieruimte meerdere kleine studio’s of evenementruimten tegelijk kan aansturen. Dit middels een verscheidenheid aan controllerunits, auto-tracking-software en open protocol API’s. Hiermee vallen de productiviteit en effectiviteit aanmerkelijk te vergroten.

Besturingsmogelijkheden
De meest simpele besturing op afstand van een of enkele PTZ-units is per joystick. Bij meer dan twee tot drie camera’s wordt dat in de praktijk al knap lastig. Via het touchscreen van de iPad, smartphone of tablet kan hetzelfde. Geschikt voor snel op te zetten en eenvoudiger settings.
Een remote controlepaneel met sneltoetsen, en meerdere presets plus een uitvoer-logboek is in staat om in kleine ruimten al comfortabele meerdere PTZ-camera door één operator te laten aansturen. Je kunt kiezen uit een stand alone unit of een simulatie op een Mac of pc notebook. Ook kleinere NewTek Tricaster-configuraties voorzien hierin.

Tot slot
De PTZ-camera is inzetbaar van klein tot groot. Van een eenvoudige op (enige) afstand bestuurbare opstelling tot een complete systeemdekking bij een evenement. De prijzen variëren van rond de € 1.000,- tot € 3.000,-. Naast de meer professionele gebruiker kan ook de amateur er goed mee aan de slag. En montagesoftware houdt tegenwoordig al vaak rekening met opnamen via meerdere camera’s (multicam).

Datavideo PTZ-camera’s
De PTC-150 camera van Datavideo is een kosten efficiënte pan/tilt/zoom camera met een krachtig 30x zoomobjectief. Deze full HD camera heeft een 1/2,8” sensor welke in staat is beelden te schieten in maximaal 1920×1080 bij 60 fps. Deze camera is eenvoudig aan te sturen volgens het Sony Visca protocol over RS-422, maar ook door middel van het eigen Datavideo DVIP protocol. Dit gloednieuwe protocol zorgt ervoor dat je via een regulier netwerk de camera aan kunt sturen. Ideaal als je deze camera gebruikt in een geautomatiseerde opstelling.

PTC-140T
De PTC-140T camera van Datavideo is een gloednieuw model met een aantrekkelijk prijskaartje. Voor ongeveer 1400 euro haal je een full HD HDBaseT camera in huis met een 20x zoomobjectief. Het aantrekkelijke van deze camera is niet alleen de interface waarmee je alle signalen en spanning over één kabel kunt versturen, het schuilt ook in de ingebouwde streaming encoder waarmee je direct het internet op kunt. Ideaal voor vergaderruimtes en bijvoorbeeld universiteiten. Ook de PTC-140T is aan te sturen via DVIP.

RMC-300 cameracontroller
De cameracontroller bij uitstek is Datavideo’s RMC-300. Deze controller bestaat uit een basisstation waarin een standaard Android of iOS tablet wordt geplaatst. De combinatie zorgt voor de aansturing van maximaal 24 camera’s. Met de joystick kan elke camera afzonderlijk worden bestuurd maar ook presets kunnen worden aangeroepen. Het unieke van deze cameracontroller is dat hij werkt volgens het DVIP protocol. Dit eigen protocol van Datavideo draait op een standaard LAN netwerk en is dus perfect voor installaties in bestaande studio’s. In combinatie met DVIP camera’s kun je dus een geautomatiseerde installatie maken waarbij je ook met de hand kunt ingrijpen wanneer nodig.

Datavideo, www.datavideo.com

Ulco Schuurmans

 

Leave a Reply

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Check Also
Panasonic AWE-UE150 & AW-RP150GJ: een ideale PTZ-cameracontroller
Archief Digital Movie 127-2019 Panasonic is zo’n beetje de nestor van de PTZ-camera’s. Dit zowel ...