Por que as webcams não são boas o suficiente

Depois de consultar vários guias e análises de compra de webcam, comprar alguns dos modelos mais populares e testá-los em diversas situações de iluminação, não consigo escapar da dura verdade: não existem boas webcams. Mesmo as webcams recomendadas por lojas de renome produzem imagens de baixa qualidade - uma falha significativa, visto que é o único trabalho que deveriam fornecer.

Cor irregular. Destaques explodidos. Detalhe borrado, especialmente com pouca luz. Qualquer webcam acessível (mesmo com preço acessível, mais de US $ 100), usa hardware inadequado e normalmente antigo, apoiado por software medíocre que literalmente faz você parecer mal. Você pode não perceber isso se estiver usando um software de vídeo que torna sua própria imagem pequena, mas será óbvio para outras pessoas na chamada.

Veja você mesmo: o vídeo abaixo mostra as webcams líderes de mercado (C920, Kiyo e Brio) ao mesmo tempo e nas mesmas condições, ao lado de um iPhone como benchamark.

• O Logitech C920 sofre de vários problemas, principalmente os problemas de exposição.
• O Logitech Brio luta para acompanhar o movimento e parece estar aplicando um filtro de suavização da pele.
• O iPhone Pro oferece uma imagem de ótima qualidade, cores naturais e é a única opção que não luta com o foco.

Por que as webcams são assim? Afinal, a tecnologia de câmeras pequenas melhorou exponencialmente desde que a safra atual das "melhores" webcams chegou ao mercado, mas tudo aconteceu em nossos telefones. Para ilustrar isso, estou colocando as webcams mais populares contra o Camo , o software que alavanca a câmera e a tecnologia de imagem do iPhone, iPad e iPod touch para fazer você parecer significativamente melhor. Mesmo que Camo não estivesse na foto, a saída das melhores webcams ainda está faltando.

Colocando-os à prova

Para teste, reuni uma coleção de webcams independentes mais bem avaliadas e mais vendidas, além de um modelo barato e imitação (vou deixar você adivinhar qual é). Os números mostrados são os preços de varejo sugeridos pelas empresas:

• Logitech Brio 4K Pro ($ 199)
• Logitech StreamCam (US$ 169)
• Logitech C920 (US$ 80)
• Webcam Adwaita 8 MP Ultra HD 4K (US $ 50)

Para contrastar, reuni uma pequena coleção de iPhones executando Reincubate Camo, incluindo o modelo compatível mais antigo que pude encontrar; o aplicativo é executado em qualquer dispositivo com iOS 12 ou posterior, que inclui o iPhone 5s e o iPod touch 6:

• iPhone 11 Pro (meu telefone comum, $ 999)
• iPhone SE (modelo 2019, $ 399)
• iPhone 6 (2015, que comprei usado e desbloqueei no outono de 2020 por US $ 90)

Os modelos mais recentes do iPhone são obviamente mais caros do que as webcams, mas também fazem muito mais do que funcionar como câmeras. Embora eu não exclua isso, duvido que alguém vá comprar um novo iPhone apenas para usar como webcam. O mais provável é que alguém use o telefone principal, reaproveite um modelo antigo que não está mais em uso ou compre um modelo usado. O teste foi feito em um MacBook Pro de 16 polegadas (modelo 2019).

Algumas notas sobre as fotos: A menos que especificamente indicado, as imagens foram capturadas usando as configurações padrão da webcam. Os iPhones foram conectados usando Camo, mas nenhuma das ferramentas de ajuste do aplicativo foi empregada; o que você vê é o que a câmera entregou.

A sala em que foram capturados fica em um porão parcialmente exposto, com duas janelas e paredes amarelas claras. A iluminação da sala inclui uma luminária de teto com lâmpadas LED vendidas como luz diurna de 5000K e uma lâmpada suspensa decorativa. Em outras palavras, é uma sala bastante típica para trabalhar em casa e participar de videoconferências.

Também instalei um par de Luzes de vídeo LED Dazzne Desk Mount externas de 15,4 polegadas para obter mais iluminação, especialmente ao gravar à noite; Eu observo em quais tomadas eles foram ativados. Como discutirei mais tarde, a importância de ter luz suficiente disponível não pode ser subestimada e se aplica a todas as webcams discutidas aqui.

Os feeds de vídeo foram visualizados em Zoom em uma reunião privada, uma vez que o Zoom se tornou o padrão de fato para videoconferências. O zoom e outros serviços às vezes limitam a resolução da transmissão para otimizar a quantidade de largura de banda que está sendo usada, portanto, é provável que as pessoas do outro lado da chamada não vejam a mesma qualidade de imagem que você. Em meus testes, o desempenho do Zoom em uma chamada privada foi comparável à exibição do feed de vídeo no QuickTime Player (escolhendo Arquivo> Nova Gravação de Filme), que não faz streaming.

Por último, posicionamento: todas as câmeras foram configuradas acima da tela do meu laptop para facilitar a alternância entre elas, então você verá ângulos ligeiramente diferentes de cada modelo. Eu não estava focado na composição perfeita desta vez .

Antes de entrar nas comparações específicas de webcams, vamos destacar alguns problemas universais.

Problemas com webcams de terceiros

Cada webcam testada sofreu de uma maneira única, mas de modo geral, as seguintes falhas foram as mais notáveis.

• Problemas de exposição e pontos quentes : A primeira tarefa de uma webcam é levar em conta automaticamente a iluminação na cena e ajustar o brilho de acordo. Na tentativa de garantir que o objeto no centro do quadro (que é você) esteja bem iluminado, as câmeras geralmente aumentam o brilho em todos os outros lugares. Esse raciocínio é sólido, mas se uma janela ou lâmpada estiver na foto, é provável que ela tenha se tornado totalmente branca e distraia os espectadores. Mesmo em salas que parecem razoavelmente iluminadas, também não é incomum que a luz se espalhe sobre você e exponha recursos como a testa ou as maçãs do rosto. Embora eu sempre pegue uma cena brilhante em vez de uma subexposta (por motivos que entraremos em contato), os pontos quentes e a superexposição são simplesmente uma distração.

• Problemas de cor e equilíbrio de branco : Outro ajuste automático que as webcams precisam para acertar é a fidelidade de cor, e este é tão problemático quanto a exposição. Da perspectiva do observador, o equilíbrio de branco (também conhecido como temperatura de cor) determina se você tem uma aparência gelada ou laranja. Estou realmente com as bochechas rosadas como pareço? Caramba, essa é mesmo a minha cor de pele real? Muitas vezes, a resposta é não.

• Problemas de foco : as webcams que observei oferecem foco automático para tentar manter o assunto nítido, exceto por uma câmera barata sem nome com um alcance focal fixo (ou, em linguagem de marketing, "foco fixo para profundidade de campo consistente", que se traduz em "sente-se longe o suficiente da câmera para chegar ao ponto ideal"). Algumas câmeras não conseguem atingir o foco automático, enquanto outras demoram para agir. Se você tende a se mover enquanto fala, a webcam pode "pular" enquanto trava o foco, perde-o e o encontra novamente. Novamente, distraindo.

• Suavidade da imagem : o foco automático de baixa qualidade pode levar a uma imagem suave, mas esse não é o único culpado. Algumas câmeras simplesmente não retêm os detalhes que você espera ver ou parecem aplicar suavização na pele.

• Desempenho de pouca luz : reconhecidamente, situações de pouca luz são difíceis para qualquer câmera e as webcams usam vários métodos para lidar com isso. No entanto, por vários motivos, as webcams são geralmente terríveis quando não há luz suficiente; ou, devo dizer, quando a webcam acha que não tem luz suficiente.

• Escassez e aumento de preços : devido à mudança repentina para trabalho e escola remotos, mesmo essas webcams supostamente de "qualidade" ainda são difíceis de encontrar e são vendidas a preços premium. A alternativa é apostar em uma massa de clones sem nome.
• Software : os controles para fazer ajustes manuais para substituir as configurações automáticas são insuficientes, confusos ou inexistentes. Como exemplo, a versão macOS do Logi Capture, um aplicativo que controla alguns dos recursos exclusivos da Logitech StreamCam, está até a versão 2.02 e ainda está em beta (tenho travamentos para provar isso).
• E-lixo : o que acontece com os dispositivos que não atendem às expectativas? Eles acabam em gavetas ou aterros sanitários (ou gavetas e, em seguida, aterros sanitários), ou enviados para todo o mundo a granel para serem separados e reciclados. (No ano passado, foram gerados 53,6 milhões de toneladas de lixo eletrônico.) E não se esqueça da embalagem, dos materiais de remessa e dos custos de transporte para colocar a webcam naquela gaveta em primeiro lugar.
• Áudio : Cada uma das webcams independentes inclui um ou mais microfones para capturar áudio, em vários níveis de competência. Não estou analisando o áudio deles aqui porque é muito melhor você comprar um microfone USB barato, ou mesmo usar os fones de ouvido que acompanham o telefone, para obter melhor qualidade de áudio.
• Carga do processador: Capturar, codificar, decodificar e transmitir vídeo em tempo real é uma tarefa que exige muito do processador. No iPhone, o hardware dedicado lida com grande parte do trabalho de renderização da imagem e processamento do vídeo, tirando essas tarefas do processador principal do telefone. As webcams autônomas, no entanto, simplesmente enviam o sinal para o seu computador lidar. A Logitech já forneceu um codificador de hardware, mas estes foramgradualmente e silenciosamente fora de fase.

Agora, vamos examinar cada webcam com mais detalhes.

Falhas significativas nas webcams mais populares

Logitech C920

Quando a C920 é rotineiramente citada como a melhor webcam para a maioria das pessoas, começo a me perguntar se alguém está pregando uma peça em grande escala, porque isso não condiz com o que vi com meus próprios olhos. Por conta própria, o C920 sofre de terrível superexposição, equilíbrio de branco pobre e foco difuso, mesmo em situações bem iluminadas.

Na verdade, quando eu aumento a potência dos meus painéis de luz, você pode ver a câmera trabalhando duro para compensar: a exposição é reduzida, mas depois pula de volta, como se tivesse sido projetada para garantir que haja áreas explodidas em qualquer custo. O C920 tenta equilibrar a iluminação, mas simplesmente não consegue.

Logitech C920 vs. iPhone 6 Selfie

Ok, vamos fazer uma comparação pior-pior. Com a maioria das webcams, adicionar mais luz melhorou a imagem; adicionar bastante luz de primeiro plano ao assunto os acionou para reduzir a exposição no fundo, por exemplo. O C920, no entanto, apenas viu mais luz e continuou a superexpor. O equilíbrio de branco está totalmente desativado, dessaturando toda a cena.

Da linha do iPhone, a câmera frontal Selfie no iPhone 6 é a pior no papel e acabou por ser a de pior desempenho. Está terrivelmente estourado na janela e no meu rosto, mas o equilíbrio de branco e o contraste são muito melhores do que a saída do C920. Não é minha primeira escolha, certamente, mas pelo menos não pareço verde.

Logitech Brio

A característica de destaque do Brio é sua resolução de 4K, a capacidade de gravar em 3840 por 2160 pixels. Isso parece ótimo, porque fomos treinados para pensar que "mais X é melhor", onde X é igual a resolução, megapixels, gigabytes, gigahertz e todos os tipos de outras especificações técnicas. No entanto, uma resolução mais alta tem desvantagens.

A ideia geral por trás da resolução é que, com mais pixels gravados, você visualiza mais detalhes e acaba com uma imagem mais nítida. As primeiras câmeras HD gravadas em resolução de 720p (1280 por 720 pixels); agora, o YouTube nem mesmo aplica seu rótulo HD a nada abaixo de 1080p (1920 por 1080 pixels). A resolução de 4K (3840 por 2160 pixels) agora é comum em televisores (com 8K começando a se aglomerar em showrooms e varejistas online).

A dificuldade de resolução mais alta é o aumento da demanda no processamento: capturar e processar 2 milhões de pixels por quadro (1080p) em tempo real requer mais poder de processamento do que 900,00 pixels por quadro (720p) (ambos os números arredondados para baixo). 4K precisa empurrar quase 8,3 milhões de pixels por quadro. Os esquemas de codificação de vídeo compactam esses dados para um nível mais gerenciável, mas como as câmeras não incluem hardware de codificação dedicado, esse trabalho é executado pelo processador do computador, colocando mais pressão no sistema.

Para configurar o Brio para gravar no modo 4K, você precisa executar o programa Logitech Capture separado. No meu MacBook Pro com menos de um ano de idade, mudar para 4K apresenta um atraso significativo, de até 4 segundos, tornando um chat de vídeo impraticável. Além disso, para obter esse fluxo de 4K em seu software de videoconferência, você precisa especificar o Logitech Capture como a fonte de vídeo. Mas para os nossos propósitos aqui, a consideração mais importante é a largura de banda, porque uma transmissão ao vivo de 4K é uma grande quantidade de dados indo para um tubo que é automaticamente compactado e reduzido em trânsito pelas empresas que hospedam os serviços. Então, no final das contas, a menos que você esteja gravando algo local, 4K é desperdiçado.

Como observado anteriormente, os problemas mais evidentes com o Brio são como ele expande as áreas brilhantes, torna as cores de maneira estranha e como parece suavizar a pele.

Em luz normal ou muito baixa, a imagem do Brio fica barulhenta e perde detalhes. Inclui um recurso que a Logitech chama de Rightlight 3 ou "Rightlight 3 with HDR", que se destina a fazer um trabalho melhor de equilíbrio de ganho e ruído. No entanto, nada nas versões para Mac do software de configurações da Logitech menciona Rightlight, e há apenas um único switch HDR que faz uma diferença muito pequena quando é ligado. O hardware também inclui um sensor infravermelho que é usado apenas no Windows 10 para seu recurso de desbloqueio do Windows Hello.

Quanto mais luz eu pudesse lançar na cena, melhor qualidade eu obtinha, principalmente em termos de detalhes. Isso significou aumentar a intensidade das luzes do meu vídeo para 65 por cento, o que é brilhante o suficiente para me fazer piscar e me sentir como se estivesse em um estúdio. Tenho dificuldade em acreditar que a maioria das pessoas criaria uma configuração como essa para convocar reuniões no trabalho.

Para criar a imagem à direita, tive que aumentar as luzes do vídeo para 65 por cento, o que não é uma solução ideal ou, suspeito, comum para a maioria das pessoas.

Logitech Brio vs. iPhone 6

Uma característica importante das fotos anteriores é a quantidade de luz na cena. Aos nossos olhos, a cena diurna iluminada pela luz da janela parece bastante natural. Mas para as câmeras, a cena estava subexposta, o que provavelmente é o motivo pelo qual as fotos do Brio acima são um tanto escuras e sem detalhes de sombra. Adicionar mais luz ao primeiro plano faz uma grande diferença.

Para a próxima comparação, liguei as luzes de vídeo, de frente para mim, em cerca de 10 por cento de sua saída máxima e uma temperatura de cor definida de 5000K (para corresponder à temperatura das lâmpadas do teto, embora as luzes da sala estivessem apagadas). A imagem do Brio é certamente melhor do que a anterior, embora a janela ainda seja um retângulo branco (mas desta vez com alguma sugestão de que algo está fora). Os destaques no meu rosto estão melhores, embora a definição da minha barba ainda esteja borrada. Com mais luz, também vemos que a pele fica mais lisa e com um estranho rubor rosa. O equilíbrio de branco geral é aprimorado.

Contra o Brio na mesma situação de iluminação está o iPhone SE 2019 (informalmente conhecido como iPhone SE 2). O equilíbrio de cores é melhor, há mais definição na janela - embora ainda esteja quase todo apagado - e a barba parece mais texturizada. Meu rosto parece um pouco vermelho demais.

Aumentar a potência dos painéis de luz faz uma grande diferença; e essas fotos parecem que as câmeras estão em situações nas quais elas se sentem mais confortáveis. Vemos algum detalhe pela janela da foto do Brio, a iluminação do meu rosto está mais equilibrada e as cores do fundo parecem melhores. No entanto, meu rosto parece ainda mais rosado e processado. A imagem do iPhone SE também melhorou muito. Embora meu rosto ainda pareça um pouco saturado, minha pele e minha barba têm uma textura mais visível e, no geral, as cores são melhores.

Logitech Brio 4K Pro vs. iPhone 11 Pro

Essas fotos foram feitas usando apenas a luz que entra pelas janelas nas bordas esquerda e direita da imagem. Era uma manhã nublada, então a luz estava naturalmente difusa. As áreas que se destacam na imagem do Brio são a janela totalmente estourada à esquerda e a qualidade geral da imagem difusa. Este é um caso em que minha barba grisalha é útil, porque mostra que a câmera está agrupando os cabelos em uma massa pixelizada. As cores também são suaves, transformando as paredes amarelas em uma cor pastosa de casca de ovo.

Na imagem da lente grande angular do iPhone 11 Pro (a visualização padrão "1x"), há definição na janela. Na verdade, você pode ver que é uma janela e distinguir o deck e a cerca do lado de fora. (Isso é devido ao processamento contínuo de HDR do iPhone.) A cor do meu rosto parece mais natural, embora um pouco vermelha, e há detalhes de sombra bem arredondados da luz que entra no lado direito do quadro. O equilíbrio de branco é melhor na versão para iPhone: as paredes têm o tom certo de amarelo claro, e áreas brancas como a moldura da janela e os livros nas prateleiras parecem brancas, não muito quentes ou frias.

O Brio também possui uma opção HDR, que você pode ativar ou desativar usando o aplicativo Logitech Capture (um download gratuito) que permite definir as configurações. No entanto, o recurso é basicamente inútil.

Logitech StreamCam

Considerando que a StreamCam é a webcam mais nova do lote, eu esperava mais melhorias na qualidade de imagem em comparação com os outros modelos da Logitech. No entanto, ele exibe muitos dos mesmos problemas: brancos estourados, uma imagem surpreendentemente suave, mesmo com iluminação moderada, e parte da mesma aparência de suavização da pele. A lente f / 2.0 da câmera permite a entrada de luz extra, mas não parece fazer uma diferença dramática. A StreamCam parece uma versão não 4K do Brio, com alguns recursos incluídos se você usar o Logitech Capture junto com ela.

Esses recursos não são atraentes para nossos propósitos. A StreamCam inclui um sensor que indica se está no modo paisagem ou retrato - que aparece como vídeo lateral na maioria dos aplicativos. Também inclui estabilização de imagem ... para uma câmera que está montada e não se move. Um recurso potencialmente útil é o enquadramento automático, que (digitalmente) aumenta o zoom em seu rosto e recompõe a foto conforme você se move, mantendo seu rosto centralizado. Pode ser bom rastrear o rosto de alguém em uma pequena janela durante o streaming de um videogame, mas, na prática, é enervante e chama a atenção para os movimentos da câmera, não para o assunto.

Logitech Streamcam vs. iPhone 6

Nessa comparação, comparei a mais nova webcam do grupo, lançada em fevereiro de 2020, contra o modelo mais antigo do iPhone, o iPhone 6 lançado em 2015.

Mais uma vez, com a webcam autônoma, vemos que a janela na parte de trás é toda branca e a luz da outra janela também está apagada no lado do meu rosto. A cor é atenuada e não há muita definição em minha barba; na verdade, pareço ligeiramente fora de foco.

A versão do iPhone 6 sofre de alguns dos mesmos problemas com sua câmera de cinco anos. A janela está quebrada e as sombras estão bastante escuras. No entanto, os realces na lateral do meu rosto são mais controlados, o balanço de branco é muito melhor e, para mim, o contraste aumentado dá mais profundidade à imagem. A imagem do iPhone 6 não é tão boa quanto a do iPhone 11 Pro, mas a câmera e a tecnologia de imagem no último são ordens de magnitude mais avançadas do que a única câmera traseira do iPhone 6.

Adwaita 4K USB 2.0 Webcam

Não posso dizer se esta webcam 4K barata é representativa do mercado, mas com base no padrão de muitos outros dispositivos eletrônicos de consumo, minha suspeita é que várias empresas usam os mesmos componentes e reformulam seus produtos. Este dispositivo tem uma lente mais estreita do que a maioria, de 5,6 mm, o que significa que você acaba cortado dentro do quadro (ou você precisa mover a webcam para mais longe de você).

O sensor de imagem é capaz de capturar vídeo 4K, como discutido anteriormente, essa resolução não faz sentido para videoconferência. A imagem é granulada e, embora faça um trabalho melhor do que as outras webcams no fornecimento de detalhes em situações de pouca luz, o equilíbrio de branco geralmente está desativado. A lente Adwaita tem foco fixo.

A webcam Adwaita não oferece software de configuração, deixando-o para qualquer aplicativo de captura que você esteja usando, se tais controles estiverem disponíveis.

O que os profissionais usam

Deixando de lado as questões de custo e disponibilidade por um momento, qual seria a melhor câmera para obter vídeos incríveis para suas chamadas? Por apenas $ 15.000, você pode chegar ao andar térreo de um sistema de câmeras RED e subir de lá.

De forma mais realista, muitos criadores de vídeo usam DSLRs ou câmeras mirrorless com sensores de imagem maiores, como a série Alpha da Sony , emparelhados com lentes de qualidade que apresentam grandes aberturas (e, portanto, profundidades de campo rasas) para mais controle sobre a luz e a suavidade do fundo. Isso representa investimentos que começam em torno de US $ 600 e podem chegar a alguns milhares de dólares, dependendo do corpo, das lentes e do hardware, como uma placa de captura HDMI para conectar tudo ao computador.

Dependendo de como você precisa se apresentar em chamadas de vídeo, no entanto, isso pode ser um exagero caro. A tecnologia nos modelos do iPhone já permite níveis incríveis de qualidade, como mostra o vídeo abaixo.

Usar um iPhone como webcam é facilmente a melhor opção sem gastar US $ 1.000 em equipamentos de câmera profissional. Usando o iPhone que você já possui, ou um produto usado recentemente, um investimento moderado em iluminação e o Reincubate Camo, você pode obter resultados excelentes e sem a frustração e o incômodo que acompanham as webcams independentes.

Por que as webcams são tão ruins? (E por que eles nunca vão melhorar)

As empresas de webcam têm se saído bem com componentes antigos - e, portanto, menos caros - há anos. A C920 ainda é citada como uma das melhores webcams do mercado, embora tenha sido introduzida pela primeira vez há oito anos em 2012. A Brio e a Razer Kiyo são de 2017, a StreamCam foi lançada no início de 2020 e você pode ver os resultados acima .

Dois fatores principais atualmente impedem sérias inovações em webcams, um é uma limitação técnica e outro, uma deficiência comercial.

Como acontece com toda fotografia, a maneira de criar imagens melhores é capturar mais luz, e o método de capturar mais luz é usar sensores de imagem e lentes maiores. É por isso que uma câmera DSLR ou sem espelho produz imagens muito melhores do que uma webcam.

Basicamente, trata-se de tamanho: as webcams são projetadas como pequenos dispositivos que precisam caber em monitores ou tampas de laptop existentes, portanto, usam pequenos módulos de câmera com minúsculos sensores de imagem. Esses módulos têm sido bons o suficiente há anos, gerando elogios, então há pouco incentivo para mudar. A StreamCam parece ter uma câmera e sensor melhores, com uma abertura de f / 2.0; a abertura não está listada para as outras câmeras.

Compare essa tecnologia com a do iPhone, que também inclui pequenos módulos de câmera para ajustá-los ao formato de um telefone. A Apple inclui componentes melhores, mas tão importante quanto, incorpora hardware e software dedicados exclusivamente à tarefa de criar imagens. Quando você está tirando uma foto ou vídeo com um dispositivo iOS, ele está processando os dados brutos e gerando uma versão editada da cena.

Originalmente, as webcams de última geração da Logitech, como a C920, também incluíam hardware de processamento MPEG dedicado para codificar o sinal de vídeo, mas o removeram em algum ponto (sem alterar os números do modelo ou de outra forma indicar a mudança, exceto em uma postagem de blog sem data ). A empresa justificou a mudança por causa do poder dos computadores modernos, afirmando que "não há mais necessidade de codificação na câmera nos computadores de hoje", mas isso apenas transfere a carga de processamento para a CPU do computador, que deve decodificar o vídeo bruto em vez de um fluxo otimizado. É igualmente provável que a Logitech tenha feito a mudança para reduzir os custos dos componentes e não pagar mais para licenciar o codec H.264 da MPEG LA, o grupo que possui as patentes da MPEG.

Isso nos leva ao outro fator que mantém a inovação da webcam contida: os fabricantes não investem tanto no que tem sido um negócio de margem baixa, atendendo a um nicho relativamente pequeno de clientes. O orçamento de pesquisa e desenvolvimento da Apple em seis meses é mais do que a receita bruta anual da Logitech, porque a Apple percebeu que a câmera do iPhone poderia ser uma vantagem competitiva séria.