视讯通话品质:网路摄影机,iPhone和DSLR

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在2020年初,您是否想过会花很多精力在视频通话上?既然我们中的许多人由于冠状病毒而躲在家里,那么使用某种网络摄像头在视觉上与同事和家人建立联系就变得更加重要。

但是,选择正确的选择可能是一堆硬件规格和连接选项。笔记本电脑中的相机是否可以正常工作?如果您的计算机没有摄像头,那么在购买第三方摄像头时哪些功能很重要?使用DSLR或无反光镜相机,甚至iPhone中的相机怎么办?选项会很快变得不堪重负。

实际上,在短期内,这些选择也受到限制。截至2020年6月,由于有很多人在远程工作,因此大多数第三方网络摄像头型号和视频采集卡的库存稀少,不存在,或者标价过高。就是说,您无需使用现有硬件即可在硬件上花费任何钱,就可以获取出色的视频。

我将研究可用作网络摄像头的以下设备类别:

  • 计算机(例如笔记本电脑)中内置的相机
  • 专用网络摄像头
  • iPhone(新旧)
  • 单反或无反光镜相机

这些选项的范围从简单到复杂,从低到高的图像保真度。您选择的内容取决于您所追求的质量 ,以及您愿意解决的复杂性。根据设备的不同,它们也可以从最便宜到最昂贵。

我用作参考的设备并未全面介绍可用的设备,但它们确实代表了多种质量级别:

  • 16英寸MacBook Pro内置摄像头
  • 罗技HD Pro C920网络摄像头
  • iPhone 11专业版
  • iPhone SE(2020年型号)
  • FujiFilm X-T3无反光镜相机

在评估使用哪种类型的视频源时,请考虑以下特征:分辨率和传感器大小,帧速率,光和颜色质量,焦点和景深,音频质量以及连接类型。与大多数相机一样,尽管某些规格可以提高质量,但并不能保证出色的效果。

分辨率和传感器尺寸

购买网络摄像头时首先要跳出的一件事是摄像头的分辨率或构成图像的像素总数。标记为“ 4K”或“超高清”(超高清)的摄像机记录的帧跨度约为4000像素(大多数情况下实际上为3840 x 2160像素)。更常见的是“ 1080p”,“全高清”或“ FHD”(全高清),其分辨率为1920 x 1080像素。标记为“ 720p”或“ HD”(高清)的摄像机以1280 x 720像素记录。

一般而言,较高的分辨率可产生更高质量的视频,因为有更多像素可用于渲染更多细节。如果您要加入视频通话并全屏查看,则720p摄像机的输出将显得柔和或块状,因为可以放大以适合屏幕的像素较少。使用1080p或4K摄像机进行的同一个通话会更清晰,因为总体上会有更多的像素,每个像素都需要较少的放大。

The built-in camera in the 2019 16-inch MacBook Pro is 720p. Detail is zoomed to 300%.
2019年16英寸MacBook Pro的内置摄像头为720p。细节放大到300%。

The Logitech HD Pro C920 webcam records at 1080p. Detail is zoomed to 300%.
Logitech HD Pro C920网络摄像头以1080p录制。细节放大到300%。

The Wide camera on the back of an iPhone 11 Pro records at 4K. For fairness, we limited it to 1080p here. Detail is zoomed to 300%.
iPhone 11 Pro背面的Wide相机以4K记录。为了公平起见,我们在这里将其限制为1080p。细节放大到300%。

A DSLR or mirrorless camera benefits from high image resolution and a larger sensor. Here, a FujiFilm X-T3 is captured at 1080p. Detail is zoomed to 300%.
单反或无反光镜相机受益于高图像分辨率和更大的传感器。在这里,FujiFilm X-T3以1080p拍摄。细节放大到300%。

大!带上更多像素!但是,等等,有一些警告。

更多的像素意味着必须传输更多的数据。 4K图像在屏幕上看起来可能不错,但是如果没有牢固的Internet连接,其他观看者的画质可能会因掉帧(停顿)或等待时间(您采取行动与观看者看到行动之间的延迟)而受到影响。

然后是图像传感器的大小,即记录穿过镜头的光的组件。网络摄像头中的传感器特意小巧,以保持设备的尺寸紧凑-足以容纳可以安装在显示器顶部的小机箱,或者极端情况下,内置在屏幕上方的笔记本电脑的超薄盖子中。这就是为什么即使是最新的16英寸MacBook Pro和iMac型号也包含将近十年前推出的同一720p FaceTime HD摄像机。在苹果计算机产品线中,只有iMac Pro配备了升级的1080p FaceTime HD摄像头。 (在一个有趣的视频中 ,《华尔街日报》的乔安娜·斯特恩将几台笔记本电脑的摄像头相互对接,发现最新MacBook Air中的摄像头不仅表现平平,而且不如其旧版MacBook Pro中的摄像头。)

尽管传感器可能包含足够的像素来捕获4K或1080p视频,但是每个像素都是微小的,并且不能吸收比DSLR或无反光镜相机中的较大传感器那样多的光。例如,在光线不足的情况下,图像质量可能会受到影响,因为像素无法获得足够的照明以获得良好的读数。

影格速率

术语“每秒帧数”(fps)是指相机记录完整图像帧的次数。视频通常以30 fps播放,而投影电影则以24 fps播放。更快的视频速率代表了更逼真的运动,而电影行业因其电影般的外观而一直保持24 fps(少数例外)。

此设置与能够以60 fps录制的网络摄像头配合使用,可以在视频中提供更流畅,更逼真的运动。对于大多数视频通话来说,主要主题是您坐在镜头前,因此60 fps并不值得。这是在线玩视频游戏的人们的普遍选择,因为网络摄像头输出(通常显示在屏幕边缘的框中)与他们正在播放的视频游戏的较高帧速率匹配。

更高的帧速率需要更多的处理能力来处理所有数据,因此能够输出60 fps的相机通常会以较低的分辨率(例如720p)进行处理。

光线和色彩质量

除了规格外,优质网络摄像头的标记还与它创建的图像有关,这取决于它如何调整照明和颜色,以及您对最终图像的控制程度。如果4K摄像机始终使您看起来好像在阳光下呆了太多时间,那么额外的分辨率将无济于事。

网络摄像头旨在自动适应环境,例如在场景明亮时减少曝光,或在灯光特别冷或热时平衡色温。在某些情况下,软件可让您进行手动调整。例如,Logitech的Logi Capture包括用于设置基本曝光,颜色和白平衡值的控件;但是,当使用C920网络摄像头进行测试时,在其他软件(例如Zoom或Skype)中使用时,只有白平衡设置会保留在图像中。另一个选项是“ 网络摄像头设置” ,这是一个第三方应用程序,可根据您使用的摄像头扩展其控件。

Using the Logi Capture app, the image quality is slightly improved over how it appeared above.
使用Logi Capture应用程序,图像质量比上面显示的略有改善。

这是苹果相机技术使iPhone脱颖而出的领域。 iPhone的摄像头系统具有专用的协处理器,可实时评估和调整图像。苹果已经在其成像软件中进行了大量工作,以补偿必要的小型相机传感器。尽管这一切都可以用于创建静止图像和视频,但是将iPhone用作网络摄像头时,您可以获得相同的好处。

The iPhone SE (2020) does a much better job of balancing light and color compared to the C920.
与C920相比,iPhone SE(2020年)在平衡光线和色彩方面做得更好。

The default Wide camera in the iPhone 11 Pro improves colors a bit compared to the iPhone SE.
与iPhone SE相比,iPhone 11 Pro中默认的Wide相机可以改善色彩。

请记住,相机渴望光线,所以您在场景中投掷的光线越多,整体质量就应该越好。这并不意味着要过度暴露房间并烧毁视网膜,而是要确保您身上有足够的光线,以使相机不会试图用软件人为地弥补它。

焦点和景深

网络摄像头可以很好地保持您的注意力,某些模型可以将您的脸部识别为重点。 Logitech StreamCam甚至可以调整图像的缩放比例和位置,以使您保持图像中心的位置(老实说,当某人经常移动头部时,这似乎有些奇怪。)

大多数网络摄像头对焦的不利之处在于,场景中的大部分内容都处于对焦状态,这可能会使通话中的其他人分心,或者如果您从不整洁的客厅打来电话,则很尴尬。缩放和其他应用程序包括用于模糊您后面的区域或完全替换背景的功能,尽管效果几乎总是伪造的。

为了使您与背后的物体更好地分离,单反或无反光镜相机将为您带来最佳效果。使用最大光圈较大的镜头(例如f / 2.8或f / 1.4)会产生较浅的景深,以使您的脸部保持焦点并柔和背景。

If you want the best looking depth of field, a DSLR or mirrorless camera is the way to go. This is the FujiFilm X-T3 with the Fujinon XF 27mm at its widest aperture of f/2.8.
如果您想获得最佳的景深,则可以使用数码单反相机或无反光镜相机。这是FujiFilm X-T3,其Funon XF 27mm最大光圈为f / 2.8。

音讯

这个怎么说怎么说?网络摄像头音频趋向于合格或较差。对于大多数房间来说,这和对设备的影响一样大:网络摄像头会在空旷的空间中拾取回声和其他背景噪音。某些网络摄像头具有立体声麦克风,降噪,回声抑制功能,并且可以对来自网络摄像头正前方的声音进行优先级排序。

但是,在选择网络摄像头时,我不会将麦克风质量作为首要功能。而是使用专用的麦克风来播放音频。这可以像iPhone随附的耳塞(如有必要,可以使用适配器将其插入计算机)那样简单,也可以像夹在衬衫上的便宜的领夹式麦克风一样简单。更好的选择包括插入前置放大器的USB台式麦克风或半专业麦克风。

连接

除了计算机或显示器内置的摄像头之外,网络摄像头和iPhone均通过USB连接。但是,如果要设置DSLR或无反光镜相机,则很可能需要USB捕获卡,该卡通过HDMI电缆连接到相机。寻找支持UVC(USB视频类)标准的设备以进行即插即用操作,而无需其他驱动程序。受欢迎的选项包括Elgato Cam Link 4K和Magewell USB Capture HDMI Gen 2。

一些采集卡通过同一根HDMI电缆传输视频和音频,从而简化了连接。也就是说,最好通过USB或前置放大器连接单独的麦克风,或者在支持的情况下将麦克风连接到相机。

有些相机只能通过USB连接。佳能发布了适用于Mac和Windows的Beta版应用程序EOS Webcam Utility ,可将其许多相机变成网络摄像头。 FUJIFILM还提供了一个类似的免费实用程序FUJIFILM X Webcam ,该实用程序仅在Windows 10下可用。通过一点点修补和一些实用程序软件,您可以在Mac上通过USB连接一些摄像机,如Kim Farrelly在本YouTube视频中所演示的那样。 。

比较

为了查看网络摄像头彼此之间的工作情况,我设置了几种情况:晚上看摄像机如何处理使用吸顶灯和一些背景光照明的黑暗场景,以及使用加光照明的同一场景(一个柔光箱位于我上方45度的位置,另一个柔光箱指向窗户将光线反射到房间中)。我也白天抽了一些样本,其中一些样本出现得较早。除采用手动设置的FujiFilm X-T3外,每个相机均设置为自动曝光。

The cameras being compared.
正在比较的摄像机。

让我们从坏处开始,晚上在黑暗的房间里工作,然后再进入较轻的区域。

No surprise, the MacBook Pro’s 720p built-in camera is struggling to not become completely surrealistic. Its saving grace is convenience (built in) and the fact that streaming video quality can degrade enough that this looks normal.
毫不奇怪,MacBook Pro的720p内置摄像头一直在努力变得不完全超现实。它的节省之处是方便(内置),并且流视频质量可能下降到足以使之看起来正常的事实。

The Logitech HD Pro C920 is also very dark and splotchy, regardless of its 1080p resolution.
无论其1080p分辨率如何,Logitech HD Pro C920都非常暗且有斑点。

The iPhone 11 Pro is still dark, but is brighter and has more detail.
iPhone 11 Pro仍然很暗,但更亮且具有更多细节。

The iPhone SE (2020) also benefits from Apple’s camera technology, although the quality isn’t quite as good as the iPhone 11 Pro.
iPhone SE(2020)也受益于苹果的摄像技术,尽管质量不如iPhone 11 Pro。

The FujiFilm X-T3’s larger sensor means it can record more light, but I needed to slow the shutter speed to 1/30 second and increase the ISO to 32000 to get an acceptable light level. The automatic white balance also made the image more yellow than I’d prefer, something I could manually adjust in the camera next time.
FujiFilm X-T3的较大传感器意味着它可以记录更多的光,但是我需要将快门速度减慢到1/30秒,并将ISO增加到32000以得到可接受的光度。自动白平衡还使图像比我想要的更黄,这是我下次可以在相机中手动调整的功能。

即使在黑暗的环境中,如果您可以将光线引入自己(无论是指着墙还是天花板的灯,还是像我在这里所做的柔光箱),摄像机都能产生更好的效果。

Adding light helps the MacBook Pro’s camera quite a bit, although it’s still soft.
尽管光线仍然很柔和,但增加光线对MacBook Pro的摄像头有很大帮助。

The same is true for the Logitech HD Pro C920, creating a scene that’s much better lit, although a bit washed out color-wise.
Logitech HD Pro C920的情况也是如此,尽管场景在色彩上有些褪色,但创建的场景的光线要好得多。

Well exposed and color rich, the iPhone 11 Pro looks pretty good. My skin tone looks a little too rosy, though.
iPhone 11 Pro曝光良好且色彩丰富,看起来非常不错。我的肤色看起来有些红润。

Again, the iPhone SE (2020) is close to the iPhone 11 Pro, with just a small reduction in quality.
同样,iPhone SE(2020)接近于iPhone 11 Pro,但质量略有下降。

The FujiFilm X-T3 looks the most natural of the lot, once I brought the ISO to 800.
我将ISO提升到800后,FujiFilm X-T3看起来是最自然的。

在下午中午,仅使用自然光通过相机右下方的地下室窗户以及相机左上方的我肩膀上方的窗户拍摄了下一批镜头。如您所见,第二个窗口并没有帮助将其包含在其视野中的摄影机,但我想向他们提出挑战。

如果我仅依靠日光进行视频通话,我会重新调整办公桌的位置,以便面对第一个窗户(并重新布置家具,以避免现在身后的空白墙)。

The MacBook Pro camera is blocky and mediocre.
MacBook Pro相机笨拙而平庸。

The color isn’t bad using the Logitech HD Pro C920, but it’s not great.
使用Logitech HD Pro C920的颜色还不错,但不是很好。

The iPhone 11 Pro again does well, even keeping the window from blowing out to white (and revealing the underside of a deck, which, compositionally, is what my coworkers really called to see, I’m sure.
iPhone 11 Pro再次表现出色,甚至可以防止窗户被炸成白色(并露出甲板的底面,我敢肯定这是我的同事真正要求看到的)。

The iPhone SE (2020) is still too saturated, but perfectly acceptable overall.
iPhone SE(2020)仍然过于饱和,但总体上可以接受。

The FujiFilm X-T3 is dark and moody at the setting I used for the next batch of photos that incorporate additional lighting (1/60 second, ISO 160).
在我用于下一批结合了额外照明的照片(1/60秒,ISO 160)下使用的设置下,FujiFilm X-T3既暗淡又喜怒无常。

To compensate for the dark exposure, I increased the ISO to 1600 on the X-T3.
为了补偿黑暗的曝光,我将X-T3的ISO增加到1600。

最后,这是与上一批产品在同一时间制造的相机之间的比较,但柔光箱增加了光线。

The MacBook Pro camera gets the job done, but it’s still embarrassing that Apple ships such a low-quality camera with its highest-end laptop model.
MacBook Pro摄像头可以完成工作,但是让Apple随其最高端笔记本电脑型号提供如此低质量的摄像头仍然令人尴尬。

The Logitech HD Pro C920 is an improvement over the MacBook Pro, but honestly I’m surprised that so many outlets recommend it as their top webcam choice.
Logitech HD Pro C920是对MacBook Pro的改进,但老实说,令我惊讶的是,有如此众多的渠道将其推荐为首选的网络摄像头。

Good tones, good color, the iPhone 11 Pro looks pretty great.
良好的色调,良好的色彩,iPhone 11 Pro看起来很棒。

The iPhone SE (2020) also looks good.
iPhone SE(2020)看起来也不错。

The choice of the 27mm lens on the FujiFilm X-T3 limits the field of view, so the windows aren’t an issue in this composition. With the better sensor, shallow depth of field separating the subject from the background, and added lighting, it’s no wonder this fella is wearing a goofy grin.
在FujiFilm X-T3上选择27mm镜头会限制视野,因此在这种构图中窗户不是问题。有了更好的传感器,较浅的景深将被摄对象与背景分开,并增加了照明,也就不足为怪了。

最后的想法

在尝试购买新的网络摄像头硬件之前,请先查看一下现有的硬件是否可以正常工作,您可能会感到惊讶。如果这会导致您选择不同的选项,或者您决定要给观众留下更好的印象,那么在寻找新相机时,请牢记我所介绍的技术方面。当您浏览也在这个领域竞争的众多(众多)仿制品牌时,这也将有所帮助。

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评论 (1)

Nice article, Your test aligns with my assumptions that the iPhone camera would be very good (better than built-in cams, better than most web-cams, not quite as good as SLRs).

One suggestion: In my mind, the only quality measure that is in question is added latency, I would love it if you could publish some data on that.

Thanks Eitan! We're going to be building on this in the coming weeks. We're not seeing latency issues in our use of the product, but we'll be preparing and sharing more data.


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