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Una cámara web es una cámara de video diseñada para grabar o transmitir a una computadora o red de computadoras . Se utilizan principalmente en telefonía por video , transmisión en vivo y redes sociales , y seguridad . Las cámaras web pueden estar integradas en el hardware de la computadora o en dispositivos periféricos , y generalmente se conectan a un dispositivo mediante protocolos USB o inalámbricos .
Las cámaras web se han utilizado en Internet desde 1993, y la primera cámara comercial generalizada estuvo disponible en 1994. El uso inicial de cámaras web en Internet se limitaba principalmente a tomas fijas transmitidas a sitios web. A fines de la década de 1990 y principios de la década de 2000, los clientes de mensajería instantánea agregaron soporte para cámaras web, lo que aumentó su popularidad en las videoconferencias. Más tarde, los fabricantes de computadoras comenzaron a integrar cámaras web en el hardware de los portátiles . En 2020, la pandemia de COVID-19 provocó una escasez de cámaras web debido al aumento del número de personas que trabajan desde casa .
Desarrollada por primera vez en 1991, una cámara web apuntaba a la cafetera Trojan Room del Departamento de Informática de la Universidad de Cambridge (inicialmente operaba a través de una red local en lugar de la web). La cámara se apagó finalmente el 22 de agosto de 2001. La imagen final capturada por la cámara todavía se puede ver en su página de inicio. [1] [2] La cámara web más antigua que funciona de forma continua, FogCam de la Universidad Estatal de San Francisco , ha estado funcionando desde 1994 y todavía está funcionando en septiembre de 2024. Se actualiza cada 20 segundos. [3][actualizar]
La SGI Indy , lanzada en 1993, es la primera computadora comercial en tener una cámara de video estándar, [4] y la primera computadora SGI en tener entradas de video estándar. [5]
La resolución de entrada máxima admitida es 640×480 para NTSC o 768×576 para PAL . Sin embargo, se necesita una máquina rápida para capturar en cualquiera de estas resoluciones; por ejemplo, una Indy con una CPU R4600PC más lenta puede requerir que se reduzca la resolución de entrada antes del almacenamiento o procesamiento. Sin embargo, el hardware de Vino es capaz de enviar campos de video directamente al búfer de cuadros con una sobrecarga mínima de la CPU.
La primera cámara web comercial de gran difusión, la QuickCam en blanco y negro , entró en el mercado en 1994, creada por la empresa informática estadounidense Connectix . QuickCam estuvo disponible en agosto de 1994 para Apple Macintosh , conectándose a través de un puerto serie , a un coste de 100 dólares. Jon Garber, el diseñador del dispositivo, había querido llamarla "Mac-camera", pero el departamento de marketing de Connectix rechazó su propuesta; en octubre de 1995 se lanzó una versión con un puerto paralelo compatible con PC y software para Microsoft Windows. La Quick Cam original proporcionaba una resolución de 320x240 píxeles con una profundidad de escala de grises de 16 tonos a 60 fotogramas por segundo, o 256 tonos a 15 fotogramas por segundo. [6] Estas cámaras se probaron en varios lanzamientos de Delta II utilizando una variedad de protocolos de comunicación, incluidos CDMA, TDMA, GSM y HF.
La videoconferencia a través de ordenadores ya existía, y en esa época el software de videoconferencia basado en cliente-servidor como CU-SeeMe había empezado a popularizarse.
La primera computadora portátil ampliamente conocida con opción de cámara web integrada, con un precio que comenzaba en US$ 12 000, fue una computadora portátil IBM RS/6000 860 [7] [8] y su modelo relacionado , el ThinkPad 850 [9], lanzado en 1996.
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Uno de los sitios de cámaras web más comentados fue JenniCam , creado en 1996, que permitía a los usuarios de Internet observar la vida de su homónimo de forma constante, en la misma línea que la serie de telerrealidad Gran Hermano , lanzada cuatro años después. [10] Otras cámaras están montadas con vistas a puentes, plazas públicas y otros lugares públicos, y su salida se pone a disposición en una página web pública de acuerdo con el concepto original de una "cámara web". También se han creado sitios web agregadores que ofrecen miles de transmisiones de video en vivo o imágenes fijas actualizadas, lo que permite a los usuarios encontrar transmisiones de video en vivo según la ubicación u otros criterios.
A finales de los años 1990, Microsoft NetMeeting era el único software de videoconferencia para PC de uso generalizado, que utilizaba cámaras web. [11] En los años siguientes, los clientes de mensajería instantánea comenzaron a añadir compatibilidad con cámaras web: Yahoo Messenger introdujo esta función con la versión 5.5 en 2002, permitiendo realizar videollamadas a 20 fotogramas por segundo utilizando una cámara web. [12] MSN Messenger la incorporó en la versión 5.0 en 2003. [13]
A principios del siglo XXI, los fabricantes de hardware informático comenzaron a incorporar cámaras web directamente en las pantallas de los ordenadores portátiles y de sobremesa, eliminando así la necesidad de utilizar una cámara externa USB o FireWire . Poco a poco, las cámaras web pasaron a utilizarse más para las telecomunicaciones, o la videotelefonía , entre dos personas, o entre varias personas, que para ofrecer una vista de una página web a un público desconocido.
En 2012, por menos de 100 dólares estadounidenses, se puso a disposición una cámara web espacial tridimensional que producía vídeos y fotografías en imágenes anaglifas 3D con una resolución de hasta 1280 × 480 píxeles. Tanto el emisor como el receptor de las imágenes deben utilizar gafas 3D para ver el efecto de la imagen tridimensional. [14]
Las cámaras web se consideran un accesorio esencial para el trabajo remoto , principalmente para compensar el procesamiento de video de menor calidad con la cámara incorporada de la computadora portátil promedio. Durante la pandemia de COVID-19 , hubo escasez de cámaras web. [15] La mayoría de las computadoras portátiles antes y durante la pandemia se fabricaron con cámaras que tenían una calidad de grabación de 720p en el mejor de los casos, en comparación con el estándar de la industria de 1080p o 4K visto en teléfonos inteligentes y televisores del mismo período. [16] El retraso en los nuevos desarrollos para cámaras web integradas es el resultado de una falla de diseño en las computadoras portátiles que son demasiado delgadas para soportar los módulos de cámara de 7 mm para encajar en su interior, recurriendo en su lugar a ~ 2,5 mm. [17] [18] Además, los componentes de la cámara son más caros y no hay un alto nivel de demanda de esta característica, [19] [20] Los teléfonos inteligentes comenzaron a usarse como una opción de respaldo o reemplazo de la cámara web, con kits que incluyen iluminación y trípodes o aplicaciones descargables. [21]
Los sensores de imagen pueden ser CMOS o CCD , siendo los primeros los dominantes para las cámaras de bajo coste, pero las cámaras CCD no necesariamente superan a las cámaras basadas en CMOS en el rango de bajo precio. La mayoría de las cámaras web de consumo son capaces de proporcionar vídeo con resolución VGA a una velocidad de cuadro de 30 fotogramas por segundo. Muchos dispositivos más nuevos pueden producir vídeo en resoluciones de varios megapíxeles , y algunos pueden funcionar a altas velocidades de cuadro como el PlayStation Eye , que puede producir vídeo de 320×240 a 120 fotogramas por segundo. [22] La mayoría de los sensores de imagen proceden de Omnivision o Sony .
A medida que las cámaras web evolucionaron simultáneamente con las tecnologías de visualización, las velocidades de la interfaz USB y las velocidades de Internet de banda ancha, la resolución aumentó gradualmente de 320 × 240 a 640 × 480, y algunas ahora incluso ofrecen una resolución de 1280 × 720 (también conocido como 720p ) o 1920 × 1080 (también conocido como 1080p ). [23] [24] [25] A pesar del bajo costo, la resolución ofrecida a partir de 2019 es impresionante, y ahora las cámaras web de gama baja ofrecen resoluciones de 720p , las cámaras web de gama media ofrecen una resolución de 1080p y las cámaras web de gama alta ofrecen una resolución de 4K a 60 fps.
Existen varios tipos de lentes disponibles, siendo la más común en las cámaras web de consumo una lente de plástico que se puede mover manualmente hacia adentro y hacia afuera para enfocar la cámara. También hay lentes de foco fijo , que no tienen posibilidad de ajuste. Como la profundidad de campo de un sistema de cámara es mayor para formatos de imagen pequeños y es mayor para lentes con un número f grande (apertura pequeña), los sistemas utilizados en las cámaras web tienen una profundidad de campo lo suficientemente grande como para que el uso de una lente de foco fijo no afecte en gran medida la nitidez de la imagen.
La mayoría de los modelos utilizan una óptica sencilla, sin focal (enfoque fijo, ajustado de fábrica a la distancia habitual del monitor al que se fija el usuario) o enfoque manual.
Las cámaras web pueden venir con diferentes configuraciones y campos de visión . Los usuarios individuales pueden hacer uso de un campo de visión horizontal de menos de 90° para oficinas en casa y transmisiones en vivo. Las cámaras web con un campo de visión horizontal de hasta 360° se pueden usar para habitaciones de tamaño pequeño a mediano (a veces incluso para habitaciones grandes). Dependiendo de los propósitos de los usuarios, las cámaras web del mercado pueden mostrar toda la habitación o solo el área circundante.
Como el filtro Bayer es propietario, cualquier cámara web contiene algún procesamiento de imágenes integrado , aparte de la compresión. Las transmisiones de video digitales están representadas por enormes cantidades de datos, lo que sobrecarga su transmisión (desde el sensor de imagen, donde los datos se crean continuamente) y su almacenamiento por igual. La mayoría de las cámaras web baratas, si no todas, vienen con ASIC integrado para realizar la compresión de video en tiempo real.
La electrónica de soporte lee la imagen del sensor y la transmite al ordenador central. La mayoría de las cámaras web vienen con un controlador que traduce el vídeo a través de USB desde Sonix, Suyin, Ricoh , Realtek u otros. Normalmente, cada fotograma se transmite sin comprimir en RGB o YUV o comprimido como JPEG . Algunas cámaras, como las de los teléfonos móviles , utilizan un sensor CMOS con electrónica de soporte "en matriz", es decir, el sensor y la electrónica de soporte están integrados en un único chip de silicio para ahorrar espacio y costes de fabricación. La mayoría de las cámaras web cuentan con micrófonos integrados para que las videollamadas y las videoconferencias sean más cómodas.
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Las interfaces típicas utilizadas por los artículos comercializados como "cámaras web" son USB , Ethernet e IEEE 802.11 (denominadas cámaras IP ). También estaban disponibles otras interfaces, como vídeo compuesto , S-Video o FireWire . La especificación de clase de dispositivo de vídeo USB (UVC) permite la interconexión de cámaras web a ordenadores sin necesidad de controladores de dispositivos propietarios.
Hay varios programas propietarios, así como programas gratuitos y de código abierto, disponibles para gestionar la transmisión UVC. Se podría utilizar Guvcview o GStreamer y software basado en GStreamer para gestionar la transmisión UVC. Otro podría utilizar varias cámaras USB conectadas a la computadora host en la que reside el software y transmitir varias transmisiones a la vez a través de Ethernet (inalámbrica), como MotionEye. MotionEye se puede instalar en una Raspberry Pi como MotionEyeOs, o después también en Raspbian. MotionEye también se puede configurar en Debian, Raspbian es una variante de Debian. MotionEye V4.1.1 (agosto de 2021) solo se puede ejecutar en Debian 10 Buster (antiguo estable) y Python 2.7. Las versiones más nuevas, como la 3.X, no son compatibles en este momento según Ccrisan, fundador y autor de MotionEye.
Se pueden utilizar varias herramientas de software de uso generalizado para tomar videos y fotografías, como PicMaster y la aplicación Camera de Microsoft (para usar con sistemas operativos Windows ), Photo Booth ( Mac ) o Cheese (con sistemas Unix ). Para obtener una lista más completa, consulte Comparación de software de cámaras web .
El uso más popular de las cámaras web es el establecimiento de enlaces de vídeo , lo que permite que los ordenadores actúen como videoteléfonos o estaciones de videoconferencia . Por ejemplo, la cámara iSight de Apple , que está integrada en los portátiles de Apple, los iMac y la mayoría de los iPhone , se puede utilizar para sesiones de chat de vídeo, utilizando el programa de mensajería instantánea Messages . Otros usos populares incluyen la vigilancia de seguridad, la visión artificial , la retransmisión de vídeo y la grabación de vídeos sociales.
Las cámaras web se pueden agregar a los servicios de mensajería instantánea , chat de texto como AOL Instant Messenger y servicios de VoIP como Skype ; la comunicación de video en vivo uno a uno a través de Internet ha llegado ahora a millones de usuarios de PC en todo el mundo. La calidad de video mejorada ha ayudado a las cámaras web a invadir los sistemas de videoconferencia tradicionales. Las nuevas características, como los controles de iluminación automáticos, las mejoras en tiempo real (retoque, suavizado de arrugas y estiramiento vertical), el seguimiento automático de rostros y el enfoque automático, ayudan a los usuarios al proporcionar una facilidad de uso sustancial, lo que aumenta aún más la popularidad de las cámaras web.
Las cámaras web también pueden fomentar el trabajo remoto , permitiendo que las personas trabajen de forma remota a través de Internet. Este uso fue crucial para la supervivencia de muchas empresas durante la pandemia de COVID-19 , cuando se desaconsejó el trabajo presencial en la oficina. Las empresas, las escuelas y los particulares han recurrido a las videoconferencias en lugar de gastar en viajes de negocios para reuniones. Además, la cantidad de cámaras y software de videoconferencia se ha multiplicado desde entonces debido a su popularidad.
Las funciones y el rendimiento de la cámara web pueden variar según el programa , el sistema operativo de la computadora y también según las capacidades del procesador de la computadora . También se ha agregado compatibilidad con videollamadas a varios programas populares de mensajería instantánea .
Las cámaras web permiten realizar videochats y transmisiones web en tiempo real de forma económica , tanto para aficionados como para profesionales. Se utilizan con frecuencia en citas online y para servicios personales online ofrecidos principalmente por mujeres cuando son camgirls . Sin embargo, la facilidad de uso de cámaras web a través de Internet para videochats también ha causado problemas. Por ejemplo, el sistema de moderación de varios sitios web de videochats como Omegle ha sido criticado por ser ineficaz, y el contenido sexual sigue estando muy extendido. [26] En un caso de 2013, la transmisión de fotos y vídeos de desnudos a través de Omegle de una adolescente a una maestra de escuela resultó en un cargo de pornografía infantil . [27]
La popularidad de las cámaras web entre los adolescentes con acceso a Internet ha generado preocupación sobre el uso de cámaras web para el acoso cibernético . [28] Las grabaciones de cámaras web de adolescentes, incluidos adolescentes menores de edad, se publican con frecuencia en foros web populares y tableros de imágenes como 4chan . [29] [30]
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Las cámaras web pueden utilizarse como cámaras de seguridad . Existe un software que permite que las cámaras conectadas a un ordenador detecten movimientos y sonidos, grabando ambos cuando los detectan. Estas grabaciones pueden guardarse en el ordenador, enviarse por correo electrónico o subirse a Internet. En un caso muy publicitado [31] , un ordenador envió por correo electrónico imágenes del ladrón durante el robo del ordenador, lo que permitió al propietario dar a la policía una imagen clara de la cara del ladrón incluso después de que el ordenador hubiera sido robado.
En diciembre de 2011, Rusia anunció que se instalarían 290.000 cámaras web en 90.000 centros de votación para supervisar las elecciones presidenciales rusas de 2012. [ 32] Las cámaras web se pueden instalar en lugares como guarderías, oficinas, tiendas y áreas privadas para supervisar la seguridad y la actividad general.
Con capacidad para fotografiar en condiciones de muy poca luz, algunos modelos específicos de cámaras web son muy populares entre los astrónomos y los fotógrafos astronómicos para fotografiar el cielo nocturno. En su mayoría, se trata de cámaras con enfoque manual y contienen un conjunto CCD antiguo en lugar de un conjunto CMOS comparativamente más nuevo. Se quitan las lentes de las cámaras y luego se las conecta a los telescopios para grabar imágenes, videos, fotografías o ambos. En las técnicas más nuevas, se toman videos de objetos muy débiles durante un par de segundos y luego se "apilan" todos los fotogramas del video para obtener una imagen fija de contraste respetable. [33]
La respuesta del CCD de una cámara web es linealmente proporcional a la luz entrante. [34] Por lo tanto, las cámaras web son adecuadas para grabar perfiles de rayos láser, después de quitar la lente. La resolución de un perfilador de rayos láser depende del tamaño del píxel. Las cámaras web comerciales suelen estar diseñadas para grabar imágenes en color. El tamaño del píxel de color de una cámara web depende del modelo y puede estar en el rango de 5 a 10 μm. Sin embargo, un píxel de color consta de cuatro píxeles en blanco y negro, cada uno equipado con un filtro de color (para obtener más detalles, consulte el filtro Bayer ). Aunque estos filtros de color funcionan bien en el visible, pueden ser bastante transparentes en el infrarrojo cercano. Al cambiar una cámara web al modo Bayer es posible acceder a la información de los píxeles individuales y una resolución por debajo de los 3 μm. [35]
Muchos usuarios no desean la exposición continua para la que se diseñaron originalmente las cámaras web, sino que prefieren la privacidad. [36] Dicha privacidad se pierde cuando el malware permite a los piratas informáticos maliciosos activar la cámara web sin el conocimiento del usuario, lo que les proporciona una transmisión de audio y video en vivo. [37] Esto es una preocupación particular en muchas computadoras portátiles, ya que dichas cámaras normalmente no se pueden desactivar físicamente si son secuestradas por un programa troyano u otros programas espía similares .
Las cámaras como las antiguas cámaras externas iSight de Apple incluyen cubiertas de lentes para evitar esto. Algunas cámaras web tienen indicadores LED integrados que se encienden cuando la cámara está activa, a veces solo en modo de video. [38] Sin embargo, es posible, dependiendo del diseño del circuito de una cámara web, que el malware eluda el indicador y active la cámara subrepticiamente, como demostraron los investigadores en el caso de la cámara integrada de una MacBook en 2013. [38]
Varias empresas venden cubiertas deslizantes para lentes y pegatinas que permiten a los usuarios adaptar una computadora o un teléfono inteligente para cerrar el acceso a la lente de la cámara según sea necesario. [38] Una de estas empresas informó haber vendido más de 250.000 artículos de este tipo entre 2013 y 2016. [38] Sin embargo, cualquier material opaco funcionará igual de bien. [38]
El proceso de intentar hackear la cámara web de una persona y activarla sin el permiso del propietario de la cámara web se denomina camfecting , un acrónimo de cam e infecting . La cámara web activada de forma remota se puede utilizar para ver cualquier cosa dentro del campo de visión de la cámara web. La mayoría de las veces, el camfecting se lleva a cabo infectando la computadora de la víctima con un virus informático .
Medios relacionados con Webcams en Wikimedia Commons