디지털 카메라에 기계식 셔터가있는 이유는 무엇입니까?

카메라에서 셔터 개구부의 직경 (조리개)은 들어오는 빛의 양을 제어하며 결과적으로 노출에 영향을 미친다는 것을 알고 있습니다.

그러나 나는 디지털 카메라에서 사진을 찍거나 연속 촬영을 할 때 셔터를 닫고 열어야하는 이유를 이해하지 못합니다. 프레임 속도 (초당 프레임) 또는 가장 빠른 셔터 속도 (예 : ¹ / ₃₂₀₀)에 대한 제한이 전자 센서의 속성 일 수 있습니까?

새로운 새 카메라로 연속 모드에서 초당 두 번 이상의 샷을 만들 수 없기 때문에이 질문을합니다. 1 FPS는 2011 년 카메라에서 말도 안됩니다. (HD 비디오의 경우 30fps를 수행 할 수 있습니다.)

아마도 기계식 셔터를 사용하는 이유는 단점이 가장 쉬운 것입니다. 경쟁 기술은 아직 우수하지 않습니다.

주요 문제는 전체 센서에 한 번에 영향을 미치는 전자식 셔터는 CCD 센서에서 구현하기가 다소 쉽지만 CMOS (새 DSLR에 선호)의 경우 각 센서마다 추가 회로 가 필요하다는 것 입니다. 이 작업을 수행 할 수 있지만 동적 범위, 해상도 및 / 또는 비용이 많이 듭니다. 예를 들어, 소니 F55는 글로벌 셔터 회로를 갖춘 풀 프레임 8.9MP CMOS 센서가 장착 된 비디오 지향 카메라 본체이며, 2015 년에는 2,900 만 달러의 비용이 발생합니다. 높은 해상도하지만 없는 그 셔터 회로.

일반적으로 CMOS 센서는 행 단위로 재설정 및 판독되므로 현대식 기계식 셔터가 이동하는 데 걸리는 시간보다 더 많은 시간이 걸리므로 롤링 셔터 효과가 악화되고 최대 동기화 속도 가 느려집니다.

많은 최신 카메라는 전자식 첫 번째 셔터 커튼 옵션을 제공합니다. 여기서 전자식 첫 번째 셔터 커튼은 순차적으로 활성화 된 센서 행에 의해 노출이 시작되고 동일한 속도로 기계식 셔터 커튼으로 끝납니다. 전류 센서는 1970 년대의 기계식 셔터와 비교할 때 1/100 초보다 약간 느리게 에지에서 다른 에지로 도달 할 수 있습니다. 한 번에 슬릿 만 노출하여 더 빠른 속도가 가능하지만이 속도는 롤링 효과의 양과 최대 동기화 속도를 결정합니다.

전자식 셔터의 경우 후면 커튼도 전자식이어야합니다. 그러면 행이 꺼지고 지워 지므로 먼저 데이터를 읽어야합니다. 데이터를 읽는 것은 행을 켜는 것보다 속도가 느려 최대 동기화 속도를 높이고 롤링 셔터 효과를 몇 배 더 강화합니다.

비디오 / 라이브 뷰 모드에서는 대부분의 행을 건너 뛰어 전자 셔터를 "스피드"하여 해상도를 낮출 수 있습니다. 전송 된 데이터는 비트 심도를 줄임으로써 훨씬 더 감소 될 수 있습니다. 이것은 감소 된 다이나믹 레인지에서 나타납니다.

CCD는 컴팩트 한 곳에서 일반적이며 전자 셔터를 사용하는 경우가 많습니다. D1 또는 D70과 같은 일부 구형 Nikon DSLR에는 고속으로 사용되는 전자식 셔터 CCD가 있습니다. 이 카메라에서는 전자 셔터를 사용하는 셔터 속도의 일반 톤 영역에 격자 모양의 패턴이 나타나는 것으로보고되었습니다.

나는 당신이 일반적으로 사용되는 초점면 셔터 만을 염두에두고 있다고 생각합니다 . 리프 셔터 는 셔터의 또 다른 기계적 설계입니다. 셔터가 항상 완전히 열리기 때문에 조용함과 어떤 속도로든 플래시를 동기화 할 수있는 장점이 있습니다. 그러나 리프 셔터는 조리개 다이어프램이있는 위치 (예 : 모든 렌즈)에 위치해야하거나 렌즈와 이미지 평면 사이의 특정 거리에 절점이있는 특수 설계된 렌즈가 필요합니다. 첫 번째 옵션은 많은 매체 형식 시스템에서 사용되는 비싸다. 다른 하나는 렌즈 설계에 제한적이지만 일부 오래된 SLR 모델 (예 : Topcon Auto 100)에서 사용되었습니다.

Canon SX30IS에서 셔터 (1/3200 초 속도)는 버스트 속도의 제한 요소가 아닐 가능성이 높습니다. 저해상도를 촬영할 때에도 카메라는 센서에서 14MP를 모두 읽고 최대 이미지 품질을 제공합니다. 비디오에서 이미지 품질은 프레임 속도보다 중요하지 않으므로 카메라는 센서에서 선택된 행과 열만 읽습니다.

사양에 따르면 LCD를 끄면 1.3fps에 도달하는 데 도움이됩니다. 또는 버스트 속도로 이미지 품질을 교환하려면 나중에 비디오를 촬영하고 프레임을 추출하십시오.

비디오는 기계식 셔터를 사용하지 않습니다. 셔터가 열려 있습니다. 롤링 셔터 라는 것이 센서를 스캔하는 데 사용됩니다. 이 작업에는 시간이 걸리고 센서의 모든 사이트가 동일한 순간에 기록되는 기계적 셔터를 사용한 1/4000 노출과 같이 순간적이지 않습니다. 30fps에서 각 프레임은 사실상 1/30 초이므로이 유형의 캡처는 기계식 셔터를 사용하여 단일 프레임을 클릭 할 때와 실제로 동일하지 않습니다. 또한 카메라는 너무 많은 픽셀 만 처리하여 미디어에 쓸 수 있으므로 해상도가 떨어집니다.

따라서 기계식 셔터를 사용하지 않으면 롤링 셔터에 대한 설명에서 설명 된 뒤틀림 및 기타 효과는 말할 것도없고 해상도가 낮아지고 흐림 현상이 심해집니다.

rfusca가 말한 것. D3 및 1D4는 기계식 풀 프레임 셔터로 9-10fps를 촬영합니다. 풀 프레임 셔터는 1/125 초 안에 쉽게 순환 할 수 있으므로 프레임 속도 문제가 아닙니다.

센서에서 jpeg로 10+ mp 덤프를 처리 한 다음이를 카드에 기록하는 것은 필수적인 작업이 아닙니다.

비디오를 찍는 것은 데이터가 스트리밍되고 하드웨어와 코덱이 작업과 일치하기 때문에 고속 사진과는 전혀 다른 이야기입니다.

1080p는 약 2 메가 픽셀이며 압축 방식 (이미 최적화되어 있고 소비자 용 카메라에서 낮은 속도는 제외)은 부분적으로 하드웨어에서 수행 될 수 있습니다.

당신이 묘사하는 것은 RED 카메라와 비슷합니다 .10 + 메가 픽셀 cmos 센서로 압축 된 "raw"를 캡처하는 고속 카메라에 더 의존합니다.

이것이 말하는 것은 두 가지 문제가 있다는 것입니다. 하나는 장치 간 / 장치 간 대역폭이며, 두 번째 문제는 사후 처리 가능성입니다. 나중에 편집 할 미디어에 저장하기 전에 원시 원시 하드웨어를 처리하여 처리되는 빨간색입니다.

빨강은 거대하고 히트 싱크 및 팬이 장착 된 능동 냉각 시스템을 갖추고 있습니다. 이것은 한 사람이 양손으로 휴대 할 수있는 전형적인 밀리 와트 임베디드 칩이 아닙니다.