많은 빠른 판독을 통합하지 않고 카메라가 단일 노출을 사용하는 이유는 무엇입니까?

카메라에 특정 속도의 셔터가 필요한 이유와 후 처리에서이를 조정할 수없는 이유를 이해하지 못했습니다. 현재 센서는 필수적인 방식으로 작동한다고 생각합니다. 셔터를 열 때마다 도달하는 빛의 양을 절약합니다. 그러나 왜 차별적 인 방식으로 일할 수 없습니까?

내 생각에 나는 다음과 같은 생각을 가지고있다 : 셔터 속도를 장시간 열어 놓아야한다. 예를 들어 일광에서 1 초로 설정하고 버튼을 누르면 셔터가 열리고 센서가 시작된다. 차등 방식으로 기록하기 위해 : 0.001 초마다 1 초 동안 도달하는 빛의 양을 절약 할 수 있습니다. 이 방법으로 더 많은 정보를 얻습니다. 실제로 1 초에 1000 프레임을 기록했으며 사후 처리에서는 첫 번째 10 개만 통합하거나 0.01 초로 샷을 시뮬레이트하거나 첫 번째 백을 0.1로 샷을 시뮬레이트하도록 선택할 수 있습니다 두 번째 노출

정교한 처리를 사용하거나 수동으로 영역을 선택하여 최종 이미지의 여러 부분에 대해 다른 노출을 사용하기로 결정할 수도 있습니다 (예 :지면은 0.1 초, 하늘은 0.03). 하늘 30 프레임.

말이 되나요? 카메라가 이런 식으로 작동하지 않는 이유는 무엇입니까?

문제는 판독 속도입니다. 일반적인 경우에이 센서가 작동하기에 충분히 빠른 전체 센서를 읽을 수는 없습니다. 할 수 있어도. 또한 판독 노이즈를 반복해서 적용 할 때 이미지 품질에 해로운 영향을 미칩니다.

적어도 CMOS 센서를 사용하면 임의의 위치에서 읽을 수 있지만 CCD 센서를 사용하면 각 행이 다음 행으로 이동하여 판독을 수행합니다. 이것이 빛이 너무 밝을 때 CCD를 사용하는 카메라 미리보기에서 세로 줄무늬가 나타나는 이유입니다.

사진 작가가 셔터 스피드를 선택하는 이유는 다음과 같습니다. 셔터를 충분히 빨리 멈추지 않으면 사람들은 거의 항상 흐려집니다.

나는 그들이 그렇게 할 수 있다고 생각 하지만 두 가지 큰 문제가 있습니다.

1. 센서가 작동함에 따라 읽기 노이즈는 한 번만 발생합니다. 매우 짧은 읽기가 많으면 읽기 노이즈가 복잡해집니다.
2. 우리가 처리 할 수있는 것보다 더 많은 데이터가 있습니다. 이것은 실제로 센서를 읽는 데있어 너무 많은 문제 (읽기에는 너무 많은 데이터)이며 결과 RAW 파일은 오늘날보다 훨씬 큰 크기입니다.

원래 질문에서 예를 들어 1 분의 1 초를 사용했습니다. 실제로 셔터 속도는 그리 크지 않으며 현재 카메라를 사용하는 경우 이미 10 배입니다. 이건 정말 의미로, 우리는 센서가 10 ~ 100 배보다 빠른 읽기 지점으로 기술을 필요 했어 그 크게 문제 화합물 -.

두 번째 문제는 무어의 법칙에 의해 10 년에서 2 년 안에 해결 될 것이며, 첫 번째 문제는 전자 기기의 크기가 작고 정밀 해짐에 따라 달라질 수 있습니다. 현재로서는 실용적이지 않습니다.

Olympus OM-D E-M5는 실제로 장시간 노출에서 "현상"노출을 보여주는 기능을 가지고 있지만, 판독 사이에 최소 0.5 초를 요구하여 위의 문제를 피할 수 있습니다. 장시간 노출에만 유용합니다.

그러나 앞으로는 더 나은 전자 장치를 사용하면 모든 카메라가 이러한 방식으로 작동 할 것이며 아마도 더 많은 저장 공간이 있으면 지속적으로 기록 될 수도 있습니다. "셔터"버튼은 단순히 스트림의 일부를 나중에 개발할 수 있도록 흥미로운 것으로 표시하는 역할을합니다. 그리고 우리가 그 동안 렌즈를 버리고 360º 라이트 필드 카메라로 만듭니다. 프레이밍, 조리개 및 초점은 사실 후에도 선택할 수 있으며 카메라 기본 사항에 대한 일반적인 지식을 창 밖으로 완전히 내 보냅니다.

많은 사람들이 언급했듯이, 이것의 읽기 속도 측면이 있습니다. 이미징 회로는 단순히 센서 픽셀 값을 "획득"할 수 없으며, 라인별로 읽어야합니다.

그런 다음 이러한 픽셀 업데이트 값의 위치를 ​​고려해야합니다. 약간의 압축이 있더라도 이전 프레임에 비해 이후 프레임의 엔트로피가 낮다고 가정하면 상당한 양의 공간이 필요합니다. 또한 압축률이 높지 않은 데이터는 전체 프로세스 속도를 늦출 수 있습니다. 이전 프레임에 비해 새 프레임의 압축률을 보장 할 수 없으므로 시스템은 여전히 ​​성능 저하없이 최악의 시나리오를 처리 할 수있는 충분한 대역폭을 가지고 있어야합니다.

마지막으로 하이젠 베르크 불평등의 영향 또는 불확실성 원칙의 영향을 고려해야한다. 모든 샘플마다 측정에 대한 불확실성이 있습니다. 매우 많은 샘플 (각각 신뢰도가 낮은 경우, 그렇지 않으면 수천 개 정도의 단일 프레임을 선택할 수 있음)을 취함으로써 한 번이 아니라 모든 프레임에서 불확실성을 얻습니다. 이것은 여러 프레임을 결합 할 때 더욱 복잡해지며, 이제 최대 불확실성에는 최종 이미지를 구성하는 프레임 수가 곱해집니다. 최악의 시나리오에서는 이미지가 상당히 저하 될 수 있습니다.

당신의 아이디어가 흥미롭지 만, 그것이 효과가없는 몇 가지 이유가 있습니다.

파일 크기 : 결과 이미지 파일의 크기를 생각하십시오. 내 8mp SLR은 약 3MB 크기의 파일을 제공합니다. 셔터를 누를 때마다 100 장의 이미지를 촬영하는 경우 내 카드에 300MB가 사용되었습니다. 카드가 너무 빨리 채워집니다. 또한 이들은 상대적으로 해상도가 낮은 내 카메라의 숫자 일뿐입니다. 프로 카메라의 경우 크기가 쉽게 두 배 또는 세 배가 될 수 있습니다. Raw에서는 크기가 3 배 정도 더 증가 할 수 있습니다. 결국, 나는 프로 촬영 Raw는 촬영 당 3 기가 바이트 이상 끝날 수 있습니다.

노출 : 때때로 카메라가 1/100 초 이상 노출해야합니다. 적절한 양의 빛을 얻습니다. 너무 낮은 조명에서 촬영하면 결과 이미지가 노출 부족으로 인해 사용할 수 없게됩니다. 존재하지 않는 데이터를 찾을 수 없으므로 이미지를 결합하여이를 보완 할 수는 없습니다.

소음 : 센서가 가열되면 소음으로 알려진 현상이 나타납니다. 이것은 일부 사진에서 무작위로 채색 된 픽셀의 반점입니다. 센서가 한 번에 1 초 동안 계속 작동하면 노이즈 레벨이 빠르게 상승하여 이미지를 사용할 수 없게 될 수 있습니다.

카드 쓰기 속도 : 메모리 카드는 정보를 추가 할 수있는 속도가 제한됩니다. 이것을 쓰기 속도라고합니다. 이 크기의 파일을 처리하려면 카드의 빠른 쓰기 속도가 필요합니다. 이 카드는 매우 비쌀 수 있습니다.

다시 말하면, 이것은 흥미로운 아이디어이지만, 몇 가지 큰 장애물이 있습니다.

이것이 도움이 되었기를 바랍니다.

이 질문이 제기 되었으므로이 아이디어는 (적어도 일부) 스마트 폰에서 다소 구현되었습니다.

기술적 인 한계가 그다지 개선되지 않았기 때문에 물론 그것은 매우 낮은 조명 (예 : 천체 사진)에서 매우 긴 노출로 제한됩니다. 프레임에 움직임이있는 경우 소프트웨어가 여러 n 초 노출을 쌓는 사실을 볼 수 있습니다 (판독시 약간의 불연속성이 있음).

'결과'이미지가 점점 밝아짐에 따라 화면에서 스태킹을 실시간으로 볼 수도 있습니다.

본질적으로 그렇게 작동하는 카메라가 있습니다. HDR (High Dynamic Range) 카메라를 검색하십시오. 가장 비용이 적게 드는 것은 노출을 브라케팅하여 본질적으로 2 개 또는 4 개의 서로 다른 노출을 취한 다음 내부 소프트웨어에서 통합 된 이미지로 결합하여 작동합니다. 실제로 외부 소프트웨어를 사용하여 모든 카메라에서이 작업을 수행 할 수 있습니다 .

고급 HDR 카메라의 작동 방식에 대한 나의 이해는 기본적으로 각 개별 픽셀에 대해 별도의 자동 노출 시간을 동적으로 계산하고이를 사용하여 장면의 실제 밝기를 결정한다는 것입니다. 그러면 각 픽셀에 대해 톤과 톤의 데이터가 발생하는 문제가 해결되며 기본적으로 특정 밝기 임계 값을 초과 할 때 노출 시간과 색상 값만 저장하면됩니다. 당연히이를 위해서는 훨씬 더 복잡한 하드웨어와 소프트웨어가 필요합니다.

몇 가지 유형의 셔터가 있지만 주 셔터는 기계식 및 전자식 셔터입니다 (센서가 켜져 있거나 꺼져 있음).

대부분의 DSLR은 초점면 셔터를 사용하는 반면 비디오 카메라는 전자식 셔터를 사용합니다. 그래서 당신이 그것들을 통합하기 위해하고 싶은 것처럼 들리지만 그것을 달성하는 다른 방법이 있습니다.

셔터의 주된 이유는 사진의 기본 원리 인 노출 때문입니다.

당신은 아마 당신의 모범을 위해 무언가를 설정할 수 있습니다. 브라케팅을 보거나 충분하지 않은 경우 테 더링 을 볼 수 있습니다 .

0.01 = 1/100이며 미세 셔터 속도입니다. 대부분의 카메라는 최대 1/8000 초의 속도를 지원합니다.

마지막 부분에 :

0.01 초마다 1 초 동안 도달하는 빛의 양을 절약한다고 가정 해 봅시다.

여전히 0.01 초마다 해당 샷의 노출에 대해 생각해야합니다.

다른 사람들이했던 점을 제외하고는-노출은 어떻게 될까요?

예를 들어, 기존의 카메라에서는 1 초 노출이 주어진 샷에 필요합니다. 본질적으로 이것은 센서에 의해 한 번에 1 초 분량의 빛이 기록됨을 의미합니다.

좋아, 당신이 한 제안으로 가자, 카메라는 0.001 초 분량의 빛을 1000 번 기록합니다. 이러한 이미지는 모두 노출 부족으로 쓸모가 없습니다. 스택하면 노출 부족을 수정하지 않기 때문에 기존 카메라와 동일한 이미지를 얻지 못합니다. 정확한 노출에 가까운 것을 얻으려면 매우 넓은 조리개가 필요합니다 (적합한 렌즈를 찾을 수있는 경우에도)-피사계 심도 등 다른 문제가있을 수 있습니다. 센서가 실제로 충분히 캡처 할 정도로 민감 할 경우 0.001 초의 빛으로 이미지가 노출되지 않도록 노이즈에 심각한 문제가 발생합니다. 다른 노출을 얻기 위해 프레임을 포함 / 제외한다고 언급 한 아이디어는 이미 노출 슬라이더를 사용하여 PP에서 처리됩니다.

짧은 셔터로 샷을 촬영 한 다음 HDR 소프트웨어 또는 startrail 소프트웨어에 쌓아서 아이디어를 시험해 볼 수 있습니다.

PP의 이미지에서 그림자 / 하이라이트 컨트롤 및 / 또는 스플릿 토닝으로 이미지의 균형을 맞추기 위해 서로 다른 노출로 지상과 하늘을 촬영하는 것에 대해 언급 한 사후 처리 항목을 이미 교정 할 수 있습니다.

또한 속도와 움직임을 감지하기 위해 패닝하는 동안 긴 셔터가 필요한 모터 스포츠와 같은 액션 사진에 대해 생각해보십시오. 매우 작은 셔터 시간으로 200 개의 이미지를 말하면 흐릿함을 포착하지 못하고 샷의 효과가 작동하지 않습니다.