영화 모드의 DSLR에 글로벌 셔터 대신 롤링 셔터가있는 이유는 무엇입니까?

틀린 점 있으면 지적 해주세요:

사진을 찍을 때 센서는 노출 시간 동안 빛 정보를 "전체로"수집 한 다음 카드에 저장합니다. 영화를 만들 때 센서는 한 줄씩 스캔 한 다음 프레임을 카드에 저장합니다.

이것이 맞다면 촬영할 때 왜 카메라가 글로벌 셔터 (사진 모드에서와 같이)에서 롤링 셔터 (동영상 모드)로 전환됩니까?

물론 기술적 인 이유가 있어야하지만 글로벌 셔터 대신 롤링 셔터를 사용하는 것이 왜 더 편리합니까?

dslr rolling-shutter

— 안드레스
소스

네가 틀렸어. 사진을 찍을 때 CMOS 센서는 비디오를 촬영할 때와 정확히 같은 방식으로 한 줄씩 스캔합니다.

— Jay Lance Photography

설명이 명확하지 않습니다 ... 오래된 사진은 필름이 물리적 셔터 움직임으로 인해 나중에 작동하는 이유를 설명하지만 문제는 라인 획득 순서이므로 전자 셔터가 필요한 이유는 설명하지 않습니다. 현재 카메라 모델의 프로세서 용량과 데이터 수량을 알지 못하면 센서가 한 번에 한 줄씩 등록하는 이유가 프로세서 용량 기술이라고 생각합니다. 즉, 프로세서가 충분히 빨라지면 카메라가 모든 "프레임"에서 동시에 모든 라인을 등록 할 수 있기 때문에 롤링 셔터 효과가 사라집니다.

@ Terra : Jerry Coffin의 답변을 참조하십시오. 문제는 프로세서 전원이 아니라 배선 입니다.

— 프로필을 읽으십시오

그렇습니다. 문제는 실제로 배선 / 물리적 레이아웃 문제입니다. 그러나 이것이 CMOS 센서를 위해 개선되고있는 영역이라고 생각합니다. 작년에 캐논은 오늘날 카메라에 존재하는 가장 큰 최신 센서보다 판독 속도가 상당히 높은 120mp APS-H 센서를 시연했습니다. 프로토 타입의 기술적 세부 사항은 공개하지 않았지만 이전보다 더 많은 병렬 센서 판독 값 을 제공하도록 배선을 재구성했다고 가정 합니다.

— jrista

답변:

두 경우 모두 센서에서 실제 판독은 한 줄씩 수행됩니다. 모든 픽셀을 병렬로 읽으려면 각 픽셀의 센서에서 메모리로 별도의 연결이 필요합니다. 예를 들어 센서에서 메모리로의 1,200 만 개의 연결은 엄청나게 비싸며 실질적인 이점은 거의 없습니다.

이 이유에 나타납니다 스틸 모드에서, 당신은 물리적 셔터를 사용하고, 셔터가 닫힐 때 메모리에 센서로부터 판독이 발생합니다 동영상 모드 여전히 모드의 차이로, 그것은 매우 간단입니다. @Matt Grum이 지적했듯이 셔터의 물리적 한계로 인해 X-sync 속도보다 동일한 효과가 여전히 나타납니다.

동영상 모드에서 물리적 셔터를 사용하지 않는 이유는 물리적 한계가 더 큽니다. 셔터는 노출 시간이 매우 짧을 수 있지만 작동 간에 복구 시간 이 있으므로 초당 약 10 프레임 이상을 달성하기가 어렵습니다. 비디오에 필요한 초당 24 프레임에 도달하면 거의 이점이 없지만 많은 비용이 추가됩니다. 따라서 동영상 모드에서는 물리적 셔터가 열려 있고 카메라는 전자식 셔터를 대신 사용합니다. 그렇게하면 센서에서 메모리로 라인 단위 판독 결과가 표시 될 수 있습니다.

— 제리 관
소스

따라서 스틸 모드에서는 CMOS가 부분적으로 글로벌 셔터 역할을합니다 (모든 빛이 센서를 전체적으로 노출 시키므로 더 이상 빛이 닿지 않으면 각 라인을 읽습니다). ? 그러나 왜 카메라가 전자식 셔터를 사용하는 경우 (감도를 감지해야 할 때 센서에 명령을 내리는 것 같음) 여전히 왜곡 된 인공물이 있습니까? 센서가 빛을 전체적으로 수신하면 전자식 셔터가 작동하고 라인이 읽 히면 왜 롤링 셔터 아티팩트가 발생합니까?

— Andres

빛의 감도를 "끄는"명령이 없기 때문입니다. 셀에서 데이터를 읽는 것만으로 해당 셀의 전하가 소모됩니다.

— Jerry Coffin

빛 = 비 및 픽셀 = 버킷이라고 생각하면 약간 도움이 될 수 있습니다. 또한 CMOS 센서에서 각 버킷에 물이 얼마나 있는지 확인하는 유일한 방법은 버킷을 비우는 것입니다. 버킷을 하나씩 비울 수 있으며 항상 비가 내립니다. "영화 모드"는 단순히 비가 올 때 버켓을 비우는 것을 의미합니다. "사진 모드"는 다릅니다. 먼저 버킷 필드 위에 덮개를 설치하십시오. 그런 다음 각 양동이를 비우십시오. 그런 다음 덮개를 잠시 제거한 후 다시 넣습니다 ( "노출"). 그런 다음 각 버킷을 비우고 측정합니다.

— Jukka Suomela

@Jukka Suomela : 하나의 사소한 점을 제외하고는 유추 할만한 비유가 있습니다. 실제로 하나의 버킷이 아니라 전체 "버킷 행"을 한 번에 비울 수 있습니다.

— Jerry Coffin

비가 내리는 물통에서 돌아 다니며 피곤하게 들립니다.

— Nick Bedford

스틸을 촬영할 때 센서에 닿는 빛을 제어하는 물리적 셔터가 있습니다. 정지 영상을 촬영할 때 이미지는 여전히 한 줄씩 읽지 만 실제 셔터 닫힘으로 인해 판독 중에 추가 빛이 기록되지 않습니다.

라인 단위 판독은 대형 센서 카메라에서 발견 된 CMOS 설계의 결과이므로 피할 수 없습니다 (더 싼 / 더 큰 CCD를 만드는 방법을 찾을 때까지).

셔터 속도가 카메라 x- 동기화 속도 (일반적으로 1/250 초)보다 빠른 경우 셔터가 맨 위에서 완전히 열리기 전에 맨 아래에서 닫히기 시작합니다. 그 결과 1 / 4000s와 같은 매우 빠른 속도의 경우 프레임을 가로 지르는 슬릿이 생겨 스틸에 유사한 롤링 셔터 효과가 나타납니다. 그러나 셔터 (1 / 250s)로 프레임을 통과하는 시간이 비디오 (1 / 25s) 동안 센서를 읽는 시간보다 10 배 더 빠르기 때문에 매우 빠르게 움직이는 물체가 필요합니다.

다음은 효과를 잘 보여주는 매우 오래된 사진입니다.

스틸에서 발생하지 않는 앞뒤로 이동하면 비디오에서이 효과가 더 두드러집니다.

— 맷 그럼
소스

음, 1 초 이상 (또는 그 이상) 노출은 어떻습니까? 센서가 각 라인을 읽는 데 더 많은 시간이 걸리거나 바닥에 닿을 때 라인을 다시 읽습니까?

— Andres

셔터 1/250 약의 이상 (카메라에 따라 다름)의 노출에 대한 완전히 개방 될 수 있지만, 위해 (비 HSS) 플래시와 셔터 속도에 제한이 왜 그냥 지적 @Nick 짧은 노출 주어진 시간에 전체 센서가 노출되지 않습니다.

— whuber

@Nick 셔터가 프레임을 스캔하는 것은 1/250 초보다 빠른 속도 일뿐입니다. 1/200 초에 전체 센서가 노출되는 순간이 있으므로이 속도로 플래시를 사용할 수 있습니다.

— Matt Grum

@Andres, 스틸 촬영시 셔터를 닫은 후 프레임이 스캔되므로 1 초 노출로 셔터가 1 초 동안 열린 다음 닫히고 전체 프레임이 약 1/25 초 안에 스캔됩니다

— Matt Grum

@ 매트, 나는 내 실수를 깨달았고 의견을 삭제했습니다! 그러나 이것은 왜 비디오 모드에서 셔터를 굴려야 하는지를 설명하지 않습니다. 왜 카메라가 전체 프레임을 캡처 할 수 없습니까?

— NickM

이 링크가 유용 할 수 있습니다.

http://www.dvxuser.com/jason/CMOS-CCD/(Barry Green / via @ SFGPhoto 제공)

CMOS에 비해 열, 전력, 재생 빈도가 느리고 CCD보다 저렴합니다. CCD는 더 빠르지 만 더 많은 에너지와 비용이 필요합니다 ...

칩 제조에 대한 기본 지식을 바탕으로 유사한 기술을 사용하여 이미지 센서와 프로세서를 만듭니다. 프로세서 제작은 축소를 선호합니다 : 작을수록 저렴합니다. 그러나 사진가들은 BIG 센서를 원합니다. 더 많은 비용이 들지 않으면 양방향으로 가질 수 없습니다. 또한 많은 픽셀을 센서에 포장하면 너무 좋은 것이 될 수 있습니다 (빛이 적음).

그러나 왜 사진 모드에서 빛이 전체적으로 그리고 비디오 모드에서 한 줄씩 읽히는가? 이 기사에서는 롤링과 전역의 차이점을 설명하지만 사진과 동영상 모드 간 전환을 이해할 수 없습니다.

— Andres

@Andres, 이미지는 사진 모드에서 여전히 한 줄씩 읽습니다.

— 매트 그럼