Что такое рольставни? Когда я должен знать об этом?

Отвечая на другой вопрос , Адам Дэвис пишет:

Ваша камера усложняет это, используя рольставни выше заданной скорости (обычно около 1/200). Это означает, что только часть датчика изображения подвергается воздействию сцены в любой момент времени, поэтому, если свет меняется во время экспозиции, изменение цвета повлияет только на часть датчика изображения.

Рольставни также часто упоминаются в контексте видеосъемки DSLR . Однако я еще не видел обсуждения того, что такое рольставни, как они работают и когда это важно.

Что такое рольставни?

Каковы последствия использования одного из них для моих фотографий?

То, о чем говорит Адам, на самом деле не скользящий затвор, а просто затвор в фокальной плоскости. Он также не делает ничего особенного выше 1/200.

Ответы (5)

Что Адам имеет в виду

То, о чем говорит Адам, на самом деле не скользящий затвор, а просто затвор в фокальной плоскости. Он также не делает ничего особенного выше 1/200, за исключением того, что эффект шторки затвора имеет некоторые интересные свойства, которые могут стать более выраженными при более высокой скорости.

Диаграммы на странице Википедии (воспроизведенные ниже) иллюстрируют это лучше всего. По сути, затвор состоит из двух шторок, которые быстро перемещаются сверху вниз (или в некоторых пленочных камерах слева направо). Промежуток между ними - это то, что раскрывает изображение.

Затвор в фокальной плоскости, низкая скорость

Затвор в фокальной плоскости, низкая скорость. Черный квадрат это датчик, красный и зеленый квадраты это первая и вторая шторки .

Затвор в фокальной плоскости, высокая скорость

Затвор в фокальной плоскости, высокая скорость. Черный квадрат это датчик, красный и зеленый квадраты это первая и вторая шторки .

Если выдержка достаточно короткая, второй начнет закрываться до того, как первый полностью откроется, поэтому весь кадр не будет экспонироваться сразу. Таким образом, вы получаете ситуацию, когда все, что происходит очень быстро, например, вспышка камеры или колебание флуоресцентного света, может привести к тому, что свет не покроет весь кадр, а вместо этого создаст полосы или градиенты сверху вниз, где свет падает. разные.

На диаграммах показано, что затворы движутся горизонтально, как и в большинстве 35-мм механических пленочных фотоаппаратов, тогда как современные камеры с электронным управлением затворами (пленочными или цифровыми) почти всегда имеют вертикальные затворы. Это тот же эффект, но в другом направлении на девяносто градусов.

Что такое эффект скользящего затвора

Эффект скользящего затвора , применяемый к цифровому видео, совершенно отличается от описанного выше и совершенно не связан с ним. На самом деле эффект скользящего затвора на самом деле не включает в себя физический затвор, но он называется так условно, потому что он аналогичен тому, как в кинокамере есть затвор, который перемещается по кадру. В цифровом видео эффект скользящего затвора является результатом того, как считывается датчик CMOS.

Датчики CMOS демонстрируют эффект скользящего затвора, когда они находятся в режиме просмотра в реальном времени или в режиме видео, в котором они считываются для каждого видеокадра. Вместо захвата всего кадра сразу информация считывается из каждой строки кадра одна за другой, сверху вниз. Весь процесс занимает до 1/30 секунды на большинстве камер. Это создает желеобразный эффект качания в записанном видео, когда камера держится в руках или много перемещается.

В данном датчике этот скользящий затвор происходит одинаково независимо от скорости затвора, хотя при более длинных выдержках он может быть менее заметен в движении объекта из-за дополнительного размытия движения. Эффект обычно незаметен, когда камера закреплена на штативе или постоянно панорамируется, но более заметен, когда камера держится в руках или во время быстрых движений камеры.

Датчики CMOS, способные работать с более высокой частотой кадров, чем 30 кадров в секунду (а не только за счет повторяющихся кадров), будут демонстрировать меньший эффект скользящего затвора, потому что их датчики были разработаны для более быстрого считывания.

ПЗС не страдает от эффекта скользящего затвора.

+1 Отличное объяснение, спасибо. Я вставил ссылки на изображения из Википедии, надеюсь, вы не против.
Да, это хорошо, спасибо. На случай, если кому-то интересно, на схемах показано, что затворы движутся горизонтально, в то время как современные камеры имеют вертикальные затворы. Хотя тот же эффект.
Я задал аналогичный вопрос, и мне отказали, потому что это объяснение не отображается в поиске. Спасибо за пояснение по матрицам.
Возможно, стоит отметить, что если видео, снятое камерой со скользящими затворами, отображается на ЭЛТ, схема сканирования которой совпадает со схемой сканирования камеры, артефакты, создаваемые скользящими затворами, будут обращены вспять действием сканирования ЭЛТ. Например, видео с почти вертикальными линиями, движущимися справа налево, исказит их, так что нижняя часть будет смещена влево, но ЭЛТ, показывающая видео с почти вертикальными линиями, исказит их, так что нижняя часть будет смещена вправо. Однако я не знаю ни одного современного дисплея, который пытался бы точно имитировать такое поведение.
@supercat Интересно, пытался ли кто-нибудь написать видеоплеер/кодек/формат, который бы искусственно обращал эффект скользящего затвора в цифровом виде?
Статья Википедии о скользящих ставнях не согласуется с начальными предложениями раздела « Что такое эффект скользящих ставней » выше. Из WP: «Скользящий затвор ... захватывается не путем создания снимка всей сцены в один момент времени, а путем быстрого сканирования сцены»; и «рольставни» могут быть механическими или электронными».
Действительно, классический «наклонный» образ гоночного автомобиля 1920-х годов — это в точности эффект скользящего затвора , вызванный скользящим затвором, постепенно экспонирующим сцену снизу вверх.
Вы читали ту часть моего ответа, в которой говорится: «Это аналогично тому, как в кинокамере есть затвор, который перемещается по кадру». Я специально указал, что это эквивалентно эффекту на пленочных кинокамерах , и именно поэтому он получил название «скользящий затвор». Так что спасибо за вашу "поправку", я думаю. Вопрос был конкретно о зеркальных камерах, поэтому я в первую очередь обратил внимание на эффект скользящего затвора в камерах этого типа.
Я просто указываю на то, что есть некоторое противоречие или путаница с тем, что указано в общем (хотя и не в коем случае не каноническом ) справочном источнике, на который люди могут ссылаться.
Мой ответ согласуется с тем, что вы указали в Википедии. Как вы думаете, где противоречие?
Я уже указал, где, по моему мнению, есть противоречие. Тем не менее, я более чем счастлив принять ваш ответ в его нынешнем виде, который, безусловно, заслужил свое место, оставаясь таким же, как и в течение последних 3 лет, И является принятым ответом. знак равно
Термин « скользящий затвор » использовался как минимум за полвека до появления электронных изображений с изобретением телевизионных камер. Чаще всего он использовался в кинокамерах, но существовал и до их изобретения.
Нужно ли мне сделать эту информацию более заметной в моем ответе? Несколько комментариев теперь «исправили» меня в этом, хотя я думал, что обратился к этому в ответе.
@thomasrutter Ну, когда вы говорите такие вещи, как: «На самом деле, эффект скользящего затвора на самом деле не включает в себя физический затвор, но он называется так условно, потому что он аналогичен тому, как в кинокамере есть затвор, который перемещается рамка." похоже, это указывает на то, что вы отвергаете тот факт, что этот термин использовался задолго до того, как было изобретено цифровое видео!
Эта цитата появляется в абзаце, в котором конкретно говорится о том, как она применима к цифровому видео. В предыдущем предложении я написал «применительно к цифровому видео». Дело в том, что с цифровым видео нет физического затвора, но вы все равно можете получить эффект скользящего затвора. Это довольно важно понять, если вы думаете, что это каким-то образом вызвано физическим затвором. Затем в том же цитируемом разделе я продолжаю объяснять происхождение термина в кино. Вам придется пропустить начало и конец этого абзаца, чтобы пропустить этот контекст.
Вторая часть не совсем правильная. Это связано с затвором, только большинство электронных затворов также считывают датчик построчно, поэтому они также могут страдать от эффекта скользящего затвора. slrlounge.com/… . В случае механического затвора эффект возникает из-за того, что две створки затвора слишком медленно открываются, чтобы полностью открыться. Таким образом, одновременно горит только линия датчика, эта линия перемещается по датчику. Если что-то очень быстрое, оно будет находиться в другом месте, когда горит верхняя часть, по сравнению с нижней.
@rickboender Я должен сказать, что действительно не понимаю, откуда вы пришли и правильно ли вы прокомментировали. Вы говорите: «Большинство электронных затворов также считывают датчик построчно, поэтому они также могут страдать от эффекта скользящего затвора» — да, это все , что я подчеркивал в своем ответе. Я даже употребил схожие с вами слова - "вместо захвата всего кадра сразу, информация считывается из каждой строки кадра один за другим, сверху вниз" - это прямо в ответе, который вы прокомментировали.
@thomasrutter: Вы начинаете с заголовка «Что такое эффект скользящего затвора», но затем вы тонко говорите только о цифровом видео и говорите, что этот эффект не имеет ничего общего с физическими затворами, может быть, это правильно для видео, но я найти это очень запутанным. Вы же говорите, что эффект совершенно другой и не связанный с эффектом с физическим затвором, а я думаю, что он точно такой же, разница только в том, что с физическим затвором сенсор загорается ряд за рядом, а в цифровом он читается построчно , физический принцип тот же. Может немного изменить заголовок?
Когда я говорю, что эффект скользящего затвора в цифровом видео «не связан с эффектом, описанным выше», я имею в виду, что он не связан с эффектом затвора в фокальной плоскости на фотокамерах. Но это очень похоже на тот эффект, который вы получаете с рольставнями на пленочных кинокамерах. Я даже говорю, что это «аналогично» этому эффекту — это не совсем то же самое, поскольку в последнем технически пленка освещается не ряд за рядом, а вращающимся затвором .

Роллинг-шаттер — это метод захвата изображения, который заключается не в создании снимка всей сцены в один момент времени, а в быстром сканировании сцены (по вертикали или горизонтали).

Последствия использования скользящего затвора могут привести к предсказуемым искажениям быстро движущихся объектов или частых вспышек света, таких как колебание (эффект желе), перекос, размытие и частичная экспозиция.

Несколько примеров:

Фото Eurocopter EC-120

Лопасти несущего винта кажутся скошенными назад больше, чем обычно, из-за эффекта скользящего затвора.

освещение

Фотография с частичной экспозицией. Условия освещения менялись между экспозицией верхней и нижней частей фотографии.

картина The Slow Mo Guys

Тень пробки от шампанского показывает, что она уже попала в лицо, однако пробка все еще висит в воздухе.

Это явление возврата назад во времени можно объяснить следующей анимацией (где изменение цвета указывает на перемещение затвора вертикально сверху вниз):

пробка от шампанского, летящая в лицо The Slow Mo Guys

Вот демонстрация The Slow Mo Guys , как работает рольставни на основе Canon EOS 7D:

рольставни в замедленной съемке

Связанный:

Узнать больше:

За исключением того, что эпизод с пробкой от шампанского снимался на видео с открытым все время механическим затвором — а поскольку изображение на сенсоре перевернуто, сенсор сканирует снизу вверх сенсора (сверху вниз перевернутого изображения). Если бы это было сделано с использованием механического затвора в режиме «фото», пробка была бы намного впереди тени, потому что нижняя часть кадра (верхняя часть сенсора) была бы экспонирована первой. Подробнее об этом конкретном тесте см . здесь .

Терминология Адама немного неверна - вы не получите рольставни выше 1/200 с или около того, а тот, у которого нижний край начинает закрываться до того, как верхний край полностью откроется, но эффект тот же (рольставни подразумевает сцена постоянно считывается сверху вниз).

Фактически то, что вы получаете на высоких скоростях, представляет собой щель, которая перемещается вверх по датчику, обнажая одну часть за раз. Это имеет значение для больших изменений освещения во время экспозиции, таких как вспышка или в исходном контексте флуоресцентные лампы, которые меняются в течение цикла переменного тока.

Много связанных вопросов для дальнейшего чтения:

Нет, скользящий затвор не означает, что изображение считывается повторно.
Не так ли? см. мой комментарий к вашему ответу!
Затвор с внутренней фокальной плоскостью, изобретенный Оттомаром Аншутцем в 1883 году, назывался «внутренний затвор на рольставнях». Это было для фотоаппаратов, а не для кинокамер. До этого перед объективом ставились рольставни. Термин существует давно.

Этот фильм на YouTube - лучшее объяснение этого, которое я видел.

Я обнаружил это на этой странице на сайте фотографии DYI.

Вы также можете посмотреть это объяснение на YouTube.

Затвор на самом деле состоит из двух затворов, один скользит вверх, а другой скользит вниз. Один используется для начала экспозиции, а другой используется для завершения экспозиции.

Чтобы открыть затвор, требуется немного времени, поэтому, если бы был только один затвор, была бы разница во времени экспозиции между верхней и нижней частью изображения. Если например затвору нужна 1/1000 с. открыть, это означало бы 20% разницу во времени экспозиции между верхом и низом при экспонировании на 1/100 с.

Термин « рольставни » используется, когда вторая шторка начинает закрываться до того, как первая шторка закончит открываться. В крайнем случае это означает, что на пленке/датчике имеется лишь тонкое отверстие. Вы можете получить ту же функцию от одного затвора в виде занавески с отверстием, которое катится по материалу, но эта конструкция даст вам меньше гибкости, когда речь идет о времени экспозиции.

Я бы не согласился с терминологией, прокрутка подразумевает, что что-то постоянно происходит в цикле, например, прокручивающийся состав или прокручивающиеся замены в спорте, и поэтому применяется только к многократному считыванию изображения строка за строкой в ​​электронном виде, как в режиме реального времени, а не к работу механического затвора.
@Matt Grum: Вот, например, с тобой не согласен: en.wikipedia.org/wiki/Rolling_shutter
Это вам Википедия, статья как будто противоречит сама себе по этому поводу: "Этот метод реализуется путем скручивания (перемещения) затвора по экспонируемой области изображения вместо того, чтобы экспонировать всю область изображения одновременно (затвор может быть либо механическим или электронный). Преимущество этого метода заключается в том, что датчик изображения может продолжать собирать фотоны в процессе сбора данных, тем самым повышая чувствительность». Как датчик изображения может продолжать собирать фотоны с помощью механического рольставня?
NB, я не минусовал вас, остальная часть вашего ответа содержит полезную информацию, несмотря на расхождения во мнениях об определении прокатки...
Википедия иногда любит противоречить сама себе. См. также статью о затворе в фокальной плоскости, которая ни в коем случае не называет его «скользящим затвором» en.wikipedia.org/wiki/Focal-plane_shutter — забавно, что они даже включают то же изображение вертолета в качестве примера затвора в фокальной плоскости. эффект. Я думаю, и это то, что я лично чувствую, что это распространенное заблуждение, что это и есть «роллинг-ставни».
Термин « скользящий затвор » использовался как минимум за полвека до появления электронных изображений с изобретением телевизионных камер. Чаще всего он использовался в кинокамерах, но существовал и до их изобретения.
Что такое рольставни? Когда я должен знать об этом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v