Dlaczego w aparacie cyfrowym jest mechaniczna migawka?

Rozumiem, że w aparacie średnica otwarcia migawki - przysłona - kontroluje ilość wpadającego światła, a to wpływa na wynikową ekspozycję.

Ale nie rozumiem, dlaczego w aparacie cyfrowym migawka musi się zamykać i otwierać podczas robienia zdjęcia lub robienia zdjęć seryjnych. Czy ograniczenia liczby klatek na sekundę (liczba klatek na sekundę) lub najszybszy czas otwarcia migawki (na przykład ¹ / ₃₂₀₀) nie mogą być własnością czujnika elektronicznego?

Pytam o to, ponieważ mój nowy aparat nie może wykonać więcej niż jednego zdjęcia na sekundę w trybie ciągłym. 1 FPS jest niedorzeczny w aparacie z 2011 roku, nie sądzisz? (Może zrobić 30 klatek na sekundę dla wideo HD.)

Prawdopodobnie powodem stosowania okiennic mechanicznych jest to, że ich wady są najłatwiejsze do zniesienia; konkurujące technologie nie są (jeszcze) wyraźnie lepsze.

Głównym problemem jest to, że elektroniczna migawka oddziałująca na cały czujnik jednocześnie jest dość łatwa do zaimplementowania na matrycy CCD, podczas gdy dla CMOS (preferowane w nowych lustrzankach cyfrowych ) wymaga dodatkowego obwodu w każdym czujniku . Można to zrobić, ale koszt jest wysoki - zakres dynamiczny, rozdzielczość i / lub koszt. Na przykład Sony F55 to zorientowany na wideo korpus aparatu z pełnoklatkową matrycą CMOS 8,9 MP z globalnym obwodem migawki, który kosztuje w 2015 r. Aż 29 tys. Dolarów - około 4 razy więcej niż topowe korpusy Canon / Nikon o wiele wyższa rozdzielczość, ale bez tego obwodu migawki.

Zwykle czujniki CMOS są resetowane i odczytywane wiersz po rzędzie, co zajmuje więcej czasu niż podróż nowoczesnej mechanicznej migawki, dlatego efekt rolety jest gorszy, a maksymalna szybkość synchronizacji wolniejsza.

Wiele najnowszych aparatów oferuje opcję elektronicznej pierwszej kurtyny migawki, w której ekspozycja rozpoczyna się sekwencyjnie włączonymi rzędami czujników, a kończy mechaniczną kurtyną migawki z tą samą prędkością. Czujniki prądu mogą sięgać od jednej krawędzi do drugiej nieco wolniej niż 1/100 sekundy, na równi z mechanicznymi żaluzjami z lat siedemdziesiątych. Chociaż możliwe są wyższe prędkości, odsłaniając tylko szczelinę na raz, prędkość ta określa ilość efektu toczenia i maksymalną prędkość synchronizacji.

W przypadku w pełni elektronicznej migawki tylna kurtyna musi być również elektroniczna. Spowoduje to wyłączenie i skasowanie wiersza, dlatego najpierw należy odczytać dane. Odczytywanie danych jest nawet wolniejsze niż włączanie wierszy, paraliżując maksymalną prędkość synchronizacji i kilkakrotnie intensyfikując efekty rolet.

W trybie wideo / podglądu na żywo elektroniczną migawkę można „przyspieszyć”, pomijając większość wierszy, co skutkuje niższą rozdzielczością. Przesyłane dane można jeszcze bardziej zmniejszyć, zmniejszając głębokość bitów - przejawia się to w zmniejszonym zakresie dynamicznym.

CCD jest powszechne w kompaktach i często używają migawek elektronicznych. W niektórych starszych lustrzankach cyfrowych Nikon, takich jak D1 lub D70, zastosowano matryce CCD z elektroniczną migawką. W tych aparatach czasami pojawiły się podobne do siatki wzory na zwykłych obszarach tonalnych z czasami otwarcia migawki, w których zastosowano migawkę elektroniczną.

Podejrzewam, że miałeś na myśli tylko powszechnie stosowaną migawkę płaszczyzny ogniskowej ; żaluzja skrzydłowa to kolejna mechaniczna konstrukcja żaluzji. Jego głównymi zaletami są cisza i możliwość synchronizacji lampy błyskowej przy dowolnej prędkości, ponieważ migawka zawsze się całkowicie otwiera. Ale migawka liścia musi albo znajdować się dokładnie tam, gdzie znajduje się przysłona (tj. W każdym obiektywie), albo potrzebuje specjalnie zaprojektowanych soczewek, które mają punkt węzłowy w pewnej odległości między soczewką a płaszczyzną obrazu. Pierwsza opcja jest droga, stosowana w wielu systemach średniego formatu; drugi jest ograniczony w projektowaniu obiektywów, ale został zastosowany w niektórych starych modelach lustrzanek (np. Topcon Auto 100).

W Canonie SX30IS migawka (która może działać z prędkością 1/3200 s) najprawdopodobniej nie jest czynnikiem ograniczającym szybkość serii. Szybkość jest najprawdopodobniej hamowana przez przepustowość danych - nawet podczas fotografowania w niskiej rozdzielczości aparat nadal odczytuje wszystkie 14 MP z czujnika, aby zapewnić maksymalną jakość obrazu. W przypadku wideo jakość obrazu jest mniej ważna niż liczba klatek na sekundę, więc kamera odczytuje z czujnika tylko wybrane wiersze i kolumny.

Zgodnie ze specyfikacją wyłączenie wyświetlacza LCD powinno pomóc Ci osiągnąć 1,3 fps. Lub jeśli chcesz wymienić jakość obrazu na szybkość serii, po prostu nagraj wideo i wyodrębnij klatki później.

Wideo nie korzysta z mechanicznej migawki. Migawka pozostaje otwarta. Coś zwanego roletą służy do skanowania czujnika. Zajmuje to trochę czasu i nie jest natychmiastowe jak naświetlanie 1 / 4000th z mechaniczną migawką, w której wszystkie miejsca na czujniku rejestrują w tym samym momencie. Przy 30 klatkach na sekundę każda klatka jest efektywnie 1/30 sekundy, więc ten rodzaj przechwytywania nie jest taki sam, jak po kliknięciu pojedynczej klatki za pomocą mechanicznej migawki. Otrzymujesz również zmniejszoną rozdzielczość, ponieważ kamera może przetwarzać tylko tyle pikseli i zapisywać je na nośniku.

Jeśli więc zrezygnujesz z mechanicznej migawki, uzyskasz niższą rozdzielczość i więcej rozmycia, nie mówiąc już o wypaczaniu i innych efektach wyjaśnionych w odnośniku na temat rolety.

Co powiedziała rfusca. Modele D3 i 1D4 wykonują zdjęcia z prędkością 9–10 kl./s za pomocą mechanicznej migawki pełnoklatkowej. Migawka pełnoklatkowa może z łatwością przełączać się w czasie 1 / 125s, więc nie jest to problemem w przypadku klatek na sekundę.

Przetwarzanie zrzutu ponad 10 MP z czujnika do formatu JPEG, a następnie zapisanie go na karcie nie jest łatwym zadaniem.

Nagrywanie wideo to zupełnie inna historia niż szybkie fotografowanie, ponieważ dane są przesyłane strumieniowo, a sprzęt i kodek są dopasowane do wykonywanego zadania.

1080p to około 2 megapiksele, a schemat kompresji (poza już wysoce zoptymalizowanym, niskim współczynnikiem w aparatach konsumenckich) może być nawet częściowo wykonany sprzętowo.

To, co opisujesz, bardziej przypomina kamerę RED, która bardziej pochyla się w kierunku kamery wysokiej prędkości z ponad 10-megapikselowym czujnikiem cmos, który rejestruje skompresowane „surowe”, które nadal jest w istocie stratnym schematem jpeg typu X> 1: 1.

To oznacza, że ​​istnieją dwa problemy, jeden to przepustowość między urządzeniami / urządzeniami do przechowywania, a drugi to możliwość przetwarzania końcowego, którą Red rozwiązał przez przetworzenie surowego sprzętu przed zapisaniem na nośniku, który będzie później edytowany.

Red jest gigantyczny i ma aktywny układ chłodzenia z radiatorem i wentylatorami. To nie jest typowy miliwat osadzony układ w czymś, co jedna osoba może nosić dwiema rękami.