Co to jest roleta? Kiedy muszę być tego świadomy?

20

W odpowiedzi na inne pytanie Adam Davis pisze:

Aparat komplikuje to, stosując roletę powyżej określonej prędkości (zwykle około 1/200. Oznacza to, że tylko część czujnika obrazu jest wystawiona na scenę w danym momencie, więc jeśli światło zmieni się podczas ekspozycji, zmiana koloru wpłynie tylko na część czujnika obrazu.

Rolety często wymieniane są również w kontekście wideografii DSLR . Mam jednak do czynienia z dyskusją na temat tego, czym jest roleta, jak działa i kiedy jest ważna.

Co to jest roleta?

Jakie są konsekwencje korzystania z jednego z moich zdjęć?

fmark
źródło
2
To, o czym mówi Adam, nie jest tak naprawdę roletą, to po prostu migawką płaszczyzny ogniskowej. Nie robi też nic specjalnego powyżej 1/200.
thomasrutter,

Odpowiedzi:

18

O czym mówi Adam

To, o czym mówi Adam, nie jest tak naprawdę roletą, to tylko migawką płaszczyzny ogniskowej. Nie robi też nic specjalnego powyżej 1/200, z wyjątkiem tego, że efekt kurtyny migawki ma pewne interesujące właściwości, które mogą stać się bardziej wyraźne przy większej prędkości.

Te schematy na stronie wikipedia (przedstawione poniżej) ilustrują to najlepiej. Zasadniczo migawka składa się z dwóch zasłon, które poruszają się od góry do dołu (lub w niektórych kamerach filmowych od lewej do prawej) w krótkim odstępie czasu. Odstęp między nimi uwidacznia obraz.

Migawka płaszczyzny ogniskowej, niska prędkość

Migawka płaszczyzny ogniskowej, niska prędkość. Czarny kwadrat to czujnik, czerwone i zielone kwadraty to pierwsza i druga zasłona .

Szybka migawka płaszczyzny ogniskowej

Szybka migawka płaszczyzny ogniskowej. Czarny kwadrat to czujnik, czerwone i zielone kwadraty to pierwsza i druga zasłona .

Jeśli czas otwarcia migawki jest wystarczająco krótki, drugi zacznie się zamykać, zanim pierwszy całkowicie zakończy otwieranie, więc cała ramka nie zostanie naświetlona naraz. Dlatego pojawia się sytuacja, w której wszystko, co dzieje się naprawdę szybko, takie jak błysk aparatu lub drganie światła fluorescencyjnego, może powodować, że światło nie pokrywa całej ramy, ale zamiast tego tworzy pasma lub gradienty od góry do dołu, gdzie światło jest różne.

Diagramy pokazują, że żaluzje poruszają się poziomo, tak jak w większości 35 mm mechanicznych kamer filmowych, podczas gdy nowoczesne aparaty z elektronicznie sterowanymi żaluzjami (filmowymi lub cyfrowymi) prawie uniwersalnie mają żaluzje pionowe. To ten sam efekt, ale w dziewięćdziesięciu stopniach w innym kierunku.

Czym jest efekt rolety

Efekt rolowanej migawki, który ma zastosowanie do cyfrowego wideo, jest zupełnie innym i zupełnie niezwiązanym efektem z opisanym powyżej. W rzeczywistości efekt rolowanej migawki w rzeczywistości nie wymaga fizycznej migawki, ale nazywa się to konwencją, ponieważ jest analogiczny do sposobu, w jaki kamera kinowa ma migawkę poruszającą się po ramce. W cyfrowym wideo efekt ruchomej migawki jest wynikiem odczytu czujnika CMOS.

Czujniki CMOS wykazują efekt migawki, gdy są w trybie podglądu na żywo lub w trybie wideo, w którym są odczytywane dla każdej klatki wideo. Zamiast przechwytywać całą ramkę naraz, informacje są odczytywane z każdego rzędu ramki, jeden po drugim, od góry do dołu. Cały proces zajmuje do 1/30 sekundy w większości aparatów. Powoduje to powstanie galaretowatego efektu kołysania się podczas nagrywania wideo, gdy kamera jest trzymana w ręku lub często się porusza.

W danym czujniku ta roleta migawki zachodzi jednakowo niezależnie od czasu otwarcia migawki, chociaż przy dłuższych czasach otwarcia migawki może być mniej zauważalny w ruchu obiektu z powodu dodatkowego rozmycia ruchu. Efekt zwykle nie jest zauważalny, gdy aparat jest zamocowany na statywie lub stabilnie obracany, ale jest bardziej widoczny, gdy aparat jest trzymany w ręce lub podczas szybkich ruchów aparatu.

Czujniki CMOS o prędkości większej niż 30 klatek na sekundę (i nie tylko poprzez powtarzanie klatek) będą wykazywały mniejszy efekt migawki, ponieważ ich czujniki zostały zaprojektowane tak, aby można było je szybciej czytać.

CCD nie odczuwa efektu rolety.

thomasrutter
źródło
1
Tak, to dobrze, dzięki. W przypadku, gdy ludzie się zastanawiają, diagramy pokazują, że żaluzje poruszają się poziomo, podczas gdy nowoczesne aparaty wydają się mieć żaluzje pionowe. Jednak ten sam efekt.
thomasrutter,
1
Warto zauważyć, że jeśli wideo kręcone kamerą z ruchomą migawką jest wyświetlane na CRT, którego wzór skanowania odpowiada wzorcowi kamery, artefakty utworzone przez ruchomą migawkę zostaną odwrócone przez działanie skanera CRT. Na przykład wideo prawie pionowych linii poruszających się z prawej na lewą pochyliłoby je, tak że spód został przesunięty w lewo, ale CRT pokazujący wideo prawie pionowych linii pochyliłoby je, tak aby spód wyglądał na przesunięty w prawo. Nie znam jednak żadnych nowoczesnych wyświetlaczy, które starają się dokładnie naśladować takie zachowanie.
supercat
1
Artykuł w Wikipedii na temat zwijanej rolety nie zgadza się z początkowymi zdaniami w sekcji „ Czym jest efekt zwijanej rolety ” powyżej. Z WP: „Roleta ... zostaje uchwycona nie przez zrobienie migawki całej sceny w jednej chwili, ale raczej przez szybkie skanowanie całej sceny”; oraz „roleta może być mechaniczna lub elektroniczna”.
scottbb 26.04.16
1
Rzeczywiście, klasyczny „pochylony” obraz samochodu wyścigowego z 1920 roku jest dokładnie efektem rolowanej migawki , powodowanym przez wycierającą migawkę, która stopniowo odsłania scenę od dołu do góry.
scottbb
1
Moja odpowiedź jest zgodna z tym, co wskazałeś na Wikipedii. Jak myślisz, gdzie jest sprzeczność?
thomasrutter
14

Roleta jest metodą przechwytywania obrazu, która nie polega na robieniu migawki całej sceny w jednej chwili, ale raczej na szybkim skanowaniu sceny (pionowo lub poziomo).

Implikacje korzystania z rolety mogą powodować przewidywalne zniekształcenia szybko poruszających się obiektów lub szybkie błyski światła, takie jak kołysanie (efekty galaretowate), pochylenie, rozmaz i częściowe naświetlenie.

Kilka przykładów:

Zdjęcie Eurocoptera EC-120

Wydaje się, że łopaty wirnika są odciągane bardziej niż zwykle z powodu efektu rolety.

oświetlenie

Zdjęcie wykazujące częściową ekspozycję. Zmieniły się warunki oświetlenia między ekspozycją górnej i dolnej części zdjęcia.

zdjęcie autorstwa The Slow Mo Guys

Cień korka szampana pokazuje, że już uderzył w twarz, jednak korek jest nadal zawieszony w powietrzu.

To zjawisko cofania się w czasie można wytłumaczyć następującą animacją (gdzie zmiana koloru oznacza migawkę obracającą się pionowo od góry do dołu):

korek szampana uderzający w twarz przez The Slow Mo Guys

Oto demonstracja The Slow Mo Guys, jak działa roleta na podstawie Canona EOS 7D:

roleta w zwolnionym tempie

Związane z:

Zobacz więcej:

kenorb
źródło
1
Tyle że sekwencję korka szampana nakręcono za pomocą wideo z mechaniczną migawką otwartą przez cały czas - a ponieważ obraz jest odwrócony na czujniku, czujnik skanuje od dołu do góry czujnika (od góry do dołu odwróconego obrazu). Gdyby zostało zrobione przy użyciu mechanicznej migawki w trybie „zdjęć”, korek byłby daleko przed cieniem, ponieważ spód ramy (góra czujnika) byłby odsłonięty jako pierwszy. Więcej informacji na temat tego konkretnego testu można znaleźć tutaj .
Michael C
7

Terminologia Adama jest nieco wyjęta - nie dostajesz rolety powyżej 1 / 200s, ale takiej, której dolna krawędź zaczyna się zamykać, zanim górna krawędź się całkowicie otworzy, ale efekt jest taki sam (roleta oznacza scena jest stale odczytywana od góry do dołu).

Przy dużych prędkościach uzyskuje się szczelinę, która przesuwa czujnik w górę, odsłaniając jedną część na raz. Ma to wpływ na duże zmiany oświetlenia podczas ekspozycji, takie jak błysk lub w oryginalnym kontekście świetlówki, które zmieniają się podczas cyklu prądu przemiennego.

Wiele powiązanych pytań do dalszego czytania:

Matt Grum
źródło
Nie, rolowana migawka nie oznacza, że ​​obraz jest odczytywany wielokrotnie.
Guffa,
Prawda? zobacz mój komentarz do twojej odpowiedzi!
Matt Grum,
Nazwą wewnętrznej migawki wewnętrznej ogniskowej Ottomara Anschutza, wynalezionej w 1883 roku, była „wewnętrzna roleta zewnętrzna”. To było dla aparatów fotograficznych, a nie kamer filmowych. Wcześniej rolety były umieszczane przed obiektywem. Termin ten istnieje już od dawna.
Michael C
0

Migawka to tak naprawdę dwie migawki, jedna, która przesuwa się w górę, a druga, która przesuwa się w dół. Jeden służy do rozpoczęcia ekspozycji, a drugi do zakończenia ekspozycji.

Otwarcie migawki zajmuje trochę czasu, więc gdyby była tylko jedna migawka, różnica czasu ekspozycji między górą i dołem obrazu byłaby różna. Jeśli na przykład migawka potrzebuje 1/1000 s. otwarcie, oznaczałoby 20% różnicę czasu ekspozycji między górną i dolną częścią przy ekspozycji na 1/100 s.

Termin roleta zewnętrzna jest używany, gdy druga roleta zaczyna się zamykać, zanim pierwsza roleta skończy się otwierać. W skrajnym przypadku oznacza to, że jest tylko cienki otwór, który toczy się po folii / czujniku. Tę samą funkcję można uzyskać z jednej żaluzji w postaci kurtyny z otworem, który toczy się po mediach, ale ta konstrukcja dałaby mniejszą elastyczność, jeśli chodzi o czas ekspozycji.

Guffa
źródło
1
Nie zgadzam się co do terminologii, przewijanie sugeruje, że coś ciągle dzieje się w cyklu, takie jak lista przewijania lub zastępcze kołysanie w sporcie, i jako takie dotyczy tylko wielokrotnego czytania linii obrazu po wierszu elektronicznie, jak w widoku na żywo, a nie do obsługa mechanicznej migawki.
Matt Grum,
@Matt Grum: To, na przykład, nie zgadza się z tobą: en.wikipedia.org/wiki/Rolling_shutter
Guffa
To dla ciebie Wikipedia, artykuł wydaje się zaprzeczać samemu tematowi: „Ta metoda jest realizowana poprzez obracanie (przesuwanie) migawki w obszarze obrazu możliwego do wystawienia zamiast odsłonięcia obszaru obrazu w tym samym czasie (migawka może być albo mechaniczna lub elektronicznie). Zaletą tej metody jest to, że czujnik obrazu może nadal gromadzić fotony podczas procesu akwizycji, zwiększając w ten sposób czułość. ” W jaki sposób czujnik obrazu może nadal gromadzić fotony za pomocą mechanicznej rolety?
Matt Grum,
nb Nie głosowałem za tobą, reszta twojej odpowiedzi zawiera przydatne informacje, pomimo różnicy zdań co do definicji toczenia ...
Matt Grum
Wikipedia lubi czasem zaprzeczać. Zobacz także artykuł na temat migawki płaszczyzny ogniskowej, który w żadnym momencie nie nazywa jej „migawką” en.wikipedia.org/wiki/Focal-plane_shutter - zabawnie zawierają nawet ten sam obraz helikoptera jako przykład migawki płaszczyzny ogniskowej efekt. Myślę, i to właśnie osobiście uważam za powszechne nieporozumienie, że właśnie tym jest „roleta”.
thomasrutter