Почему в цифровой камере есть механический затвор?

Я понимаю, что в камере диаметр отверстия затвора - диафрагма - контролирует, сколько света входит, и это влияет на результирующую экспозицию.

Но я не понимаю, почему в цифровой камере затвор должен закрываться и открываться при съемке или непрерывной съемке. Разве ограничения частоты кадров (кадров в секунду) или максимальной скорости затвора (например, ¹ / ₃₂₀₀) не могут быть просто свойством электронного датчика?

Я спрашиваю об этом, потому что моя новая новая камера не может делать более одного снимка в секунду в непрерывном режиме. 1 FPS - это смешно в камере 2011 года, не правда ли? (Он может делать 30 кадров в секунду для HD-видео.)

Вероятно, причина использования механических жалюзи в том, что с их недостатками легче всего жить; конкурирующие технологии не являются (пока) явно превосходящими.

Основная проблема заключается в том, что электронный затвор, воздействующий сразу на весь датчик, довольно просто реализовать на датчике CCD, в то время как для CMOS (предпочтительнее для новых зеркальных фотокамер) требуется дополнительная схема в каждом датчике . Это можно сделать, но затраты высоки - динамический диапазон, разрешение и / или стоимость. Например, Sony F55 представляет собой видео-ориентированный корпус камеры с полнокадровым 8,9-мегапиксельным CMOS-датчиком, имеющим глобальную схему затвора, и стоит в 2015 году 29 000 долларов, что примерно в 4 раза больше, чем у топовых корпусов от Canon / Nikon со значительно более высокое разрешение, но без этой схемы затвора.

Обычно датчики CMOS сбрасываются и считываются строка за строкой, что занимает больше времени, чем требуется для перемещения современного механического затвора, поэтому эффект прокручивающегося затвора хуже, а максимальная скорость синхронизации медленнее.

Многие современные камеры предоставляют опцию электронной первой шторки затвора, где экспозиция начинается последовательно включенными рядами датчиков и заканчивается механической шторкой затвора, следующей с той же скоростью. Датчики тока могут перемещаться от одного края к другому чуть медленнее, чем 1/100 секунды, наравне с механическими затворами 1970-х годов. Несмотря на то, что возможны более высокие скорости при одновременном экспонировании только щели, эта скорость определяет величину эффекта прокатки и максимальную скорость синхронизации.

Для полностью электронного затвора задняя шторка также должна быть электронной. Это отключит и сотрет строку, поэтому данные должны быть прочитаны в первую очередь. Чтение данных происходит даже медленнее, чем при включении строк, что снижает максимальную скорость синхронизации и усиливает эффекты прокручивающегося затвора в несколько раз.

В режиме видео / просмотра в реальном времени электронный затвор можно «ускорить», пропустив большинство строк, что приведет к снижению разрешения. Передаваемые данные можно уменьшить еще больше, уменьшив битовую глубину - это проявляется в уменьшенном динамическом диапазоне.

CCD является обычным явлением в компактах, и они часто используют электронные жалюзи. На некоторых старых зеркальных фотокамерах Nikon, таких как D1 или D70, использовались ПЗС с электронным затвором для более высоких скоростей. Сообщалось, что на этих камерах узоры в виде сетки иногда появлялись на ровных тональных участках с выдержками, в которых использовался электронный затвор.

Я подозреваю, что вы имели в виду только обычно используемый затвор в фокальной плоскости ; створка листа - другая механическая конструкция для ставня. Его основными преимуществами являются бесшумность и возможность синхронизации вспышки на любой скорости, поскольку затвор всегда полностью открывается. Но створка листа должна либо располагаться именно там, где находится апертурная диафрагма (т.е. в каждой линзе), либо требовать специально разработанные линзы, которые имеют узловую точку на определенном расстоянии между линзой и плоскостью изображения. Первый вариант дорогой, используется во многих системах среднего формата; другая ограничивает конструкцию объектива, но использовалась в некоторых старых моделях зеркальных фотокамер (например, Topcon Auto 100).

На Canon SX30IS затвор (который может выдерживать 1/3200 с), скорее всего, не является ограничивающим фактором для скорости серийной съемки. Скорость, скорее всего, ограничена пропускной способностью данных - даже когда вы снимаете в низком разрешении, камера все равно считывает все 14MP с датчика, чтобы обеспечить максимальное качество изображения. В видео качество изображения менее важно, чем частота кадров, поэтому камера считывает только выбранные строки и столбцы с сенсора.

Согласно спецификации, отключение ЖК-дисплея должно помочь вам достичь 1,3 кадров в секунду. Или, если вы хотите обменять качество изображения на скорость серийной съемки, просто снимайте видео и извлекайте кадры позже.

Видео не использует механический затвор. Затвор остается открытым. То, что называется рольставней, используется для сканирования датчика. Это занимает время, а не мгновенное, как экспозиция 1/4000 с механическим затвором, когда все точки на сенсоре записываются в одно и то же время. При 30 кадрах в секунду каждый кадр фактически составляет 1/30 секунды, поэтому этот тип захвата действительно не такой, как при щелчке по одному кадру с помощью механического затвора. Вы также получаете уменьшенное разрешение, поскольку камера может обрабатывать только столько пикселей и записывать их на носитель.

Поэтому, если вы покончили с механическим затвором, вы получите более низкое разрешение и больше размытия, не говоря уже о деформации и других эффектах, описанных в справочном материале по рольставню.

Что сказал Рфуска. D3 и 1D4 снимают 9-10 кадров в секунду с помощью механического полнокадрового затвора. Полнокадровый затвор может легко переключаться в течение 1/125 секунды, так что это не проблема для частоты кадров.

Обработка дампа 10+ мп из сенсора в jpeg, а затем запись его на карту не является сложной задачей.

Съемка видео - это совсем другая история, чем съемка с высокой скоростью, потому что данные передаются в потоковом режиме, а оборудование и кодек соответствуют поставленной задаче.

1080p составляет около 2 мегапикселей, и схема сжатия (помимо уже оптимизированной, низкой скорости на потребительской камере) может быть даже частично реализована аппаратно.

То, что вы описываете, больше похоже на КРАСНУЮ камеру, которая больше склоняется к высокоскоростной камере с ее 10-мегапиксельным сенсором cmos, который захватывает сжатый «сырой» формат, который по-прежнему по сути является jpeg-подобной схемой с соотношением потерь> 1: 1.

Это говорит о том, что есть две проблемы, одна из которых связана с пропускной способностью между устройствами и хранилищем, а вторая - выполнимость после обработки, которую Red рассматривает путем обработки необработанного аппаратного обеспечения перед сохранением на носителе, который будет отредактирован позже.

Красный гигант и имеет активную систему охлаждения с радиатором и вентиляторами. Это не обычный встроенный чип в милливаттах, который можно носить двумя руками двумя руками.