Чому під час використання механічного затвора немає затвора?

Тому я знаю, що це може бути не найкращим місцем, щоб задати це питання, але, можливо, деякі з вас знайомі з механікою цифрових дзеркальних камер та технологією CMOS-датчиків.

Я не зовсім розумію, чому електронні датчики зображень, які створюють артефакти прокатки, не створюють зображень із цим питанням у поєднанні з механічним затвором. Що я не отримую, це наступне:

Роль затвора відбувається через зчитування датчика з однієї сторони на іншу (зазвичай зверху вниз), тому фактичне зображення скріплюється з ліній сканування в різні моменти поспіль. На мій погляд, зчитування лінії сканування імітує механічне вікно затвора, що рухається над датчиком (?). Тепер, коли перед датчиком використовується механічна затвор, затвор бере на себе це завдання, тоді як датчик зчитується глобально за один раз (?). Тому артефакти прокатки не відображаються на остаточному зображенні. АЛЕ якщо датчик можна за один раз прочитати у всьому світі, чому це не відбувається просто під час використання електронного затвора? Чому датчик можна не просто увімкнути і вимкнути, напр., 1/2000 секунди повністю, уникаючи заслінки? Чому для зйомки потрібен "метод сканування лінії",

Якщо у мене є камера, яка може робити знімки зі швидкістю 10 кадрів в секунду за допомогою механічного затвора, чому це не означає, що датчик може робити зображення в 10 кадрів в секунду в електронному вигляді, не створюючи прокат?

Я знайшов цю посаду, яка пояснює загальну причину заслінки, але не конкретне питання, яке у мене є.

Я навіть не знаю, чи правильні мої припущення, але я буду радий, якби хтось міг пролити щось на це.

Якщо у мене є камера, яка може робити знімки зі швидкістю 10 кадрів в секунду за допомогою механічного затвора, чому це не означає, що датчик може робити зображення в 10 кадрів в секунду в електронному вигляді, не створюючи прокат?

Для того, щоб зрозуміти, чому ми повинні поглянути на типовий 3T (рансістор) піксель:

Цей 3-піксельний піксель можна використовувати з жалюзі, але не з (електронними) глобальними жалюзі. Сигнал RST скидає напругу на фотодіоді до позитивної напруги. При виявленні світла напруга зменшуватиметься пропорційно виявленим фотогенерованим зарядам. Прикрою частиною глобальної опалубки є те, що ми не можемо вимкнути фотодіод . Ми не можемо прочитати всі пікселі одночасно з практичних причин (занадто багато проводів, схеми зчитування, живлення тощо), тому під час зчитування світло буде постійно збиратися в інших пікселях, що призведе до зміни їх виходу. Додавання механічного затвора дозволить утримати світло від попадання фотодіоду, оминувши проблему.

Для того, щоб реалізувати глобальний затвор у CMOS, вам потрібно щонайменше 4T пікселя:

$M_{sf}$

Основним недоліком глобальної опалубки над заслінкою є те, що часове вікно захоплення стає коротшим. Це пояснено у згаданому вами дописі. Це також показано на наступній схемі (що я швидко намалював фарбою).

$<1e^-$

До цього відносяться дві частини: По-перше, заслінка може все-таки зустрічатися з (деякими, див. Примітку) механічними жалюзі. Однак це лише в короткий час експозиції. Затвор побудований з двох штор. Перед експозицією завіса 1 знаходиться перед датчиком. Коли експозиція починається, завіса 1 рухається вниз (або вгору чи що завгодно) і починає оголювати датчик. В кінці експозиції завіса 2 просувається і охоплює датчик.

Скажіть, що фіранкам потрібно 2 мілісекунди, щоб зробити весь рух. Якщо у вас час експозиції, наприклад, 100 мілісекунд, це означає, що протягом 98 мілісекунд весь датчик опромінюється одночасно. Як результат, немає прокатки.

Однак у певний момент стулки не можуть рухатись досить швидко, і жодний момент весь датчик не піддається впливу (це точка, коли ваша камера не зможе використовувати просту синхронізацію спалаху). Наприклад, скажімо, у нас час експозиції 1/1000. Це означає, що наш датчик може піддаватися впливу лише 1 мілісекунда. Однак якщо друга завіса чекає, коли перша завіса повністю оголить датчик, частини датчика вже будуть виставлені протягом 2 мілісекунд! Натомість друга завіса починає рухатися до того, як перша завіса буде закінчена, і експозиція відбувається як "лінія" оголеного датчика. Подивіться це відео із повільних хлопців на YouTube, де ви чітко можете бачити це:

https://www.youtube.com/watch?v=CmjeCchGRQo

То чому б ми не побачили такий самий ефект затвора з цими камерами? Ми робимо! Ми просто не помічаємо. Ось такі шторки на DSLR рухаються настільки швидко, що навіть у 5-мілісекундний час експозиції вони часто оголюють весь датчик в якийсь момент (що призводить до просто розмитої картини, якщо рух великий, і що приховує будь-який "прокатний затвор "ефект. При більшій швидкості затвора кількість руху, необхідна для отримання ефекту затвора (скажімо, на 1/1000 секунди експозиції), є дуже високою, набагато вищою, ніж ваша типова експозиція у відео. Але якщо ми дійдемо до цих швидкість, затвор - це річ з механічними заслінками, просто подивіться на це зображення з Вікіпедії :

Я не впевнений, як відбувається зчитування датчиків сучасного датчика DSLR, але я думаю, що вони все ще виконують певну форму сканування. Це просто не в основному з підсвічуванням датчика, що робиться за допомогою механічного затвора.

Примітка. Можна, можливо, сказати, що стулки, які використовуються в (дуже) дорогих камерах, не мають прокату.