Чому електронні стулки виставляють рядок за рядком?

Це питання пов'язане з моїм попереднім питанням: Чому камери використовують щілину між двома шторами, а не оголюють весь датчик миттєво? Це питання стосується того, чому щілинна річ поставляється з електронним затвором.

Чому електронні стулки виставлятимуть рядок за рядом, хоча щілина там не потрібна?
Чому датчик не може бути на мить підданий впливу в усьому світі (в електронному вигляді)? О, і це не викриває, чи не так? Це більше схоже на "завантаження зображення на процесор, чи не так?

Отже, чому дані зображення датчика не можуть завантажуватися на процесор у всьому світі? Чому він завантажується рядок за рядком?

Отже, чому дані зображення датчика не можуть завантажуватися на процесор у всьому світі? Чому він завантажується рядок за рядком?

Це питання фізичних обмежень та простоти. Фізичне обмеження полягає в тому, що є лише місце для певної кількості зовнішніх з'єднань - ви не зможете підключити кожен піксель до процесора і захопити всі ці дані одразу, тому що не вистачає місця на 20 мільйонів (а то і більше) маленьких дроти, які повинні були б перейти від датчика до процесора. Не вистачає навіть місця (ні на датчику, ні на процесорі) для достатньої кількості зовнішніх з'єднань, щоб прочитати всі пікселі в одному рядку рівно в один і той же час. Отже, вам потрібно мати змогу якось зберігати зображення на датчику, щоб ви могли їх трохи читати назад.

Що ви можете зробити, це кожен піксель підключити до своєї маленької комірки пам’яті, так що при запуску «затвора» кожен піксель зберігатиме своє значення у відповідному місці пам’яті точно в той самий час. Це називається глобальним затвором, і деякі датчики зображення працюють саме так. Але це додає складності, а це означає, що більше мікросхем з кожної партії буде несправним, що означає менший вихід від кожної кремнієвої пластини, а це означає дорожчі датчики. Крім того, вся ця додаткова схема займає простір, який можна було б краще виділити на більші або більші пікселі. Тож те, що вони роблять натомість, - це вбудувати достатньо комірок пам'яті, щоб зобразити один рядок відразу. Цей рядок надсилається процесору, а потім читається наступний рядок тощо. Це прокат.

Тому що датчик по суті ніколи не припиняє чувати. Немає вбудованого в сенсор механізму, який би не видував заряд з маленьких конденсаторів, коли світло потрапляє на нього. Також потрібно тривати досить довго, щоб прочитати всі дані з датчика, щоб було значне коливання часу експозиції між частинами зображення, якщо прошивка скинула датчик, чекала часу експозиції, а потім зчитування даних.

Цифрові датчики можуть читати послідовні кадри відео, не потребуючи механічних затворів. Однак частота кадрів є фіксованою і відомою, час експозиції на кадр досить довгий (відносно типових фотографічних значень), "кочення" експозиції, коли різні частини кадру піддаються впливу в різний час, і роздільна здатність низька.

Деякі датчики по суті мають "електронні заслінки". Вони можуть інтегрувати світло протягом визначеного часу, а потім заморожувати значення хоча б досить довго, щоб зчитувати весь масив. Однак це займає кремнієву зону, яку зазвичай більш бажано витратити на кращий збір світла в цифрових фотокамерах.

Щоб отримати точний та швидкий час затвора та високу роздільну здатність, яку очікують сьогоднішні цифрові камери, потрібен механічний затвор із сучасною технологією за цінами, які ринок прийме.

Причина економічна. CMOS-датчики з глобальним затвором доступні, але додаткова складність робить їх дуже дорогими, і ця додаткова вартість була б виправданою для дуже-дуже мало фотографів.

Візьмемо моделі відеокамер Sony PMW-F5 проти PMW-F55 . Глобальний затвор - головна відмінність між ними. Різниця в ціні досить крута - $ 16 тис. Проти $ 29 тис. - і це лише для сенсора, що випльовує 9 мегапікселів. Крім того, світлочутливість F55 страждає майже від зупинки.

Глобальний затвор оснащений датчиками CCD-передачі кадру. Слабким місцем CCD є високі показники ISO, тому вони використовуються лише в деяких камерах більш високого цінового рівня, таких як деякі моделі Leica та середній формат.