O que é uma persiana? Quando eu tenho que estar ciente disso?

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Em resposta a outra pergunta , Adam Davis escreve:

Sua câmera complica isso usando um obturador de rolamento acima de uma determinada velocidade (geralmente em torno de 1/200. Isso significa que apenas uma parte do sensor de imagem é exposta à cena a qualquer momento; portanto, se a luz mudar durante a exposição, a a mudança de cor afetará apenas uma parte do sensor de imagem.

As persianas também são mencionadas no contexto da videografia DSLR . No entanto, ainda estou para ver uma discussão sobre o que é uma persiana, como funciona e quando é importante.

O que é uma persiana?

Quais são as implicações de usar uma para minhas fotos?

fmark
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O que Adam está falando não é realmente uma persiana, é apenas uma persiana de plano focal. Também não faz nada de especial acima de 1/200.
thomasrutter

Respostas:

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A que Adão está se referindo

O que Adam está falando não é realmente uma persiana, é apenas uma persiana de plano focal. Também não faz nada de especial acima de 1/200, exceto que o efeito da cortina do obturador tem algumas propriedades interessantes que podem se tornar mais pronunciadas em velocidades mais altas.

Os diagramas na página da Wikipedia (reproduzidos abaixo) ilustram melhor. Essencialmente, o obturador consiste em duas cortinas que se movem de cima para baixo (ou em algumas câmeras de filme, da esquerda para a direita) em rápida sucessão. A diferença entre eles é o que expõe a imagem.

Obturador plano focal, baixa velocidade

Obturador de plano focal, baixa velocidade. O quadrado preto é o sensor, os quadrados vermelho e verde são a primeira e a segunda cortinas .

Obturador plano focal, alta velocidade

Obturador de plano focal, alta velocidade. O quadrado preto é o sensor, os quadrados vermelho e verde são a primeira e a segunda cortinas .

Se a velocidade do obturador for rápida o suficiente, o segundo começará a fechar antes que o primeiro termine totalmente a abertura, para que todo o quadro não seja exposto de uma só vez. Portanto, você obtém uma situação em que qualquer coisa que acontece muito rápido, como o flash de uma câmera ou a oscilação de uma luz fluorescente, pode fazer com que a luz não cubra todo o quadro, mas sim criar faixas ou gradientes de cima para baixo, onde a luz está diferente.

Os diagramas mostram as persianas se movendo horizontalmente como na maioria das câmeras de filme mecânico de 35 mm, enquanto as câmeras modernas com persianas controladas eletronicamente (filme ou digital) quase universalmente têm persianas verticais. É o mesmo efeito, mas em uma direção diferente de noventa graus.

O que é um efeito de persiana

O efeito de obturador de rolagem, como se aplica ao vídeo digital, é um efeito bastante diferente e não relacionado ao descrito acima. Na verdade, um efeito de obturador rotativo não envolve realmente um obturador físico, mas isso é chamado de convenção, porque é análogo ao modo como uma câmera de cinema possui um obturador que se move através do quadro. No vídeo digital, o efeito do obturador rotativo é o resultado da maneira como um sensor CMOS é lido.

Os sensores CMOS exibem um efeito de obturador quando estão no modo de exibição ao vivo ou vídeo, no qual estão sendo lidos para cada quadro de vídeo. Em vez de capturar o quadro inteiro de uma só vez, as informações são lidas de cada linha do quadro, uma após a outra, de cima para baixo. Todo o processo leva até 1/30 de segundo na maioria das câmeras. Isso cria um efeito de oscilação semelhante a geléia no vídeo gravado quando a câmera é portátil ou se move muito.

Em um determinado sensor, esse obturador rolante acontece igualmente independentemente da velocidade do obturador, embora com velocidades mais lentas do obturador possa ser menos perceptível no movimento do objeto devido ao desfoque de movimento extra. Geralmente, o efeito não é perceptível quando a câmera é fixada em um tripé ou panorâmica, mas é mais óbvia quando a câmera é manual ou durante movimentos rápidos da câmera.

Os sensores CMOS capazes de taxas de quadros mais altas do que 30 quadros por segundo (e não apenas através de quadros repetidos) exibem menos efeito de obturador, porque seus sensores foram projetados para serem lidos mais rapidamente.

O CCD não sofre o efeito do obturador de enrolar.

thomasrutter
fonte
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Sim, isso é bom, obrigado. Caso as pessoas estejam se perguntando, os diagramas mostram as persianas se movendo horizontalmente, enquanto as câmeras modernas parecem ter persianas verticais. Mesmo efeito.
thomasrutter
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Pode ser interessante notar que, se um vídeo gravado com uma câmera com obturador for exibido em um CRT cujo padrão de digitalização corresponda ao da câmera, os artefatos criados pela obturador serão revertidos pela ação de digitalização do CRT. Por exemplo, um vídeo de linhas quase verticais que se deslocam da direita para a esquerda as inclina para que a parte inferior seja deslocada para a esquerda, mas uma CRT mostrando um vídeo de linhas quase verticais as inclina para que a parte inferior pareça ser deslocada para a direita. Entretanto, não conheço nenhum monitor moderno que tente imitar com precisão esse comportamento.
Supercat
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O artigo da Wikipedia sobre persianas não concorda com as frases de abertura da seção " O que é um efeito de persianas " acima. Do WP: "O obturador rotativo ... é capturado não tirando um instantâneo de toda a cena em um único instante no tempo, mas analisando rapidamente a cena"; e "o 'obturador' pode ser mecânico ou eletrônico".
scottbb
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De fato, a clássica imagem de carro de corrida dos anos 1920 é exatamente um efeito de persiana causado por uma persiana que expõe progressivamente a cena de baixo para cima.
Scottbb
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Minha resposta é consistente com o que você apontou na Wikipedia. Onde você acha que está a contradição?
precisa saber é o seguinte
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O obturador de rolagem é um método de captura de imagem que não é tirando uma foto instantânea de toda a cena em um único instante, mas digitalizando a cena rapidamente (vertical ou horizontalmente).

As implicações do uso de persianas podem produzir distorções previsíveis de objetos em movimento rápido ou flashes rápidos de luz, como oscilação (efeitos de gelatina), inclinação, distorção e exposição parcial.

Poucos exemplos:

Uma foto de um Eurocopter EC-120

As pás do rotor parecem recuar mais do que o habitual devido ao efeito do obturador.

iluminação

Uma foto exibindo exposição parcial. As condições de iluminação foram alteradas entre a exposição das partes superior e inferior da foto.

foto de The Slow Mo Guys

Sombra de cortiça champanhe mostra que já atingiu o rosto, no entanto a cortiça ainda está suspensa no ar.

Esse fenômeno de retorno no tempo pode ser explicado pela seguinte animação (em que a mudança de cor indica um obturador rolando verticalmente de cima para baixo):

rolha de champanhe explodindo no rosto por The Slow Mo Guys

Aqui está uma demonstração de The Slow Mo Guys como uma persiana funciona com base na Canon EOS 7D:

uma persiana em câmera lenta

Palavras-chave:

Ver mais:

kenorb
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Exceto que a sequência de cortiça champanhe foi filmada usando o vídeo com o obturador mecânico aberto o tempo todo - e como a imagem é invertida no sensor, o sensor digitaliza de baixo para cima no sensor (de cima para baixo na imagem invertida). Se fosse tirada com o obturador mecânico no modo "estático", a cortiça estaria bem à frente da sombra, porque a parte inferior do quadro (parte superior do sensor) seria exposta primeiro. Consulte aqui para mais detalhes sobre este teste específico.
Michael C
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A terminologia de Adam está um pouco fora - você não obtém uma persiana acima de 1 / 200s, mas aquela em que a borda inferior começa a fechar antes que a borda superior seja totalmente aberta, mas o efeito é o mesmo (uma persiana implica a cena é lida constantemente de cima para baixo).

Efetivamente, o que você obtém em alta velocidade é uma fenda que move o sensor, expondo uma parte de cada vez. Isso tem implicações para grandes mudanças na iluminação durante a exposição, como flash, ou no contexto original luzes fluorescentes que variam durante o ciclo de corrente alternada.

Muitas perguntas relacionadas para leitura adicional:

Matt Grum
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Não, uma persiana não implica que a imagem seja lida repetidamente.
Guffa 7/03/11
Não é? veja meu comentário na sua resposta!
quer
O nome do obturador de plano focal interno de Ottomar Anschutz, inventado em 1883, era o "obturador interno de persianas". Isso era para câmeras estáticas, não para câmeras de filme. Antes disso, as persianas eram colocadas na frente das lentes. O termo existe há muito tempo.
Michael C
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O obturador é na verdade duas persianas, uma que desliza para cima e outra que desliza para baixo. Um é usado para iniciar a exposição e o outro é usado para finalizar a exposição.

Demora um pouco de tempo para abrir um obturador; portanto, se houvesse apenas um obturador, haveria uma diferença no tempo de exposição entre a parte superior e a parte inferior da imagem. Se, por exemplo, o obturador precisar de 1/1000 s. abrir, isso significaria uma diferença de 20% no tempo de exposição entre a parte superior e a inferior quando exposto a 1/100 s.

O termo obturador rolante é usado quando o segundo obturador começa a fechar antes que o primeiro obturador termine de abrir. No caso extremo, isso significa que existe apenas uma abertura fina que rola através do filme / sensor. Você pode obter a mesma função de um único obturador na forma de uma cortina com uma abertura que rola pela mídia, mas essa construção daria a você menos flexibilidade quando se trata de tempos de exposição.

Guffa
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Eu discordaria da terminologia: rolar implica que algo está acontecendo constantemente em um ciclo, como uma lista rolante ou substitutos rolantes no esporte e, como tal, se aplica apenas à leitura repetida da imagem linha por linha eletronicamente, como na exibição ao vivo, e não ao operação de um obturador mecânico.
quer
@ Matt Grum: isso, por exemplo, não concorda com você: en.wikipedia.org/wiki/Rolling_shutter
Guffa
Essa é a Wikipedia para você, o artigo parece se contradizer sobre o assunto: "Esse método é implementado rolando (movendo) o obturador pela área de imagem exposta, em vez de expor a área da imagem ao mesmo tempo (o obturador pode ser mecânico ou eletrônica). A vantagem desse método é que o sensor de imagem pode continuar a reunir fótons durante o processo de aquisição, aumentando assim a sensibilidade ". Como o sensor de imagem pode continuar a coletar fótons usando um obturador mecânico?
quer
nb Eu não downvote você, o resto da sua resposta contém informações úteis, apesar de uma diferença de opinião da definição de rolamento ...
Matt Grum
A Wikipedia gosta de se contradizer algumas vezes. Ver também o artigo sobre o obturador de plano focal, que em nenhum ponto refere-se a isto como um "obturador de rolamento" en.wikipedia.org/wiki/Focal-plane_shutter - amusingly eles ainda incluir a mesma imagem helicóptero como um exemplo de um obturador de plano focal efeito. Eu acho, e é isso que eu pessoalmente sinto, que é um equívoco comum que isso é o que é uma "persiana".
thomasrutter