У сфері цифрової фотографії розуміння нюансів сенсорної технології має вирішальне значення для отримання високоякісних зображень. Одним із таких аспектів є ефект рухомої шторки, який може значно вплинути на фотографію. Це явище, яке часто пов’язують із датчиками CMOS, може внести небажані спотворення та артефакти на ваші фотографії. Незважаючи на ефективність механізму рухомих затворів, фотографи повинні розуміти унікальні проблеми, щоб ефективно їх подолати.
Розуміння Rolling Shutter
Рулонний затвор – це спосіб захоплення зображення, коли датчик не записує весь кадр одночасно. Натомість він сканує сцену послідовно, зазвичай зверху вниз. Цей процес сканування означає, що різні частини зображення фіксуються в дещо різні моменти часу.
Це послідовне захоплення відрізняє його від глобального затвора, де весь датчик експонується та зчитується одночасно. Глобальні затвори більш поширені у високоякісних камерах, розроблених для об’єктів, що швидко рухаються, але вони дорожчі у виробництві.
Отже, рольставня більш поширена в споживчих камерах, смартфонах і дзеркальних фотоапаратах завдяки своїй економічній ефективності та простоті впровадження.
Як працюють рольставні
Процес починається з послідовного експонування рядів датчиків. Кожен рядок пікселів піддається дії світла протягом короткого періоду часу. Після експонування дані з кожного рядка зчитуються, і процес повторюється для наступного рядка, доки не буде захоплено весь кадр.
Різниця в часі між експозицією першого й останнього рядків відома як час зчитування. Саме цей час зчитування викликає спотворення, пов’язані з ефектом рухомих затворів.
Чим швидший час зчитування, тим менш вираженим буде ефект рухомих затворів. Сучасні камери постійно вдосконалюють швидкість зчитування, щоб мінімізувати ці спотворення.
Поширені спотворення, спричинені Rolling Shutter
Rolling shutter може проявлятися різними видами спотворень, що впливає на візуальну цілісність зображення. Ці спотворення особливо помітні під час фотографування об’єктів, що швидко рухаються, або коли сама камера рухається.
- Перекіс: вертикальні лінії виглядають нахиленими або скошеними, коли камера або об’єкт рухається горизонтально.
- Коливання (ефект желе): здається, що все зображення коливається або спотворюється, особливо під час відеозйомки з рук або фотографування з автомобіля, що рухається.
- Часткова експозиція: об’єкти, що швидко рухаються, можуть виглядати частково експонованими або обрізаними, оскільки сенсор може не мати достатньо часу, щоб зафіксувати весь об’єкт, перш ніж він вийде з кадру.
- Розмазання: Джерела високої інтенсивності світла, як-от світлодіоди або стробоскопи, можуть виглядати як смуги або плями на зображенні через процес послідовного сканування.
Визнання цих спотворень є першим кроком у навчанні того, як їх пом’якшити.
Rolling Shutter проти затвора у фокальній площині
Важливо відрізняти рухомий затвор від ефекту затвора у фокальній площині традиційної плівки та деяких цифрових камер. Затвор у фокальній площині використовує механічні шторки для експонування датчика.
Хоча затвор у фокальній площині також послідовно експонує датчик, спотворення, які він викликає, різні. Ці спотворення зазвичай пов’язані зі швидкістю шторки затвора, а також можуть призвести до перекосу та інших артефактів.
Однак основний механізм і результуючі візуальні характеристики суттєво відрізняються між ними.
Виявлення ефектів Rolling Shutter
Виявлення ефекту рухомого затвора на ваших зображеннях часто вимагає гострого ока та розуміння типів спотворень, які він створює. Подивіться на ознаки, такі як перекошені вертикальні лінії, хиткі або спотворені форми та часткове відображення об’єктів, що швидко рухаються.
Зйомка тестової сцени з відомою прямою лінією, такою як будівля чи паркан, може допомогти вам визначити перекіс. Подібним чином запис короткого відео під час панорамування камери може виявити наявність ефекту желе.
Уважно вивчивши свої зображення та відео, ви зможете навчитися розпізнавати ознаки рулонного затвора та вжити заходів, щоб мінімізувати його вплив.
Пом’якшення ефекту поворотного затвора під час зйомки
Хоча повне усунення ефектів рухомих затворів не завжди можливо, є кілька прийомів, які можна застосувати, щоб мінімізувати їх вплив на фотографію.
- Використовуйте коротшу витримку: більша витримка зменшує час експозиції для кожного рядка пікселів, мінімізуючи різницю в часі між верхньою та нижньою частинами зображення.
- Стабілізація камери: використання штатива або системи стабілізації зображення допомагає зменшити тремтіння та рух камери, зводячи до мінімуму спотворення, спричинені рухомим затвором.
- Мінімізуйте рух об’єкта: якщо можливо, спробуйте сфотографувати об’єкти, які рухаються відносно повільно. Це зменшує ймовірність часткової експозиції та інших спотворень.
- Використовуйте камеру з глобальним затвором: якщо дозволяє бюджет, розгляньте можливість використання камери з глобальним затвором. Ці камери знімають все зображення одночасно, усуваючи ефект рухомого затвора.
- Програмне виправлення: деякі програми для редагування зображень пропонують інструменти для виправлення спотворень із рухомими шторками. Ці засоби можуть допомогти вирівняти перекошені лінії та зменшити ефект желе.
Застосувавши ці методи, ви можете значно зменшити вплив рулонних затворів на ваші фотографії.
Розуміння переваг електронного затвора
Незважаючи на недоліки ролет, електронні жалюзі мають переваги. Вони забезпечують абсолютно безшумну роботу, що є безцінним у ситуаціях, коли шум заважає, наприклад, при зйомці дикої природи або під час виступів.
Електронні шторки також усувають механічний знос, потенційно продовжуючи термін служби камери. Крім того, вони часто забезпечують більшу швидкість безперервної зйомки, ніж механічні затвори.
Тому розуміння компромісів між електронними та механічними затворами має важливе значення для прийняття обґрунтованих рішень щодо налаштувань камери та техніки зйомки.
Налаштування камери для мінімізації Rolling Shutter
Оптимізація налаштувань вашої камери може відіграти вирішальну роль у мінімізації несприятливих наслідків роботи затвора. Крім використання більшої витримки, враховуйте наступне:
- Частота кадрів (для відео): якщо ви знімаєте відео, використання вищої частоти кадрів може зменшити появу артефактів рухомих затворів.
- Швидкість зчитування датчика: хоча ви не можете напряму керувати швидкістю зчитування датчика, вибір камери з вищою швидкістю зчитування, як правило, призведе до менш помітних ефектів рухомого затвора.
- Електронна стабілізація зображення: увімкніть електронну стабілізацію зображення, щоб компенсувати тремтіння камери та зменшити коливання.
Експериментування з різними налаштуваннями камери та спостереження за результатами допоможуть вам краще зрозуміти, як мінімізувати рухомий затвор у різних сценаріях зйомки.
Методи постобробки для корекції
Навіть при обережній техніці зйомки на ваших зображеннях або відео все одно можуть бути присутніми артефакти, пов’язані з роликовими затворами. На щастя, для виправлення цих спотворень можна використовувати різні методи постобробки.
- Викривлення та виправлення перспективи: програмне забезпечення, як-от Adobe Photoshop і After Effects, пропонує інструменти для викривлення та виправлення перспективи, що дозволяє вирівнювати перекошені лінії та виправляти інші спотворення.
- Фільтри ремонту роликових затворів: деякі програми для редагування відео включають спеціальні фільтри ремонту рухомих затворів, які можуть автоматично виявляти та виправляти спотворення.
- Ручне налаштування: у деяких випадках для досягнення бажаного результату може знадобитися ручне налаштування окремих кадрів.
Хоча постобробка може бути ефективною, завжди краще звести до мінімуму ефекти рухомих затворів у камері, коли це можливо.
Майбутнє технології затворів
Удосконалення сенсорних технологій постійно покращує продуктивність електронних жалюзі та зменшує вплив рулонних воріт. Висока швидкість зчитування, складніші алгоритми та розробка нових сенсорних архітектур сприяють цьому прогресу.
Глобальна технологія затворів стає доступнішою та доступнішою, що робить її життєздатним варіантом для широкого кола фотографів і відеооператорів. Оскільки технології продовжують розвиватися, проблеми, пов’язані з ролетними воротами, ймовірно, стануть менш значними.
Слідкуйте за новими тенденціями та інноваціями в сенсорних технологіях, щоб бути в курсі останніх подій у цій галузі.
Висновок
Рухливий затвор є поширеним явищем у цифровій фотографії, особливо при використанні датчиків CMOS. Розуміння його наслідків і способів їх пом’якшення є важливим для зйомки високоякісних зображень і відео. Застосовуючи такі методи, як використання більшої швидкості затвора, стабілізація камери та використання інструментів постобробки, ви можете мінімізувати вплив рухомих затворів і досягти результатів професійного вигляду. Оскільки сенсорна технологія продовжує розвиватися, проблеми, пов’язані з рухомими затворами, ймовірно, зменшаться, але чітке розуміння основних принципів залишатиметься цінним для фотографів і відеооператорів.
FAQ – Часті запитання
Рулонний затвор – це метод захоплення зображення, коли сенсор не записує весь кадр одночасно. Він сканує сцену послідовно, як правило, зверху вниз, що призводить до потенційних спотворень під час зйомки об’єктів, що швидко рухаються, або під час руху камери.
Глобальний затвор знімає все зображення відразу, а рулонний затвор сканує зображення послідовно. Глобальний затвор усуває спотворення, пов’язані з рольставнями, але є дорожчим у реалізації.
Поширені спотворення включають перекіс (нахилені вертикальні лінії), коливання (ефект желе), часткову експозицію та змазування яскравих джерел світла.
Ви можете звести до мінімуму ефект рухомого затвора, використовуючи коротшу витримку, стабілізуючи камеру, мінімізуючи рух об’єкта та використовуючи, якщо це можливо, камеру з глобальним затвором. Методи постобробки також можуть допомогти виправити спотворення.
Так, електронні затвори забезпечують безшумну роботу, усувають механічне зношування та часто забезпечують більш високу швидкість безперервної зйомки, незважаючи на недоліки рухомих затворів.
Так, декілька програм пропонують інструменти та фільтри, спеціально розроблені для виправлення спотворень на фотографіях і відео. Ці інструменти часто включають викривлення, виправлення перспективи та методи стабілізації.
Так, зйомка відео з вищою частотою кадрів може допомогти мінімізувати появу артефактів рухомих затворів. Вища частота кадрів означає, що датчик сканується частіше, зменшуючи різницю в часі між захопленням різних частин зображення.
Сама лінза безпосередньо не впливає на ефект рухомої шторки. Ефект рухомого затвора є результатом методу зчитування датчика. Однак використання об’єктива, який потребує швидкого панорамування або нахилу камери (наприклад, ширококутного об’єктива у швидкому темпі навколишнього середовища), може зробити викривлення затвора більш очевидним.
