Dlaczego elektroniczne okiennice odsłaniają rząd po rzędzie?

To pytanie łączy się z moim poprzednim pytaniem: Dlaczego kamery używają szczeliny między dwiema zasłonami, zamiast natychmiastowego odsłonięcia całego czujnika? To pytanie dotyczy tego, dlaczego szczelina ma elektroniczną migawkę.

Dlaczego elektroniczne żaluzje odsłaniałyby rząd po rzędzie, chociaż szczelina nie jest potrzebna?
Dlaczego czujnik nie może być przez chwilę odsłonięty na całym świecie (elektronicznie)? Och, i to nie ujawnia, prawda? Bardziej przypomina to „pobieranie obrazu do procesora, prawda?

Dlaczego więc dane obrazu czujnika nie mogą zostać przesłane do procesora na całym świecie? Dlaczego jest pobierany rząd po rzędzie?

Dlaczego więc dane obrazu czujnika nie mogą zostać przesłane do procesora na całym świecie? Dlaczego jest pobierany rząd po rzędzie?

To kwestia fizycznych ograniczeń i prostoty. Fizycznym ograniczeniem jest to, że jest tylko miejsce na pewną liczbę połączeń zewnętrznych - nie można podłączyć każdego piksela do procesora i pobrać wszystkich tych danych jednocześnie, ponieważ nie ma wystarczającej ilości miejsca na 20 milionów (lub nawet więcej) mało przewody, które musiałyby przejść od czujnika do procesora. Nie ma nawet wystarczającej ilości miejsca (na czujniku lub procesorze) na wystarczającą liczbę połączeń zewnętrznych, aby odczytać wszystkie piksele w jednym rzędzie dokładnie w tym samym czasie. Musisz więc jakoś zapisać obraz na matrycy, aby móc go odczytywać po kolei.

Co mógł zrobić, to mieć każdy piksel połączyć się z własnej komórki niewiele pamięci, tak że kiedy wyzwolić „migawki” każdy piksel będzie przechowywał swoją wartość w odpowiedniej komórce pamięci dokładnie w tym samym czasie. Nazywa się to globalną migawką, a niektóre czujniki obrazu działają dokładnie w ten sposób. Ale to dodaje złożoności, co oznacza, że ​​więcej układów z każdej partii będzie wadliwych, co oznacza niższą wydajność z każdej płytki krzemowej, co oznacza droższe czujniki. Ponadto cały ten dodatkowy zespół obwodów zajmuje przestrzeń, którą lepiej byłoby poświęcić większej lub większej liczbie pikseli. Zamiast tego budują wystarczającą liczbę komórek pamięci, aby obrazować pojedynczy wiersz naraz. Ten wiersz jest wysyłany do procesora, a następnie odczytywany jest następny wiersz i tak dalej. To jest roleta.

Ponieważ czujnik zasadniczo nigdy nie przestaje wyczuwać. W czujniku nie ma wbudowanego mechanizmu zapobiegającego wyciekaniu ładunków z małych kondensatorów, gdy uderzy w nie światło. Odczytywanie wszystkich danych z czujnika zajmuje również wystarczająco dużo czasu, aby w przypadku oprogramowania sprzętowego zresetować czujnik, odczekać czas ekspozycji, a następnie odczytać dane, znaczące różnice w czasie ekspozycji między częściami obrazu byłyby znaczne.

Cyfrowe czujniki mogą odczytywać kolejne klatki wideo bez potrzeby stosowania mechanicznych migawek. Jednak szybkość klatek jest stała i znana, czas ekspozycji na klatkę jest dość długi (w stosunku do typowych wartości zdjęć), ekspozycja „tocząca się”, w której różne części ramki są eksponowane w różnych momentach, jest akceptowalna, a rozdzielczość jest niska.

Niektóre czujniki mają w zasadzie „elektroniczne żaluzje”. Mogą one zintegrować światło na określony czas, a następnie zamrozić wartość przynajmniej na tyle długo, aby odczytać całą tablicę. Wymaga to jednak obszaru krzemowego, który zwykle jest bardziej pożądany, aby wydawać na lepsze zbieranie światła w cyfrowych aparatach fotograficznych.

Aby uzyskać dokładne i szybkie czasy migawki oraz wysoką rozdzielczość oczekiwaną od dzisiejszych aparatów cyfrowych, wymagana jest mechaniczna migawka z aktualną technologią w cenach akceptowanych przez rynek.

Powód jest ekonomiczny. Dostępne są czujniki CMOS z globalną migawką, ale dodatkowa złożoność sprawia, że ​​są one bardzo drogie, a ten dodatkowy koszt byłby uzasadniony dla bardzo niewielu fotografów.

Weźmy modele kamer Sony PMW-F5 vs. PMW-F55 . Globalna migawka jest główną różnicą między nimi. Różnica w cenie jest dość wysoka, 16 tys. USD wobec 29 tys. USD - i to tylko w przypadku czujnika wyrzucającego 9 megapikseli. Ponadto wrażliwość F55 na światło cierpi prawie całkowicie.

Globalna migawka jest zapewniona z czujnikami CCD z przenoszeniem klatek. Słabym punktem CCD jest wysoka czułość ISO, dlatego są one używane tylko w niektórych aparatach wyższej klasy, takich jak niektóre modele Leica i średni format.