shutter в видеокамере что это

Shutter в видеокамере что это

Здравствуйте, гость. Добро пожаловать на Форум событийной видеографии. ( Вход | Регистрация )

Заслуженный участник

Что такое Shutter Speed, или выдержка в видео.

Итак, как только в видоискатель выбран подходящий ракурс, мы нажимаем кнопку спуска, и срабатывает затвор объектива, который открывает матрицу фотоаппарата и на нее попадает свет. Затвор закрывается и создается кадр. Естественно, что чем дольше затвор будет открыт, тем больше света попадет на матрицу, и тем светлее будет кадр. Предположим, что мы снимаем капли воды в фонтане и поставим длинную выдержку, например, в целую секунду. Всю секунду будет открыт затвор, и все что происходит за эту секунду будет запечатлеваться на одном кадре. За это время капли будут иметь достаточно большую траекторию движения и вся она будет записана в одном кадре. В конце концов, у нас получится фотография с каплями похожими на линию, ведь в кадре зафиксировалась их траектория движения за эту секунду. Если нам нужно получить не смазанную картинку, а отдельные чёткие капли в кадре, то нужно сделать выдержку настолько короткой, что бы эта капля не успела передвинуться в пространстве за время фиксации кадра. Выдержки 1/600 будет достаточно, чтобы получить резкий снимок.

— Большая выдержка даст больше света, но смазанные движения, при этом, в видео будет эффект motion blur.
— Короткая выдержка даст мало света, но резкие движения и чёткие кадры.

И каждая выдержка необходима для решения своей творческой задачи. Например, при длинном Shutter Speed (1/60 секунды) будут более плавные движения, а если снимать быстродвижущиеся объекты на коротком Shutter Speed (1/800 секунды), то видео будет как бы отрывистым.

Источник

Выдержка на камере. Объяснение для начинающих

Выдержка на камере является одной из трех основных настроек фотоаппарата, наряду с диафрагмой и ISO. Выдержка отвечает за две конкретные вещи: изменение яркости Вашей фотографии и создание драматических эффектов за счет замораживания или размытия движения. Прочитав эту статью Вы ответите на вопрос «Выдержка что это?»

1) Что такое затвор камеры?

Затвор камеры представляет собой «занавеску» перед датчиком камеры. «Занавеска» остается закрытой до тех пор, пока камера не делает снимок. Когда камера срабатывает, затвор открывается, подставляя датчик свету, прошедшему через объектив. После того, как датчик «соберет» свет, затвор закрывается. Кнопка, запускающая камеру также называется «кнопка спуска затвора», потому что она заставляет затвор открываться и закрываться.

2) выдержка что это?

Выдержка затвора — это время, в течение которого затвор камеры открыт, подставляя свету датчик камеры. По сути, это то, как долго Ваш фотоаппарат делает снимок. Когда Вы используете длинную выдержку, в конечном итоге Вы подвергаете датичк воздействию света в течение значительного периода времени, что имеет несколько важных эффектов для Вашей фотографии.

Первым важным эффектом выдержки является размытие изображения. Если скорость затвора длинная, движущиеся объекты на Вашей фотографии будут размыты вдоль направления движения. Этот эффект используется довольно часто в рекламе автомобилей, где зрители чувствуют скорость и движение, намеренно размывая движущиеся колеса.

Длинную выдержку также используют для фотографирования, например, Млечного пути или других объектов ночью или в условиях низкой освещенности. Все это фотографируется с помощью штатива. Пейзажные фотографы могут намеренно использовать длинные выдержки, чтобы создать ощущение движения на реках и водопадах, сохраняя при этом все остальное полностью резким.

С другой стороны, выдержка на камере может также использоваться, чтобы сделать наоборот — «заморозить» движение. Если Вы используете особенно короткую выдержку, Вы можете «поймать» даже очень быстро движущиеся объекты, таких как птицы в полете, или автомобили, проезжающие мимо. Если Вы используете короткую выдержку при съемке воды, то на снимке Вы увидите каждую каплю и брызги, которые не видно человеческому глазу.

Все вышеизложенное достигается простым регулированием скорости затвора. Таким образом, короткая выдержка замедляет движение, в то время как длинная выдержка создает эффект движения при съемке движущихся объектов.

3) Как измеряется скорость затвора?

Скорость затвора обычно измеряется в долях секунды. Например, 1/4 означает четверть секунды, а 1/250 означает одну двухсотпятидесятую секунды (или четыре миллисекунды).

Современные зеркальные фотокамеры могут обрабатывать скорости затвора до 1/4000 секунды, а некоторые могут обрабатывать скорости до 1/8000 секунды и быстрее. С другой стороны, самая длинная скорость затвора на большинстве зеркальных фотокамер обычно составляет 30 секунд. Но есть современные камеры у которых есть режим BULB, где Вы можете удерживать затвор открытым столько, сколько Вам потребуется.

4) Скорость затвора и экспозиция

Другим важным эффектом выдержки является экспозиция, связанная с яркостью изображения. Если Вы используете длинную выдержку, датчик камеры собирает много света, и получившаяся фотография будет довольно яркой. Благодаря быстрой скорости затвора, датчик камеры, подвергается воздействию небольшого количества света, что приводит к более темному снимку.

Однако, выдержка на камере не является единственной переменной, которая влияет на яркость изображения. Есть также диафрагма и ISO, а также фактическая яркость сцены, которую Вы снимаете. Таким образом, у Вас есть определенная гибкость, когда Вы решаете какой должна быть выдержка. Но Вам нужно тщательно выбирать и другие настройки.
Выдержка может быть важным инструментом. В солнечный день Вам может потребоваться высокая скорость затвора, чтобы фотография не переэкспонировалась. Или, если темно, может потребоваться длинная выдержка, чтобы избежать слишком темной фотографии (что, в свою очередь, может потребоваться штатив из-за размытости движения от ручного управления камерой). Для многих это основная причина для регулировки выдержки.

5) Короткие и длинные выдержки

Короткая выдержка — это, как правило, все, что требуется для замораживания движения. Если Вы фотографируете птиц, это может быть 1/1000 секунд или быстрее. Тем не менее, для большинства фотографий Вы можете использовать 1/200 или 1/100 секунд, не размывая изображение.

При использовании длинных выдержек Вам может понадобиться штатив для получения четких снимков. Вы должны использовать длинные выдержки для определенных типов фотографии: с низким освещением/ночью или для умышленного размытия движения.

Между тем, выдержки от 1/100 секунды все еще считаются относительно медленными. Возможно, Вы не сможете справиться с ними, из-за естественного дрожания рук. Кроме того, это сильно зависит от Вашего объектива. Некоторые зум объективы имеют определенную технологию стабилизации изображения в объективе, что может помочь Вам делать снимки с очень медленными скоростями затвора. У других объективов нет технологии стабилизации, поэтому Вам нужно использовать вместо этого правило, чтобы определить, как долго Ваша скорость затвора должна быть без появления размытия от дрожания камеры. Также важно, чтобы Вы знали, как держать камеру.

6) Как установить выдержку

Когда камера установлена в режим «auto», выдержка выбирается камерой без Вашего участия (также с диафрагмой и ISO). Однако, при необходимости, Вы можете установить выдержку вручную:

— установив камеру в режим приоритета выдержки «S», Вы выбираете скорость выдержки и камера автоматически выбирает диафрагму;
— установив камеру в ручной режим «М», Вы выбираете как выдержку, так и диафрагму вручную.
В обоих режимах Вы можете выбрать ISO вручную или автоматически.

В большинстве случаев, рекомендуется, чтобы камера выбрала для Вас правильную скорость затвора. Тем не менее, следите за тем, чтобы не вводили слишком большое смазывание на фотографии (или движение, которые Вы хотите размыть). Я расскажу больше о режимах камеры в другой статье, но лично я снимаю в режиме приоритета диафрагмы «А» в 95% случаев, позволяя фотоаппарату автоматически вычислять скорость затвора.

Параметр выдержки виден на ЖК-дисплее или в видоискателе фотоаппарата.

Надеюсь, что эта и другие обучающие статьи полезны и интересны. Учитесь фотографировать и погружайтесь в красочный и завораживающий мир фотографии!

Источник

Что такое выдержка

Выдержка — это время, за которое фотоаппарат фиксирует изображение. При фотографировании свет считывается с помощью матрицы фотоаппарата или с помощью пленки. Когда мы не делаем снимок, пленка или матрица закрыта затвором. Во время съемки затвор открывается и пленка или матрица принимает изображение от объектива. Количество времени пока будет открыт затвор и есть выдержка.

Выдержка в фотографии, это не то же самое, что выдержка вина

Нет, статья не про алкоголь, статья про фотографическое понятие выдержки. Выдержка — это просто. В телефонах и цифровых камерах (мыльницах) нет как такового механического затвора. Там в качестве затвора служит включение/выключение матрицы. Но принцип работы полностью сохраняется с единственной разницей, вместо поднятия зеркала и хода шторок затвора – матрица мыльницы просто обновляется. Сейчас модные беззеркальные камеры, например Sony ILCE-7 не имеют зеркала, но имеют самый настоящий механический затвор, который выдает тот самый приятный щелчок спуска затвора.

Длинная выдержка в пол секунды из-за недостаточного освещения

В чем измеряется выдержка

Выдержка измеряется в секундах, минутах, часах, днях. Обычно, даже секунда — это слишком длинная выдержка, потому, почти всегда выдержка указывается в долях секунды. Например, 1/60, 1/120, 1/500, 1/4000, часто дописывают еще слово “сек” или “с” или “sec”, как сделано на моих фотографиях в этой статье. Если выдержка указывается в секундах, то возле числа пишут знак секунды — 2′, 10′, либо просто 3 с, 15 с. Выражение ‘1/20 с’ читается как “одна двадцатая секунды”.

Очень короткая выдержка, чтобы было видно каждую капельку воды, а не целую струю

Как настроить выдержку в камере?

Проще всего настроить выдержку в камере в режиме выдержки либо в ручном режиме. Режим выдержки обычно обозначается как S (shutter — затвор) или Sv (shutter value – значение затвора, значение выдержки), иногда можно встретить обозначение Tv (time value – значение времени). Этот режим, обычно, находится на колесе выбора режима съемки (детальней здесь). Выдержка влияет на время, которое будет открыт затвор камеры. В данных режимах просто устанавливайте выдержку которую Вам нужно. Как это сделать придется почитать в инструкции.

Очень длинная выдержка в 10 секунд, когда света очень мало

Выдержка бывает разная

Бывает очень короткая (быстрая) выдержка, для современных цифрозеркальных камер пределом выдержки обычно является 1/4000с, в продвинутых камерах 1/8000с, в специализированных камерах выдержка может быть 1/40.000. Например, мой Nikon D5200 имеет минимальную выдержку в 1/4000с, а Nikon D7000 — 1/8000с, а старый Nikon D1h и новый Nikon 1 J1 — 1/16.000с. Короткая выдержка важна при съемках очень быстро движущихся объектов либо при съемках на супер светосильный объектив при ярком свете. Разницу в выдержке в два раза называют стопом (ступенью). Например, разница в выдержках 1/20с и 1/80с составляет 2 ступени (2 стопа), или 4 раза. Как добиться супер короткой выдержки на фотоаппарате можете почитать здесь.

Короткая выдержка, чтобы поймать движение ребенка

Бывает и длинная выдержка. Обычно пределом в длине выдержки на современных камерах служит 30 или 60 секунд. Например, камеры Nikon D3100, Canon 700D имеют возможность получать выдержки только до 30 секунд. Если нужно выдержку более длинную, то существует выдержка «от руки», обычно она обозначается как BULB (B). В этом режиме при первом нажатии на кнопку спуска – затвор открывается, а при втором нажатии – затвор закрывается. Таким образом, можно добиться очень длинной выдержки. Обычно длинную выдержку делают с помощью пульта ДУ или тросика камеры со штатива или неподвижной поверхности. Фотография ниже сделана на Nikon D90 и пульт ДУ ML-L3 с выдержкой в 1/13 с. Длинную выдержку можно использовать для создания необычных визуальных эффектов, например, снимая движущиеся машины ночью, либо используя световое перо.

Длинная выдержка в одну тринадцатую секунды. Фотосъемка тумана

Синхронизация со вспышкой

Существует одна серьезная проблема для коротких выдержек. При использовании камеры со вспышкой из-за специфики работы затвора камера не может синхронизировать вспышку и короткую выдержку. Синхронизировать – означает одновременно дать импульс света вспышкой и открыть затвор. Потому, можете проверить, что обычно камера со встроенной вспышкой делает фотографии только на выдержках до 1/200 с. Такую выдержку называют выдержкой Х-синхронизации. Некоторые любительские камеры могут синхронизироваться со вспышкой вплоть до 1/500 c — например, Nikon D40, Nikon D70s.

Внимание: ни одна встроенная вспышка, ни на одной камере не может работать с очень короткими выдержками. Еще одно важное замечание – при съемке со вспышкой в реально плохих условиях освещения некоторые камеры автоматически выставляют выдержку в 1/60с, как на примере ниже.

Снимок сделан с помощью 2-х вспышек. Автоматика сделала выдержку стандартно в одну шестидесятую

Чтобы можно было использовать камеру с короткой выдержкой и вспышкой, нужно пользоваться внешними вспышками. Для того, чтобы все заработало, нужно чтобы камера и вспышка поддерживала режим быстрой синхронизации. В режиме быстрой синхронизации можно снимать со вспышкой на любых выдержках — от 30 секунд до 1/8000 с. Для чего нужна вспышка с короткими выдержками можете почитать в моей статье ‘Как фотографировать со вспышкой днем’. Ниже приведен снимок в режиме быстрой синхронизации вспышки.

Фото с помощью внешней вспышки SB-900. Выдержка очень короткая, снято в режиме FP — быстрой синхронизации

Выдержка очень сильно важна при съемке с рук. Снимая с рук всегда нужно помнить про выдержку, чтобы получить резкий и не смазанный кадр. Как лучше всего снимать с рук можете также прочитать в разделе “как снимать с рук“. Значение выдержки, диафрагмы и ISO взаимосвязаны между собой, при изменении одного из них будет менять и одно или два остальных.

В комментариях можно задать вопрос по теме и вам обязательно ответят, а также можно высказать свое мнение или описать свой опыт. Для подбора фототехники я рекомендую большие каталоги, например E-katalog. Много мелочей для фото можно найти на Aliexpress.

Очень короткая выдержка

Выводы

Выдержка — это время. В разных ситуациях камере нужно разное время, чтобы получить снимок. Выдержка обычно изменяется в долях секунды. Выдержка и диафрагма — основные параметры в фотографии. Настоятельно рекомендую провести свои собственные эксперименты и тесты.

Источник

Rolling Shutter (роллинг шаттер) в видеосъемке

Появление роллинг шаттера совпадает с моментом, когда в фото/видеосъемочной технике стали применяться матрицы CMOS (КМОП-сенсор). В отличие от матриц CCD (ПЗС-сенсор), CMOS обычно фиксирует изображение построчно, сверху-вниз. Таким образом, при движении в кадре матрица не успевает зафиксировать информацию со всего кадра, и на обработку подается лишь информация с нескольких строк. Тем временем объект в кадре уже изменил свое положение, соответственно, изменилось и его положение на матрице. Такое нескончаемое запаздывание матрицы за движением в кадре приводит к появлению роллинг шаттера.

Скорость снятия информации в разных сенсорах может различаться. Более того — разные CMOS-матрицы имеют разное же количество пикселей, и, соответственно, строк, с которых требуется снять информацию. Неизбежный вывод: чем медленнее матрица, тем медленней происходит снятие информации с ее строк. Аналогично и с количеством пикселей — чем бо́льшим количеством пикселей обладает матрица, тем медленней происходит снятие с нее информации, строк-то ведь больше.

Как проявляется роллинг шаттер?

Следующие ролики покажут оба типа дефекта во всей красе:

2. Желе. Зрительно проявляется в виде нестабильной картинки, так, словно перед камерой колышется абсолютно прозрачная желеобразная масса, хаотично искажая весь кадр. Этот дефект возникает при неупорядоченном перемещении камеры во все стороны, или, иначе говоря, когда при съемке оператор машет камерой, словно метлой. Степень желейности зависит как от быстродействия матрицы, так и от скорости «подметания». В некоторых, особо запущенных случаях, когда матрица откровенно медленная и/или имеет слишком большое количество пикселей, желе может проявляться даже при почти, казалось бы, статичной съемке с рук. Дело в том, что мелкая дрожь, идущая от руки, преобразуется встроенным стабилизатором в более плавное перемещение, которого оказывается достаточно для появления роллинг шаттера.

3. Горизонтальные пересвеченные полосы в кадре. Возникают при срабатывании фотовспышки (молнии и пр.). Это абсолютно неизбежный дефект, который возникает всегда при резком изменении освещенности, и если камера оснащена CMOS-матрицей с построчным снятием информации. Появление этих полос гарантируется независимо от скорости считывания с матрицы. Медленная ли она, быстрая ли — неважно. Полосы обязательно будут, только длительность их присутствия в кадре окажется разной.

Резюмируем: чем бо́льшим количеством пикселей обладает матрица видеокамеры или фотоаппарата, и чем ниже скорость передачи данных с этой матрицы, тем сильнее выражен роллинг шаттер. Касаемо видеокамер хотелось бы отметить: для видеосъемки с разрешением Full HD вполне достаточно двух-мегапиксельной матрицы. Если же такая матрица окажется еще и быстрой, то роллинг шаттер проявится только в случае с фотовспышкой. А бороться с фотовспышками несложно: достаточно выгнать всех назойливых фотографов из помещения, где производится видеосъемка, это самый надежный способ борьбы с фотовспышечным роллинг шаттером.

Способы борьбы с роллинг шаттером

Обратите внимание на разницу углов в исходном и обработанном видео. Если в первом случае, когда весь кадр имеет наклон, программа сумела чуть исправить положение, то во втором случае с проезжающим автобусом фильтр оказался бессилен. Что и требовалось доказать.

Сделаем вывод: избежать роллинг шаттера в ваших съемках поможет только отсутствие тряски, фотовспышек, и быстродвижущихся объектов. Звучит смешно, однако факт. Где-то глубоко в душе — очень глубоко — теплится надежда, что разработчик наконец-то одумается, и перестанет встраивать медленные многомегапиксельные матрицы в видеосъемочные гаджеты. Но, поразмыслив, понимаешь, что это из области фантастики. Так как маркетологи, у которых задача продавать, немедленно вмешаются в ситуацию с быстрыми матрицами, и заставят инженеров довести количество пикселей в датчиках до очередных космических величин. Продажи таких камер, конечно же, вырастут:

— Ого, гляди-ка, 100 мегапикселей! Дайте две!

Но что станет результатом подобного увеличения количества пикселей в быстрых матрицах? Правильно!

Источник

Global shutter vs Rolling shutter: подробный разбор

Rolling shutter (Скользящий затвор) и Global shutter (Глобальный затвор) описывают две различные последовательности, с помощью которых изображение может считываться с датчика CMOS. В режиме скользящего затвора различные линии массива экспонируются в разное время, когда считываемая «волна» проходит через датчик, тогда как в режиме глобального затвора каждый пиксель в датчике начинает и заканчивает экспозицию одновременно (схематично, это можно увидеть на рисунке 1).

Рисунок 1.Принцип действия.

Режим скользящего затвора (Rolling Shutter)

Режим скользящего затвора, по сути, означает, что смежные ряды массива экспонируются в несколько разное время, когда считываемые «волны» проходят через каждую половину датчика. То есть каждая строка будет начинать и заканчивать свою экспозицию, слегка смещенную по времени от соседней строки. При максимальной скорости считывания 560 МГц это смещение между выдержками в соседних рядах составляет 10 мкс. Механизм считывания показан на рисунке 1. С точки зрения показаний датчик разделен пополам по горизонтали, и каждый столбец считывается параллельно, строка за строкой. При съемке серии изображений с помощью Rolling Shutter можно работать в режиме непрерывного «перекрытия», в результате чего, после считывания каждой строки он сразу входит в следующую экспозицию. Это обеспечивает рабочий цикл на 100%, что означает, что между экспозициями не теряется время и, что еще важнее, не теряются фотоны. При максимальной частоте кадров для данной скорости считывания (например, 100 кадров в секунду при 560 МГц) датчик непрерывно считывает данные в режиме перекрытия, т. е. как только полоса считывания достигает верха и низа сенсора, он немедленно возвращается в центр чтобы прочитать следующую экспозицию.

Потенциальным недостатком режима скользящего затвора являются искажения и артефакты на изображении. Артефакты появляются в сценах с быстрыми объектами, или при быстром панорамировании. Очень заметен эффект при съемки транспортных средств типа автобусов или поездов, когда они проезжают мимо камеры наблюдения. В целом, чем быстрее движение в кадре, тем более заметен эффект.

Еще одним недостатком является то, что различные области экспонированного изображения не будут точно соотнесены во времени с другими областями, что может быть важно для некоторых видов использования. Последний и очень важный фактор заключается в том, что синхронизация (например, активация источника света или движение периферийного устройства) с показаниями затвора может быть затруднительной, а также может привести к более медленным циклам и частоте кадров по сравнению с достижимыми в глобальном затворе.

Режим глобального затвора (Global Shutter)

В режиме глобального затвора все пиксели массива экспонируются одновременно, что позволяет захватывать «стоп-кадр» быстро движущихся или быстро меняющихся событий. Глобальный затвор может быть сконфигурирован для работы в режиме непрерывного «перекрытия», при котором экспозиция может продолжаться, пока предыдущая экспозиция считывается из узлов считывания каждого пикселя. В этом режиме датчик имеет полный рабочий цикл 100%, что снова приводит к оптимальному временному разрешению и эффективности сбора фотонов. В течение всего этого цикла не существует периода «кратковременного» считывания, как в скользящем затворе. Важно отметить, что режим Global Shutter очень прост в синхронизации и часто дает более высокую частоту кадров, чем попытки синхронизации с Rolling Shutter с тем же временем экспозиции.

Сравнительная таблица плюсов и минусов

Рисунок 2.Съемка движущихся и вращающихся предметов (Global Shutter слева,Rolling Shutter справа).

В данный момент, подавляющее большинство камер используют CMOS-сенсоры со скользящим затвором. Поскольку сенсоры с роллинг-шаттером обеспечивают достаточно хорошие характеристики и позволяют снизить бюджет производителя, они в данный момент доминируют на рынке. Технология отработана и массово используется в самых различных устройствах. Эффект искажения на изображении при использовании камеры с роллинг-шаттером имеет достаточно большой разброс в разных сенсорах и как правило чем выше разрешение датчика изображения,тем более заметен этот эффект. Если сравнивать два идентичных сенсора, которые отличаются только способом считывания, то окажется, что глобальный затвор больше влияет на разогрев сенсора, снижает динамический диапазон и дает более шумное изображение, по сравнению с роллинг-шаттером, но в того же время обладает рядом существенных преимуществ по сравнению со скользящим затвором при съемке быстродвижущихся или вращающихся объектов (рисунок 2). Важно отметить, что сейчас можно разработать CMOS-сенсор с глобальным затвором таким образом, чтобы компенсировать различные негативные аспекты, однако расходы на разработку и изготовление таких матриц будут значительно выше.

Источник