Czym jest efekt rolling shutter?

Migawka globalna

Chociaż nazwa sugerowałaby, że jest to po prostu rodzaj migawki, globalna migawka jest bardziej funkcją związaną z czujnikiem aparatu. Ponieważ czujniki CMOS odczytują informacje o pikselach z lewego górnego rogu czujnika do prawego dolnego, powstaje problem – jeśli obiekt jest niesamowicie szybki i zmienia pozycję podczas przechwytywania, otrzymasz obrazy zniekształcone. I to jest zjawisko znane jako rolling shutter, które może powodować dość irytujące efekty zniekształcenia obrazu. Z drugiej strony globalne migawki, zarejestrują jednocześnie cały kadr, bardzo podobnie jak kamera filmowa. Eliminuje to wypaczenia, pozostawiając bardziej przyjemny obraz.

Migawka obrotowa

Obrotowa migawka dyskowa dotyczy tylko kamer filmowych, które działają na zasadzie naświetlania 24 pojedynczych klatek filmu na sekundę. Rezultatem jest płynny ruch migawki, który z kolei daje iluzję ruchu obiektu. Migawki w płaszczyźnie ogniskowej są zbyt skomplikowane i czasochłonne, aby można je było otwierać 24 razy na sekundę. Zamiast tego kamera filmowa wykorzystuje obrotową migawkę dyskową.

Migawka listkowa

Migawka listkowa to migawka działająca wewnątrz obiektywu. Zamiast działać jak drzwi lub wentylator, migawka skrzydełkowa działa podobnie jak przysłona obiektywu. W zwykłych aparatach nie znajdziesz migawki listkowej. Zazwyczaj można je znaleźć tylko w średnioformatowych aparatach fotograficznych wysokiej klasy.

Migawka w DSLR i bezlusterkowcu

Optyka lustrzanki cyfrowej działa poprzez umieszczenie za obiektywem lustra, które trafia do pryzmatu wewnątrz wizjera. Ponieważ lustro znajduje się bezpośrednio za obiektywem, zapobiega uderzaniu światła w migawkę. Lustrzanka cyfrowa została zaprojektowana w taki sposób, że po naciśnięciu spustu migawki lustro podnosi się, aby migawka mogła się otworzyć i wykonać ekspozycję. Po zakończeniu naświetlania druga kurtyna opada i zakrywa czujnik. Czas opuszczenia pierwszej i drugiej kurtyny zależy od szybkości migawki.

Pod wieloma względami mechanizm migawki aparatu bezlusterkowego działa podobnie do lustrzanek cyfrowych. Posiada również kurtynę migawki, która podnosi się i opada podczas robienia zdjęcia. Różnica polega na sposobie, w jaki porusza się i rejestruje obraz po naciśnięciu spustu migawki. Ponieważ aparat bezlusterkowy nie ma lustra, czujnik za obiektywem jest całkowicie odsłonięty. A kiedy naciśniesz spust migawki, drzwiczki migawki podnoszą się, aby zablokować czujnik, a następnie opadają, aby wykonać ekspozycję.

Aparaty kompaktowe i smartfony

Kompaktowe aparaty i smartfony w ogóle nie mają kurtyn migawki, które poruszają się w górę i w dół. Zamiast tego przechwytują światło z obiektywu bezpośrednio do czujnika. To głównie dlatego są mniejsze i mogą robić więcej zdjęć niż zwykłe aparaty. Jeśli Twój smartfon działa bez migawki, to dlaczego normalne aparaty nadal muszą ją mieć? Wszystko sprowadza się do jakości zdjęć. Aparaty bez migawki mają tendencję do robienia ziarnistych zdjęć. Z drugiej strony kamery z mechanicznymi przesłonami mają czystszy obraz i mają lepszą kontrolę nad światłem padającym na czujnik.

Na czym polega efekt rolling shutter?

Efekt rolling shutter powoduje zniekształcenia na wykonanych zdjęciach. Ponieważ czujnik jest naświetlony w sposób toczący się, w rzeczywistości rejestruje obrazy i światło w nieco innych pozycjach lub jasności. Tak więc w przypadku obrazów, które poruszają się dość szybko lub scen o wysokim kontraście w świetle, mogą wystąpić błędy w obrazie.

Efekt chybotania (znany również jako „efekt galaretki”) powstaje, gdy aparat jest trzymany niepewną ręką lub podczas robienia zdjęcia z szybko jadącego samochodu. Roleta spowoduje chwiejny lub rozmyty obraz. Dlatego próba uchwycenia pięknej sceny z okna pociągu jest prawie niemożliwa.

Podobnie, jeśli obiekt aparatu lub sam aparat porusza się od lewej do prawej, lub odwrotnie, może to spowodować wygięcie obrazu po przekątnej w jednym kierunku. Wyobraź sobie, że próbujesz sfotografować biegnącego obok Ciebie od prawej do lewej człowieka. Otrzymasz obraz, na którym uchwycisz jego głowę po prawej stronie, jego ciało pośrodku obrazu, a nogi i stopy po lewej stronie kadru. W gruncie rzeczy będzie się wydawać, że biegacz pochyla się do tyłu (w prawo), mimo że faktycznie jest lekko przechylony do przodu (w lewo).

Jak uniknąć efektu rolling shutter?

Jest kilka sposobów na uniknięcie efektu rolling shutter. Pierwszym z nich jest zrozumienie, dlaczego tak się dzieje i w jakich rodzajach scen może wystąpić. Należy pamiętać, że opóźnienie między górną a dolną częścią czujnika nagrywającego scenę powoduje zwijanie migawki. Jednym ze sposobów zmniejszenia efektu rolling shutter jest maksymalne zmniejszenie tego opóźnienia. Najprostszym sposobem na to jest zwiększenie czasu otwarcia migawki – powoduje to szybsze przesuwanie migawki w poprzek czujnika.