Почему электронные жалюзи выставляют ряд за рядом?

Question

Этот вопрос связан с моим предыдущим вопросом Почему камеры используют щель между двумя шторками, а не мгновенно обнажают весь датчик? Этот вопрос о том, почему щель идет с электронным затвором.

Зачем электронные жалюзи выставлять ряд за рядом, хотя там щель не нужна?
Почему датчик не может быть выставлен на мгновение, глобально (электронно)? О, и это не разоблачает, не так ли? Это больше похоже на загрузку изображения в процессор, не так ли?

Итак, почему данные изображения датчика не могут быть загружены в процессор по всему миру? Почему он скачивается построчно?

Answer 1

Итак, почему данные изображения датчика не могут быть загружены в процессор по всему миру? Почему он скачивается построчно?

Это вопрос физических ограничений и простоты. Физическое ограничение состоит в том, что есть только место для определенного количества внешних подключений - вы не могли бы подключить каждый пиксель к процессору и сразу получить все эти данные, потому что не хватает места для 20 миллионов (или даже больше) маленьких провода, которые должны были бы идти от датчика к процессору. Недостаточно места (как на датчике, так и на процессоре) для достаточного количества внешних подключений, чтобы считывать все пиксели в одной строке в одно и то же время. Таким образом, вам нужно как-то сохранить изображение на датчике, чтобы вы могли читать его немного назад за раз.

То, что вы могли бы сделать, это подключить каждый пиксель к своей маленькой ячейке памяти, чтобы при срабатывании «затвора» каждый пиксель сохранял свое значение в соответствующей ячейке памяти в одно и то же время. , Это называется глобальным затвором, и некоторые датчики изображения работают именно так. Но это добавляет сложности, что означает, что больше чипов из каждой партии будет дефектным, что означает более низкий выход с каждой кремниевой пластины, что означает более дорогие датчики. Кроме того, все эти дополнительные схемы занимают место, которое может быть лучше выделено большему или большему количеству пикселей. Поэтому вместо этого они встраивают достаточное количество ячеек памяти, чтобы отобразить одну строку одновременно. Эта строка отправляется в процессор, а затем читается следующая строка и так далее. Это рольставни.

Answer 2

Потому что сенсор по сути никогда не перестает воспринимать. В датчик не встроен механизм, позволяющий не пропускать заряд маленьких конденсаторов при попадании на него света. Это также занимает достаточно много времени, чтобы считывать все данные с датчика, так что будет существенное изменение времени экспозиции между частями изображения, если микропрограмма сбросит датчик, дождался времени экспозиции и затем считал данные.

Цифровые датчики могут считывать последовательные кадры видео, не нуждаясь в механических затворах. Тем не менее, частота кадров является фиксированной и известной, время экспозиции на кадр достаточно велико (относительно типичных значений для фотосъемки), допустима «скользящая» экспозиция, когда разные части кадра экспонируются в разное время, а разрешение низкое.

Некоторые датчики, по сути, имеют «электронные затворы». Они могут интегрировать источник света в течение заданного времени, а затем заморозить значение, по крайней мере, достаточно долго для считывания всего массива. Однако для этого требуется кремниевая область, которую обычно лучше потратить на лучший сбор света в цифровых фотокамерах.

Чтобы получить точное и быстрое время срабатывания затвора и высокое разрешение, ожидаемое от современных цифровых камер, необходим механический затвор с современной технологией по ценам, которые будут приняты рынком.

Answer 3

Причина экономична. КМОП-датчики с глобальным затвором доступны, но их сложность делает их очень дорогими, и эта дополнительная стоимость будет оправдана для очень и очень немногих фотографов.

Давайте возьмем модели видеокамер Sony PMW-F5 против PMW-F55 . Глобальный затвор - главное отличие между ними. Разница в цене довольно крутая, $ 16 тыс. Против $ 29 тыс. - и это только для сенсора, выделяющего 9 мегапикселей. Кроме того, светочувствительность F55 практически прекращается.

Глобальный затвор поставляется в комплекте с сенсорами CCD с передачей кадров. Слабым местом CCD является высокая производительность ISO, поэтому они используются только в некоторых более дорогих камерах, таких как некоторые модели Leica и среднего формата.