メカニカルシャッターを使用するときにローリングシャッターがないのはなぜですか？

ですから、この質問をするのに最適な場所ではないかもしれませんが、デジタルミラーレスカメラの仕組みやCMOSセンサーの技術に精通している人もいるかもしれません。

ローリングシャッターアーティファクトを生成する電子イメージセンサーが、メカニカルシャッターと組み合わせたときにこの問題の画像を生成しない理由はよくわかりません。私が得られないものは次のとおりです：

ローリングシャッターは、センサーが一方から他方（通常は上から下）に読み取られるために発生するため、実際の画像は連続するさまざまな瞬間のスキャンラインからつなぎ合わされます。私の理解では、スキャンラインの読み出しは、センサーの上を移動するメカニカルシャッターウィンドウを模倣します（？）。センサーの前でメカニカルシャッターが使用されると、シャッターがこのタスクを引き継ぎますが、センサーは一度にグローバルに読み出されます（？）。したがって、ローリングシャッターアーティファクトは最終画像に表示されません。しかし、センサーを一度にグローバルに読み取ることができる場合、電子シャッターを使用しているときにこれが単純に行われないのはなぜですか？ローリングシャッターを回避して、センサーを例えば1/2000秒以内に完全にオン/オフできないのはなぜですか？画像を撮るのに「スキャンライン方式」が必要なのはなぜですか、

メカニカルシャッターで10 fpsで静止画像を撮影できるカメラを持っている場合、ローリングシャッターを生成せずにセンサーが10 fpsで電子的に画像を撮影できることを意味しないのはなぜですか？

ローリングシャッターの一般的な理由を説明するこの投稿を見つけましたが、私が持っている特定の質問ではありません。

私の仮定が正しいかどうかさえわかりませんが、誰かがこれに光を当てることができれば、私は喜んでいます。

メカニカルシャッターで10 fpsで静止画像を撮影できるカメラを持っている場合、ローリングシャッターを生成せずにセンサーが10 fpsで電子的に画像を撮影できることを意味しないのはなぜですか？

理由を理解するために、典型的な3T（ransistor）ピクセルを見てみる必要があります。

この3Tピクセルはローリングシャッターで使用できますが、（電子）グローバルシャッターでは使用できません。RST信号は、フォトダイオードの電圧を正の電圧にリセットします。光が検出されると、その電圧は検出された光生成電荷に比例して減少します。グローバルシャッターの厄介な部分は、フォトダイオードを止めることができないことです。実用的な理由（配線、読み出し回路、電源など）が原因ですべてのピクセルを同時に読み出すことはできないため、読み出し中は光が他のピクセルに収集され続け、出力が変化します。メカニカルシャッターを追加すると、問題を回避して、光がフォトダイオードに到達しないようにすることができます。

CMOSでグローバルシャッターを実装するには、少なくとも4Tピクセルが必要です。

$M_{sf}$

ローリングシャッターに対するグローバルシャッターの主な欠点は、キャプチャの時間枠が短くなることです。これはあなたが言及した投稿で説明されています。また、次の図にも示されています（すぐにペイントで作成しました）。

$<1e^-$

これには2つの部分があります。第1に、機械式シャッター（一部、注を参照）でローリングシャッターが引き続き発生する可能性があります。ただし、これは露光時間が短い場合のみです。シャッターは2枚のカーテンで構成されています。露出前、カーテン1はセンサーの前にあります。露出が開始されると、カーテン1が下に移動（または上に移動）し、センサーの露出を開始します。露出が終了すると、カーテン2が移動してセンサーを覆います。

カーテン全体が動くのに2ミリ秒かかるとしましょう。たとえば100ミリ秒の露出時間がある場合、98ミリ秒の間、センサー全体が同時に露出します。その結果、ローリングシャッターはありません。

ただし、ある時点では、シャッターは十分に速く移動できず、センサー全体が露出することはありません（これは、カメラが単純なフラッシュ同期を使用できない点です）。たとえば、露出時間が1/1000であるとします。これは、センサーが1ミリ秒しか露出しないことを意味します。ただし、後幕が先幕がセンサーを完全に露出するのを待つ場合、センサーの一部はすでに2ミリ秒間露出されています！代わりに、先幕が終了する前に後幕が動き始め、露出センサーの「ライン」として露出が発生します。YouTubeでSlow Mo Guysのこのビデオをご覧ください。この出来事をはっきりと見ることができます。

https://www.youtube.com/watch?v=CmjeCchGRQo

では、なぜこれらのカメラで同じローリングシャッター効果が見られないのでしょうか？やる！気づかないだけです。DSLRのシャッターは非常に高速で移動するため、5ミリ秒の露出時間でも、ある時点でセンサー全体を露出することがよくあります（動きが大きい場合、画像がぼやけてしまい、「ローリングシャッター」が隠れてしまいます。 「エフェクト。シャッタースピードが速い場合、ローリングシャッターエフェクト（たとえば、1/1000秒の露出）を得るために必要な動きの量は非常に高く、ビデオでの通常の露出よりもはるかに高くなります。スピード、ローリングシャッターはメカニカルシャッターを使用するものです。ウィキペディアのこの画像をご覧ください。

最新のデジタル一眼レフセンサーのセンサー読み出しがどのように発生するかはわかりませんが、まだ何らかのスキャンラインを実行していると思います。これは、メカニカルシャッターによって行われるセンサーの照明とは相関していません。

注：（非常に）高価なカメラで使用されているリーフシャッターにはローリングシャッターがないと言うことができます。