なぜ電子シャッターは行ごとに露光するのですか？

この質問は、前の質問に関連しています。なぜカメラはセンサー全体を瞬時に露出するのではなく、2つのカーテンの間にスリットを使用するのですか？この質問は、スリットが電子シャッターに付属している理由に関するものです。

スリットは必要ないのに、なぜ電子シャッターは行ごとに露光するのですか？
センサーを少しの間、グローバルに（電子的に）露出できないのはなぜですか？ああ、それは公開されていませんよね？それはもっと「イメージをプロセッサにダウンロードするようなものですね」

では、なぜセンサーの画像データをグローバルにプロセッサにダウンロードできないのですか？行ごとにダウンロードされるのはなぜですか？

では、なぜセンサーの画像データをグローバルにプロセッサにダウンロードできないのですか？行ごとにダウンロードされるのはなぜですか？

それは物理的な制限とシンプルさの問題です。物理的な制限は、一定数の外部接続用のスペースしかないことです-2,000万（またはそれ以上）のスペースが十分にないため、すべてのピクセルをプロセッサに接続して、一度にすべてのデータを取得することはできませんセンサーからプロセッサに配線する必要がある配線。単一行のすべてのピクセルをまったく同時に読み取るのに十分な外部接続のための十分なスペースさえありません（センサーまたはプロセッサーのいずれかに）。そのため、一度に少しずつ画像を読み返すことができるように、何らかの方法でセンサーに画像を保存できる必要があります。

あなたは何ができ ISは、独自の小さなメモリセルへの接続、各ピクセルを持っていますので、あなたは、「シャッター」のすべてのピクセルがまったく同じ時刻に、それぞれのメモリ位置にその値を格納しますをトリガするとき。これはグローバルシャッターと呼ばれ、一部のイメージセンサーはまさにそのように機能します。しかし、これは複雑さを増します。つまり、すべてのバッチからより多くのチップに欠陥が生じることを意味します。つまり、各シリコンウェーハの歩留まりが低下し、より高価なセンサーが必要になります。また、追加の回路はすべて、より多くのピクセルまたはより大きなピクセルに専念できるスペースを占有します。そのため、代わりに、1行を一度にイメージングするのに十分なメモリセルを構築します。その行はプロセッサに送信され、次の行が読み取られます。これがローリングシャッターです。

センサーは本質的に検知を停止しないためです。センサーに光が当たったときに小さなコンデンサから電荷を流出させないメカニズムは組み込まれていません。また、センサーからすべてのデータを読み出すのに十分な時間がかかるため、ファームウェアがセンサーをリセットし、露光時間を待ってからデータを読み出すと、画像の部分間で露光時間が大幅に変動します。

デジタルセンサーは、メカニカルシャッターを必要とせずにビデオの連続フレームを読み取ることができます。ただし、フレームレートは固定されており、フレームあたりの露出時間は非常に長く（通常の静止写真の値と比較して）、フレームのさまざまな部分がさまざまな時間に露出される「ローリング」露出は許容され、解像度は低くなります。

一部のセンサーには、本質的に「電子シャッター」があります。これらは、指定された時間の間ライトを統合し、少なくともアレイ全体が読み取られるのに十分な長さで値をフリーズできます。ただし、これにはシリコン領域が必要であり、これは通常、デジタルスチルカメラでのより良い光の収集に費やすためにより望ましいものです。

今日のデジタルカメラに期待される正確で速いシャッター時間と高解像度を得るには、市場が受け入れられる価格で最新の技術を備えたメカニカルシャッターが必要です。

その理由は経済的です。グローバルシャッターを備えたCMOSセンサーは入手可能ですが、複雑さが増すと非常に高価になり、この追加コストはごく少数の写真家にとって正当化されます。

SonyビデオカメラモデルPMW-F5とPMW-F55を比較してみましょう。グローバルシャッターは、それらの主な違いです。価格の差は非常に大きく、$ 16k対$ 29kです。これは、9メガピクセルを吐き出すセンサーの場合のみです。さらに、F55の光感度はほとんど停止します。

グローバルシャッターには、フレーム転送CCDセンサーが備わっています。CCDの弱点は高ISO性能であるため、一部のライカモデルや中判カメラなど、一部の高価なカメラでのみ使用されます。