ムービーモードのDSLRにグローバルシャッターではなくローリングシャッターがあるのはなぜですか？

私が間違っている場合は修正してください：

写真を撮るとき、センサーは露光時間中に「全体として」光情報を収集し、それをカードに保存します。ムービーを作成するとき、センサーは行ごとにスキャンし、フレームをカードに保存します。

それで、これが正しい場合、カメラが撮影時にグローバルシャッター（写真モードなど）からローリングシャッター（映画モード）に切り替わるのはなぜですか？

もちろん技術的な理由があるはずですが、なぜグローバルシャッターの代わりにローリングシャッターを使用するのが面倒なのでしょうか。

dslr rolling-shutter

— アンドレス
ソース

あなたが間違っている。写真を撮るとき、CMOSセンサーはビデオを撮影するときとまったく同じ方法で行ごとにスキャンします。

— ジェイランス写真

説明は明確ではありません...古い写真は、フィルムが物理的なシャッターの動きのために後で動作を記録する理由を説明していますが、問題はライン取得のシーケンスであるため、電子シャッターがそうする理由ではありません。現在のカメラモデルのプロセッサの容量とデータ量がわからない場合、センサーが一度に1行を登録している理由は、プロセッサの容量によって決まる技術でしょうか？つまり、プロセッサが十分に高速になると、カメラはすべての「フレーム」ですべての行を同時に登録できるため、ローリングシャッター効果はなくなります。

@Terra：Jerry Coffinの答えをご覧ください。問題はプロセッサのパワーではなく、配線です。

— プロファイルを読んでください

そう、問題は確かに配線/物理的なレイアウトの問題です。ただし、これはCMOSセンサーで改善されている分野だと思います。昨年のこの頃、キヤノンは、現在のカメラに搭載されている最新の最大センサーよりも大幅に高い読み出し速度を備えた120mp APS-Hセンサーを実証しました。彼らはプロトタイプの技術的な詳細を発表しませんでしたが、前提は、以前よりも多くの並列センサー読み出しを提供するために配線を再構築したことです。

— jrista

回答:

どちらの場合も、センサーからの実際の読み取りは行ごとに行われます。そうしないと非常に費用がかかるため、（大部分）そのように行われます。すべてのピクセルを並行して読み取るには、ピクセルごとにセンサーからメモリへの個別の接続が必要になります。センサーからメモリへの1200万の接続（たとえば）は、ひどく高価であり、実際のメリットはほとんどありません。

ムービーモードと静止モードに違いがあるように見える理由については、非常に簡単です。静止モードでは、物理的なシャッターを使用しており、シャッターが閉じられるとセンサーからメモリへの読み出しが行われます。@Matt Grumが指摘したように、シャッターの物理的な制限により、X同期速度を超える同じ効果が得られます。

ムービーモードで物理的なシャッターを使用しない理由は、これらの物理的な制限の多くです。シャッターの露出時間は非常に短い場合がありますが、起動と起動の間には回復時間があります。そのため、毎秒約10フレーム以上を達成することは困難になります。ビデオに必要な1秒あたり24フレームに到達すると、再び、ほとんど利益をもたらさずに多くの費用が追加されます。そのため、ムービーモードでは物理的なシャッターが開いたままになり、カメラは代わりに電子シャッターを使用します。これを行うと、センサーからメモリへの行ごとの読み出しのアーティファクトが見えるようになります。

— ジェリー・コフィン
ソース

したがって、静止モードでは、CMOSが部分的にグローバルシャッターとして機能すると言うのは正しいです（すべての光がセンサー全体を露光し、それ以上光が当たらない場合、各行が読み取られます）？しかし、カメラが電子シャッター（光に敏感でなければならないときにセンサーに命令するのではないか）を使用する場合、なぜスキューアーティファクトがあるのでしょうか？つまり、センサーが全体として光を受け取ると、電子シャッターがヒットし、ラインが読み取られるのに、なぜローリングシャッターアーティファクトがあるのでしょうか。

— アンドレス

光の感度を「オフにする」コマンドがないためです。セルからデータを読み取るだけで、そのセルの電荷を排出します。

— ジェリー棺

光=雨、ピクセル=バケツだと思うと、少し助けになるかもしれません。また、CMOSセンサーでは、各バケットにどれだけの水があるかを確認する唯一の方法は、バケットを空にすることです。バケットは1つずつ空にすることができ、常に雨が降っています。「ムービーモード」とは、雨の中を走り回ってバケットを空にすることを意味します。「写真モード」は異なります。まずバケットのフィールドの上にカバーを設定します。次に、各バケツを空にします。その後、しばらくカバーを取り外して元に戻します（「露出」）。次に、各バケットを空にして測定します。

— ユッカスオメラ

@Jukka Suomela：1つの小さな点を除いて、いい例えです。実際には、1つだけでなく、「バケツの列」全体を一度に空にすることができます。

— ジェリーコフィン

バケツを空にして雨の中を走り回るのは疲れます。

— ニックベッドフォード

静止画を撮影するときは、センサーに当たる光を制御する物理的なシャッターがあります。静止画を撮影する場合、画像は1行ずつ読み取られますが、物理的なシャッターが閉じているため、読み取り中に余分な光は記録されません。

行ごとの読み出しは、大型センサーカメラに見られるCMOS設計の結果であり、したがって避けられません（安価な/より大きなCCDを作成する方法が見つかるまで）。

シャッタースピードがカメラのx-syncスピード（通常1/250秒）よりも速い場合、シャッターは上部で完全に開く前に下部で閉じ始めることに注意してください。この結果、1/4000秒のような非常に速い速度では、フレームを横断するスリットが得られ、静止画に対して同様のローリングシャッター効果が得られます。ただし、シャッターでフレームをトラバースする時間（1/250秒）は、ビデオ中にセンサーを読み取る時間（1/25秒）よりも10倍速いため、気づくには非常に高速で移動するオブジェクトが必要です。

これは非常に古い写真で、効果をよく示しています。

また、ビデオで前後にパンすると効果が顕著になりますが、これは静止画では発生しません。

— マット・グラム
ソース

うーん、1秒（またはそれ以上）の露出はどうですか？センサーは各行の読み取りに時間がかかりますか、それとも下に到達したときに行を再読み取りしますか？

— アンドレス

@Nickあなたは、（非HSS）フラッシュでシャッター速度に制限がある理由を指摘しました：シャッターは約1/250秒以上の露出（カメラに応じて）で完全に開くことができますが、短い露出センサー全体が常に露出されることはありません。

— -whuber

それは全体のセンサーは、このように、この速度でフラッシュを可能に露出している瞬間があります1 / 200Sで、高速シャッターがフレームを走査する1 / 1/250秒よりも高速でのみだ@Nick

— マットグルムを

@Andres、静止画を撮影するとき、シャッターが閉じた後にフレームがスキャンされるため、1秒の露出でシャッターが1秒間開き、その後閉じてから、フレーム全体が約

— 1/25

@matt私が知っている、私は自分の間違いに気付き、コメントを削除しました！しかし、これはシャッターがビデオモードで回転する必要がある理由を説明していません-なぜカメラはフレーム全体をキャプチャできないのですか？

— NickM

このリンクは役に立つかもしれません：

http://www.dvxuser.com/jason/CMOS-CCD/（by Barry Green / via @ SFGPhoto）

CMOSの妥協案です。熱、電力、遅いリフレッシュレート、CCDよりも安価です。CCDは高速ですが、より多くのエネルギーとコストが必要です...

チップ製造の基本的な理解から、イメージセンサーとプロセッサは同様の技術を使用して作成されます。プロセッサの製造は縮小を支持します。小さい=安い。しかし、写真家は大きなセンサーを望んでいます。それ以上の費用がかかることなく、両方の方法を持つことはできません。さらに、多くのピクセルをセンサーに詰め込むのは、あまりにも「良い」ことです（光が少ないなど）。

しゅう

しかし、なぜ写真モードでは光が全体として読み取られ、ビデオモードでは行ごとに読み取られるのですか？この記事では、ローリングモードとグローバルモードの違いについて説明していますが、写真モードとムービーモードの切り替えについては理解できません。

— アンドレス

@Andres、画像はまだ写真モードで行ごとに読み取られますが、気付かないだけです！

— マットグラム