ローリングシャッターとは何ですか？いつそれを意識する必要がありますか？

別の質問に答えて、Adam Davisは次のように書いています。

カメラは、所定の速度（通常1/200前後）を超えるローリングシャッターを使用することでこれを複雑にします。これは、常にイメージセンサーの一部のみがシーンに露出されることを意味します。色の変化は、イメージセンサーの一部にのみ影響します。

ローリングシャッターは、DSLRビデオ撮影のコンテキストでもよく言及されます。しかし、私はまだローリングシャッターとは何か、それがどのように機能するか、そしてそれが重要であるという議論をまだ見ていません。

ローリングシャッターとは何ですか？

写真に使用することの意味は何ですか？

アダムが言及していること

Adamが話しているのは、実際にはローリングシャッターではなく、単なるフォーカルプレーンシャッターです。また、1/200以上の特別なことは何も行いません。ただし、シャッターカーテンの効果には、高速でより顕著になる興味深い特性があります。

ウィキペディアページの図（以下に再現）が最もよく説明しています。基本的に、シャッターは2つのカーテンで構成され、上から下（または一部のフィルムカメラでは左から右）にすばやく移動します。それらの間のギャップは、画像を公開するものです。

焦点面シャッター、低速。黒い四角はセンサー、赤と緑の四角は先幕と後幕です。

焦点面シャッター、高速。黒い四角はセンサー、赤と緑の四角は先幕と後幕です。

シャッタースピードが十分に速い場合、2番目のシャッターが完全に開く前に2番目のシャッターが閉じ始めるため、フレーム全体が一度にすべて露出されることはありません。そのため、カメラのフラッシュや蛍光灯の振動など、非常に高速に発生するものが原因で、フレーム全体をカバーしない光が発生する場合がありますが、代わりに光が上から下にバンドまたはグラデーションを作成します違います。

図は、ほとんどの35mmメカニカルフィルムカメラのようにシャッターが水平に移動することを示していますが、電子制御シャッター（フィルムまたはデジタル）を備えた最新のカメラは、ほぼ普遍的に垂直シャッターを備えています。同じ効果ですが、方向は90度異なります。

ローリングシャッター効果とは

ローリングシャッタ効果は、デジタルビデオに適用されるように、上述のものとは全く異なると全く無関係な効果です。実際、ローリングシャッター効果には実際には物理的なシャッターは含まれていませんが、フィルムシネマカメラがフレームを横切って移動するシャッターを持っている方法に似ているため、慣習として呼ばれています。デジタルビデオでは、ローリングシャッター効果はCMOSセンサーの読み取り方法の結果です。

CMOSセンサーは、ライブビューモードまたはビデオモードのときにローリングシャッター効果を示します。このモードでは、すべてのビデオフレームで読み取られます。フレーム全体を一度にキャプチャする代わりに、情報はフレームの各行から上から下に順番に読み取られます。ほとんどのカメラでは、プロセス全体で最大1/30秒かかります。これにより、カメラが手に持ったり、大きく動いたりすると、録画されたビデオにゼリーのような揺らめき効果が生じます。

特定のセンサーでは、このローリングシャッターはシャッタースピードに関係なく等しく発生しますが、遅いシャッタースピードでは、余分なモーションブラーのために被写体の動きが目立たなくなる場合があります。カメラが三脚に固定されているか、安定してパンされている場合、通常、この効果は目立ちませんが、カメラが手に持っている場合、またはカメラが高速で移動している場合はより顕著です。

1秒あたり30フレームよりも高いフレームレート（および繰り返しフレームだけでなく）が可能なCMOSセンサーは、センサーがより速く読み取れるように設計されているため、ローリングシャッター効果が少なくなります。

CCDはローリングシャッター効果の影響を受けません。

ローリングシャッターは、シーン全体のスナップショットを一度に撮るのではなく、シーン全体をすばやく（垂直または水平に）スキャンすることによる画像キャプチャの方法です。

ローリングシャッターを使用すると、動きの速い物体の予測可能なゆがみや、ぐらつき（ゼリー効果）、スキュー、スミア、部分露出などの光の急速なフラッシュが発生する可能性があります。

いくつかの例：

ローターシャッター効果のため、ローターブレードは通常よりも後退しているようです。

部分的な露出を示す写真。照明条件は、写真の上部と下部の露光の間で変化しました。

シャンパンコルクの影は、すでに顔に当たっていることを示していますが、コルクはまだ宙に浮いています。

この逆戻り現象は、次のアニメーションで説明できます（色の変化は、シャッターが上から下に垂直に回転することを示しています）。

以下は、Slow Mo Guysによる、Canon EOS 7Dに基づいたローリングシャッターの動作のデモです。

関連：

• この写真のブレードはどうなりましたか？
• CMOSセンサーのローリングシャッター幅とは何ですか？
• この曲がったプロペラの写真は本物ですか？

続きを見る：

• （ビデオ）YouTubeのThe Slow Mo Guysによる10,000fpsのカメラ内部
• ローリングシャッター現象の背後にある数学
• ローリングシャッターの完全な分析（プロペラのシミュレーション）
• ウィキペディアのローリングシャッター

• 飛行機の小道具+ CMOSローリングシャッター= WTF（記事1、記事2）

  

Adamの用語はやや外れています-1/200秒以上ではローリングシャッターは得られませんが、上端が完全に開く前に下端が閉じ始めるが、効果は同じです（ローリングシャッターは、シーンは常に上から下に読み取られます）。

高速で効果的に得られるのは、センサーを上に移動するスリットであり、一度に1つの部品が露出します。これは、フラッシュなどの露出中の照明の大きな変化、またはACサイクル中に変化する元の状況の蛍光灯に影響を与えます。

さらに読むための関連する質問がたくさんあります：

• 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？

• 同期速度とは何ですか？

• フラッシュの同期速度とは正確にどのようなものですか？また、購入決定の要因とすべきでしょうか？

• 1/250より高速で同期できるカメラはどれですか？

youtubeのこの映画は、私が見たこのことの最良の説明です。

DYI写真サイトのこのページで発見しました

シャッターは実際には2つのシャッターで、1つは上にスライドし、もう1つは下にスライドします。1つは露出を開始するために使用され、もう1つは露出を終了するために使用されます。

シャッターを開くには少し時間がかかります。そのため、シャッターが1つしかない場合は、画像の上下で露光時間が異なります。たとえば、シャッターに1/1000秒が必要な場合。開くためには、1/100秒で露光したときに、上部と下部で露光時間が20％異なることを意味します。

ローリングシャッターという用語は、最初のシャッターが開き終わる前に2番目のシャッターが閉じ始めるときに使用されます。極端な場合、これはフィルム/センサーを横切って転がる細い開口部があることを意味します。メディアを横切る開口部を備えたカーテンの形の単一のシャッターから同じ機能を得ることができますが、その構造は露出時間に関しては柔軟性が低くなります。