Pourquoi y a-t-il un obturateur mécanique dans un appareil photo numérique?

Je comprends que dans un appareil photo, le diamètre de l'ouverture de l'obturateur - l'ouverture - contrôle la quantité de lumière qui entre, et cela affecte l'exposition résultante.

Mais je ne comprends pas pourquoi, dans un appareil photo numérique, l'obturateur doit se fermer et s'ouvrir lors de la prise de vue ou de la prise de vue en continu. Les limitations de la fréquence d'images (images par seconde) ou de la vitesse d'obturation la plus rapide (par exemple, ¹ / ₃₂₀₀) ne peuvent-elles pas être une propriété du capteur électronique?

Je pose cette question car mon nouvel appareil photo ne peut pas faire plus d'une prise de vue par seconde en mode continu. 1 FPS est ridicule dans un appareil photo de 2011, vous ne pensez pas? (Il peut faire 30 ips pour la vidéo HD.)

La raison de l'utilisation des volets mécaniques est probablement que leurs inconvénients sont plus faciles à vivre; les technologies concurrentes ne sont pas (encore) clairement supérieures.

Le problème majeur est que l'obturateur électronique affectant tout le capteur à la fois est assez facile à implémenter sur le capteur CCD, tandis que pour le CMOS (préféré sur les nouveaux reflex numériques), il nécessite des circuits supplémentaires dans chaque capteur . Cela peut être fait, mais le coût est élevé - plage dynamique, résolution et / ou coût. Par exemple, Sony F55 est un corps d'appareil photo orienté vidéo avec un capteur CMOS 8,9MP plein format doté du circuit d'obturation global, et coûte 29000 $ en 2015 - environ 4 fois plus que les corps haut de gamme de Canon / Nikon avec beaucoup une résolution plus élevée mais sans ce circuit d'obturation.

Normalement, les capteurs CMOS sont réinitialisés et lus ligne par ligne, ce qui prend plus de temps qu'il ne faut pour un obturateur mécanique moderne à voyager, donc l' effet d' obturateur roulant est pire et la vitesse de synchronisation maximale est plus lente.

De nombreux appareils photo récents offrent une option de premier rideau d'obturation électronique, où l'exposition commence par des rangées de capteurs activées séquentiellement et se termine par un rideau d'obturation mécanique qui suit à la même vitesse. Les capteurs de courant peuvent atteindre d'un bord à l'autre un peu plus lentement que 1/100 seconde, à égalité avec les volets mécaniques des années 1970. Bien que des vitesses plus rapides soient possibles en exposant uniquement une fente à la fois, cette vitesse détermine la quantité d'effet de roulement et la vitesse de synchronisation maximale.

Pour l'obturateur entièrement électronique, le rideau arrière doit également être électronique. Cela désactivera et effacera la ligne, donc les données doivent être lues en premier. La lecture des données est encore plus lente que l'activation des lignes, ce qui réduit la vitesse de synchronisation maximale et intensifie les effets d'obturateur roulant plusieurs fois plus.

En mode vidéo / vue en direct, l'obturateur électronique peut être accéléré en sautant la plupart des lignes, ce qui entraîne une résolution inférieure. Les données transférées peuvent être encore réduites en diminuant la profondeur de bits - cela se manifeste dans une plage dynamique réduite.

Le CCD est courant dans les compacts, et ils utilisent souvent des volets électroniques. Il y a eu des CCD à obturateur électronique utilisés pour des vitesses plus élevées sur certains reflex numériques Nikon plus anciens, comme D1 ou D70. Sur ces appareils photo, des motifs de type grille semblaient parfois apparaître sur des zones de tons unis avec des vitesses d'obturation utilisant un obturateur électronique.

Je suppose que vous n'aviez en tête que l'obturateur du plan focal couramment utilisé ; le volet de feuille est une autre conception mécanique pour un volet. Ses principaux avantages sont le silence et la capacité de synchroniser le flash à n'importe quelle vitesse, car l'obturateur s'ouvre toujours complètement. Mais l'obturateur de feuille doit être situé juste à l'endroit où se trouve le diaphragme d'ouverture (c'est-à-dire dans chaque objectif), ou nécessite des objectifs spécialement conçus qui ont un point nodal à une certaine distance entre l'objectif et le plan d'image. La première option est coûteuse, utilisée dans de nombreux systèmes de format moyen; l'autre est restrictif pour la conception de l'objectif, mais a été utilisé dans certains anciens modèles SLR (par exemple Topcon Auto 100).

Sur le Canon SX30IS, l'obturateur (qui peut aller à 1/3200 s) n'est probablement pas le facteur limitant de la vitesse de rafale. La vitesse est plus probablement inhibée par la bande passante des données - même lorsque vous photographiez en basse résolution, l'appareil photo lit toujours tous les 14MP du capteur pour donner une qualité d'image maximale. En vidéo, la qualité d'image est moins importante que la fréquence d'images, de sorte que la caméra ne lit que les lignes et colonnes sélectionnées sur le capteur.

Selon les spécifications, la désactivation de l'écran LCD devrait vous aider à atteindre 1,3 fps. Ou si vous souhaitez échanger la qualité d'image contre la vitesse de rafale, enregistrez simplement la vidéo et extrayez les images plus tard.

La vidéo n'utilise pas l'obturateur mécanique. L'obturateur reste ouvert. Quelque chose appelé volet roulant est utilisé pour balayer le capteur. Cela prend du temps et n'est pas instantané comme une exposition au 1 / 4000ème avec l'obturateur mécanique où tous les sites du capteur enregistrent au même instant. À 30 ips, chaque image est effectivement au 1 / 30e de seconde, ce type de capture n'est donc pas vraiment le même que lorsque vous cliquez sur une seule image à l'aide de l'obturateur mécanique. Vous bénéficiez également d'une résolution réduite, car l'appareil photo ne peut traiter que autant de pixels et les écrire sur un support.

Donc, si vous supprimiez votre obturateur mécanique, vous vous retrouveriez avec une résolution plus faible et plus de flou, sans parler de la déformation et d'autres effets expliqués dans la référence sur l'obturateur roulant.

Ce que rfusca a dit. Un D3 et 1D4 prend 9-10 images par seconde avec un obturateur plein cadre mécanique. L'obturateur plein cadre peut facilement passer en 1 / 125s de seconde, ce n'est donc pas le problème pour le taux de rafraîchissement.

Traiter un vidage de plus de 10 mp d'un capteur dans un jpeg puis l'écrire sur une carte n'est pas une tâche insignifiante à accomplir.

La prise de vidéo est une histoire complètement différente de la photographie à grande vitesse car les données sont diffusées en continu et le matériel et le codec sont adaptés à la tâche à accomplir.

1080p est d'environ 2 mégapixels, et le schéma de compression (en plus d'être déjà hautement optimisé, le taux faible sur un appareil photo grand public) peut même être effectué en partie sur le matériel.

Ce que vous décrivez ressemble plus à un appareil photo ROUGE, qui se penche plus vers un appareil photo à grande vitesse avec son capteur cmos de 10+ mégapixels qui capture le "raw" compressé qui est toujours essentiellement un schéma de type jpeg avec un rapport X> 1: 1 avec perte.

Ce que cela signifie, c'est qu'il y a deux problèmes, l'un est la bande passante entre les périphériques et le périphérique de stockage, et le second est la faisabilité du post-traitement, que Red a résolu en traitant le brut dans le matériel avant de le stocker sur un support à éditer plus tard.

Un Red est gigantesque et dispose d'un système de refroidissement actif avec dissipateur thermique et ventilateurs. Ce n'est pas votre puce intégrée milliwatt typique dans quelque chose qu'une personne peut transporter à deux mains.