Qu'est-ce qu'un volet roulant? Quand dois-je en être conscient?

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En réponse à une autre question , Adam Davis écrit:

Votre appareil photo complique cela en utilisant un volet roulant au-dessus d'une vitesse donnée (généralement autour de 1/200. Cela signifie que seule une partie du capteur d'image est exposée à la scène à un moment donné, donc si la lumière change pendant l'exposition, la le changement de couleur n'affectera qu'une partie du capteur d'image.

Les volets roulants sont souvent mentionnés dans le contexte de la vidéographie DSLR . Cependant, je n'ai pas encore vu de discussion sur ce qu'est un volet roulant, comment il fonctionne et quand il est important.

Qu'est-ce qu'un volet roulant?

Quelles sont les implications de l'utilisation d'un pour mes photos?

fmark
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Ce dont Adam parle n'est pas en fait un volet roulant, c'est juste un volet plan focal. Il ne fait également rien de spécial au-dessus de 1/200.
thomasrutter

Réponses:

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À quoi Adam fait référence

Ce dont Adam parle n'est pas en fait un volet roulant, c'est juste un volet plan focal. Il ne fait également rien de spécial au-dessus de 1/200, sauf que l'effet du rideau de l'obturateur a des propriétés intéressantes qui peuvent devenir plus prononcées à une vitesse plus élevée.

Les diagrammes sur la page wikipedia (reproduits ci-dessous) l'illustrent le mieux. L'obturateur consiste essentiellement en deux rideaux qui se déplacent de haut en bas (ou dans certains appareils photo argentiques, de gauche à droite) en succession rapide. L'écart entre eux est ce qui expose l'image.

Obturateur plan focal, basse vitesse

Obturateur à plan focal, basse vitesse. Le carré noir est le capteur, les carrés rouges et verts sont les premier et deuxième rideaux .

Obturateur plan focal, haute vitesse

Obturateur à plan focal, haute vitesse. Le carré noir est le capteur, les carrés rouges et verts sont les premier et deuxième rideaux .

Si la vitesse d'obturation est suffisamment rapide, la seconde commencera à se fermer avant que la première n'ait complètement terminé son ouverture, de sorte que l'ensemble du cadre ne sera pas exposé en même temps. Par conséquent, vous obtenez une situation où tout ce qui se passe très rapidement, comme le flash d'un appareil photo ou l'oscillation d'une lumière fluorescente, peut faire en sorte que la lumière ne recouvre pas tout le cadre mais crée plutôt des bandes ou des dégradés de haut en bas où la lumière est différent.

Les diagrammes montrent les volets se déplaçant horizontalement comme ils le faisaient dans la plupart des appareils photo à pellicule mécanique 35 mm, tandis que les appareils photo modernes avec volets à commande électronique (film ou numérique) ont presque universellement des volets verticaux. C'est le même effet mais dans une direction différente à quatre-vingt-dix degrés.

Qu'est-ce qu'un effet de volet roulant

L' effet de volet roulant tel qu'il s'applique à la vidéo numérique est un effet tout à fait différent et sans rapport avec celui décrit ci-dessus. En fait, un effet d'obturateur roulant n'implique pas réellement d'obturateur physique, mais cela s'appelle cela comme une convention car il est analogue à la façon dont une caméra de cinéma possède un obturateur qui se déplace à travers le cadre. En vidéo numérique, l'effet d'obturateur roulant est le résultat de la lecture d'un capteur CMOS.

Les capteurs CMOS présentent un effet d'obturateur roulant lorsqu'ils sont en mode vue en direct ou vidéo, dans lesquels ils sont lus pour chaque image vidéo. Au lieu de capturer la trame entière à la fois, les informations sont lues de chaque ligne de la trame l'une après l'autre, de haut en bas. L'ensemble du processus prend jusqu'à 1/30 de seconde sur la plupart des caméras. Cela crée un effet de vacillement gélatineux dans la vidéo enregistrée lorsque la caméra est portable ou bouge beaucoup.

Dans un capteur donné, ce volet roulant se produit également quelle que soit la vitesse d'obturation, bien qu'avec des vitesses d'obturation plus lentes, il puisse être moins visible dans le mouvement du sujet en raison du flou de mouvement supplémentaire. L'effet n'est généralement pas perceptible lorsque l'appareil photo est fixé sur un trépied ou panoramique régulièrement, mais il est plus évident lorsque l'appareil photo est tenu à la main ou lors de mouvements rapides de l'appareil photo.

Les capteurs CMOS capables de cadences supérieures à 30 images par seconde (et pas seulement en répétant les images) présenteront moins d'obturateur roulant car leurs capteurs auront été conçus pour être lus plus rapidement.

Le CCD ne souffre pas de l'effet de volet roulant.

thomasrutter
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Oui c'est bien, merci. Au cas où les gens se poseraient des questions, les diagrammes montrent les volets se déplaçant horizontalement tandis que les appareils photo modernes semblent avoir des volets verticaux. Même effet cependant.
thomasrutter
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Il peut être intéressant de noter que si une vidéo filmée avec une caméra à obturateur roulant est affichée sur un CRT dont le motif de balayage correspond à celui de la caméra, les artefacts créés par l'obturateur roulant seront inversés par l'action de balayage du CRT. Par exemple, une vidéo de lignes presque verticales se déplaçant de droite à gauche les inclinerait de sorte que le bas serait décalé vers la gauche, mais un CRT montrant une vidéo de lignes presque verticales les inclinerait de sorte que le bas semble décalé vers la droite. Cependant, je ne connais aucun écran moderne qui tente d'émuler avec précision un tel comportement.
supercat
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Le volet roulant article de Wikipedia est en désaccord avec les phrases d'ouverture de la « Quel effet volet roulant section » ci - dessus. De WP: "L'obturateur roulant ... est capturé non pas en prenant un instantané de la scène entière à un seul instant dans le temps mais plutôt en balayant rapidement la scène"; et "le" volet roulant "peut être mécanique ou électronique."
scottbb
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En effet, l'image classique «penchée» des voitures de course des années 1920 est exactement un effet d' obturateur roulant provoqué par un obturateur d'essuyage exposant progressivement la scène de bas en haut.
scottbb du
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Ma réponse est conforme à ce que vous avez souligné sur Wikipédia. Où pensez-vous que la contradiction est?
thomasrutter
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L'obturateur roulant est une méthode de capture d'image qui ne consiste pas à prendre un instantané de la scène entière à un seul instant dans le temps, mais plutôt à parcourir rapidement la scène (verticalement ou horizontalement).

Les implications de l'utilisation d'un volet roulant peuvent produire des distorsions prévisibles d'objets se déplaçant rapidement ou des flashs de lumière rapides tels que l'oscillation (effets jello), l'inclinaison, le frottis et l'exposition partielle.

Quelques exemples:

Une photo d'un Eurocopter EC-120

Les pales du rotor semblent être balayées plus que d'habitude en raison de l'effet de volet roulant.

éclairage

Une photo présentant une exposition partielle. Les conditions d'éclairage ont changé entre l'exposition des parties supérieure et inférieure de la photo.

photo par The Slow Mo Guys

L'ombre du bouchon de champagne montre qu'il a déjà touché le visage, mais le bouchon est toujours suspendu dans l'air.

Ce phénomène de retour dans le temps peut être expliqué par l'animation suivante (où le changement de couleur indique un obturateur roulant verticalement de haut en bas):

bouchon de champagne souffle dans le visage par The Slow Mo Guys

Voici une démonstration par The Slow Mo Guys du fonctionnement d'un volet roulant basé sur Canon EOS 7D:

un volet roulant au ralenti

En relation:

Voir plus:

kenorb
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Sauf que la séquence du bouchon de champagne a été prise en utilisant la vidéo avec l'obturateur mécanique ouvert tout le temps - et puisque l'image est inversée sur le capteur, le capteur scanne du bas vers le haut du capteur (de haut en bas de l'image inversée). S'il avait été pris à l'aide de l'obturateur mécanique en mode "images fixes", le bouchon serait bien en avance sur l'ombre car le bas du cadre (haut du capteur) aurait été exposé en premier. Veuillez voir ici pour plus de détails sur ce test spécifique.
Michael C
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La terminologie d'Adam est légèrement dépassée - vous n'obtenez pas un volet roulant au-dessus de 1 / 200s environ, mais un dont le bord inférieur commence à se fermer avant que le bord supérieur ne soit complètement ouvert, mais l'effet est le même (un volet roulant implique la scène est constamment lue de haut en bas).

En effet, ce que vous obtenez à des vitesses élevées est une fente qui remonte le capteur, exposant une partie à la fois. Cela a des implications pour les grands changements d'éclairage pendant l'exposition, comme le flash, ou dans le contexte d'origine, les lampes fluorescentes qui varient pendant le cycle AC.

Beaucoup de questions connexes pour une lecture plus approfondie:

Matt Grum
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Non, un volet roulant n'implique pas que l'image soit lue de manière répétée.
Guffa
N'est-ce pas? voir mon commentaire sur votre réponse!
Matt Grum
Le nom de l'obturateur de plan focal interne d'Ottomar Anschutz inventé en 1883 était "l'obturateur de volet roulant interne". C'était pour les appareils photo, pas pour les caméras. Avant cela, des volets roulants étaient placés devant l'objectif. Le terme existe depuis longtemps.
Michael C
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L'obturateur est en fait deux volets, l'un qui glisse vers le haut et l'autre qui glisse vers le bas. L'un est utilisé pour démarrer l'exposition et l'autre est utilisé pour mettre fin à l'exposition.

Il faut un peu de temps pour ouvrir un obturateur, donc s'il n'y avait qu'un seul obturateur, il y aurait une différence de temps d'exposition entre le haut et le bas de l'image. Si par exemple l'obturateur a besoin de 1/1000 s. pour ouvrir, cela signifierait une différence de temps d'exposition de 20% entre le haut et le bas lorsqu'ils sont exposés à 1/100 s.

Le terme volet roulant est utilisé lorsque le deuxième volet commence à se fermer avant que le premier volet ait terminé son ouverture. Dans le cas extrême, cela signifie qu'il n'y a qu'une mince ouverture qui roule à travers le film / capteur. Vous pouvez obtenir la même fonction à partir d'un seul obturateur sous la forme d'un rideau avec une ouverture qui roule sur le support, mais cette construction vous donnerait moins de flexibilité en ce qui concerne les temps d'exposition.

Guffa
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Je ne serais pas d'accord sur la terminologie, rouler implique que quelque chose se passe constamment dans un cycle, comme une liste roulante ou des substituts roulants dans le sport, et en tant que tel, cela ne s'applique qu'à la lecture répétée de l'image ligne par ligne électroniquement comme en mode en direct, pas à la fonctionnement d'un volet mécanique.
Matt Grum
@Matt Grum: Cela, par exemple, n'est pas d'accord avec vous: en.wikipedia.org/wiki/Rolling_shutter
Guffa
C'est Wikipédia pour vous, l'article semble se contredire sur le sujet: "Cette méthode est implémentée en faisant rouler (déplacer) l'obturateur sur la zone d'image exposable au lieu d'exposer la zone d'image tout en même temps (l'obturateur peut être soit mécanique ou électronique). L'avantage de cette méthode est que le capteur d'image peut continuer à recueillir des photons pendant le processus d'acquisition, augmentant ainsi la sensibilité. " Comment le capteur d'image peut-il continuer à recueillir des photons à l'aide d'un volet roulant mécanique?
Matt Grum
nb je ne vous ai pas downvote, le reste de votre réponse contient des informations utiles, malgré une divergence d'opinion sur la définition du roulement ...
Matt Grum
Wikipédia aime parfois se contredire. Voir également l'article sur l'obturateur à plan focal qui ne le désigne à aucun moment comme un "obturateur roulant" en.wikipedia.org/wiki/Focal-plane_shutter - de manière amusante, ils incluent même la même image d'hélicoptère comme exemple d'obturateur à plan focal effet. Je pense, et c'est ce que je ressens personnellement, que c'est une idée fausse commune que c'est ce qu'est un «volet roulant».
thomasrutter