Gobal shutter یا Rolling shutter، مسئله این است!

3 1,884

حتماً تابحال اصلاحاتی مثل jello effect  یا rolling effect که برای اشاره به اعوجاج و لرزش ایجاد شده در تصویر ضبط شده در هنگام حرکت دوربین و یا سوژه بکار می‌روند را شنیده‌اید. اصلاحاتی که برای اشاره به ناهنجاری‌ها و تغییراتی که در تصاویر ایجاد می‌شود بکار می‌روند . مشابه این تصاویر :

blades-1282772892

یا برایتان پیش آمده که با فلاش عکاسی کنید ، و تصویر نهایی به دو بخش روشن و تیره تقسیم شده باشد ؟

آیا میدانید چرا چنین ناهنجاری‌هایی در تصویر به وجود می آید و راه حل این مشکل چیست؟ در واقع جواب این سؤال در معنای کلمه “شاتر” که امروزه معنایی متفاوت از گذشته پیدا کرده نهفته است.

در دوربین‌های آنالوگ شاتر بخشی از دوربین است که در لحظه فشردن دکمه‌ی شاتر کنار میرود و موجب رسیدن نور به نگاتیو و ثبت تصویر بر روی آن می‌شود. شیوه ی کنار رفتن شاتر بسته به نوع آن متفاوت بود و هر شیوه مزایا و معایب خود را داشت . در مورد دوربین‌های فیلمبرداری هم این فرآیند در پیشرفته ترین حالت ، بصورت چرخش یک صفحه دوار از جلوی نگاتیو انجام میگرفت که موجب نوردهی کامل ،  تقریباً یکسان و همزمان تمام سطح نگاتیو می‌شد . در واقع در طول این چرخش لحظه‌ای وجود دارد که نور همزمان به کل سطح نگاتیو میتابد .

rotary1

اما امروزه و درمورد دوربینهای دیجیتال شاتر به معنای ثبت اطلاعات سنسور توسط دوربین است. شیوه ثبت این اطلاعات به دو شکل اصلیGlobal shutter  و Rolling shutter تقسیم میشود .

Global shutter یعنی ثبت کل اطلاعات مربوط به تصویر یک  فریم در یک زمان واحد و بدین معنی‌ست که اطلاعات پردازش شده تک‌تک پیکسل‌های روی سنسور دقیقاً در یک زمان واحد ثبت شده‌اند و در حقیقت همانطور که بنظر میرسد کل تصویر در یک زمان خاص و یکسان به ثبت رسیده است.

اما در شیوه Rolling shutter تصویر از بالا به پایین ثبت و پردازش میشود . یعنی پیکسل‌های روی سنسور از بالا به پایین به بخشهای مجزایی تقسیم میشوند که اطلاعات هر بخش جدا جدا و یکی پس از دیگری ثبت و پردازش میشود.

Rolling-Shutter

در روش Rolling shutter تصویر نهایی از بهم پیوستن بخشهایی که با یک فاصله زمانی بسیارکم از بالا به پایین پردازش و ثبت شده‌اند تشکیل میشود، در نتیجه قسمتهای بالاتر تصویرنهایی زودتر از قسمتهای پایینی ثبت شده اند. این فاصله زمانی بقدری کم است که گویی کل تصویر در یک لحظه به ثبت رسیده، اما وقتی صحبت از حرکت سریع دوربین یا سوژه و یا استفاده از فلاش به میان می آید وضع فرق میکند و تفاوت زمانی در ثبت بخشهای مختلف تصاویر، بصورت اعوجاج و ناهمخوانی بخشهای مختلف بایکدیگر نمایان میشود!

بهمین دلیل Rolling shutter  مناسب عکاسی از سوژه هایی که سریع حرکت میکند یا سریع به وقوع میپیوندند نیست . مگر اینکه زمان نوردهی بیشتر باشد .

در تصویر زیر که به روش Rolling shutter ثبت شده ، شدت نور صاعقه در بخش بالایی تصویر و بخش پایینی (که در زمان متفاوت به ثبت رسیده اند) متفاوت است :

IMG_6304

نمونه ای دیگر :

Untitled-1

اما زمانی که صحبت از تصویربرداری میشود ، زمان نوردهی طولانی تر معنا ندارد و تصویربرداری با روش Rolling shutter از سوژه های متحرک یا حرکت سریع دوربین در هنگام تصویربرداری تبعاتی غیر قابل اجتناب درپی دارد .

تصاویر زیر نمونه هایی از ثبت یک صحنه از یک سوژه متحرک با هر دو روش است :

تصویر چرخش پره های پنکه وقتی با روش Global shutter ثبت شد :

GlobalShutter

همان سوژه ، وقتی از روش Rolling shutter و تنظیمات مشابه برای ثبت تصویر استفاده شد :

RollingShutter

همانطور که میبینید ، پره های پنکه یا کوچکتر از حالت عادی ثبت شده اند، که نتیجه عدم ثبت بخشی آن تصویر آنها در طول فرآیند ثبت تصویر است و یا بزرگتر از حالت عادی که نشانه ثبت مجدد یک بخش است .

تفاوت آشکار این دو روش در تصویربرداری :

معمولاً دوربینهای دارای سنسور CMOS از روش Rolling shutter و دوربینهای دارای سنسور CCD از روش Global shutter برای ثبت تصویر استفاده می کنند‌. البته این یک قاعده کلی‌ست و استثنا دارد. همانطور که دارا بودن قابلیت Global shutter به معنای عدم  وجود Rolling shutter نیست‌. برای مثال دوربین Blackmagic micro cinema camera ازهردو قابلیت بصورت همزمان بهره میبرد زیرا مزیت استفاده از Rolling shutter نسبت به Global shutter افزایش تعداد فریم در حال ضبط تا دو برابر در هر ثانیه است . طبیعتاً پردازش و ثبت کل اطلاعات یک تصویر در یک لحظه ، خیلی پیچیده تر از ثبت این اطلاعات بصورت تکه تکه و جدا ازهم است ، و این به معنای کاهش توانایی دوربین در ثبت تعداد فریم بیشتر در روش Global shutter میباشد .

با وجود مزایا و معایب هریک از این دو روش ، بنظر میرسد گفتن اینکه یک دوربین حتماً باید از روش Global Shutter استفاده کند ، مثل این است که بگوییم دوربینهای عکاسی حتماً باید سیاه و سفید باشند. گرچه Global shutter در شرایط خاص عملکرد بهتری نسبت به Rolling shutter دارد ، اما Roling Shutter  هم مزایای خاص خود را دارد که باعث میشود هیچ یک از این دو روش بطور کامل بر دیگری ارجحیت نداشته باشد .

3 نظرات
  1. رضا می‌گوید

    عالی بود

  2. محمدحسین شکیبا می‌گوید

    مرسی

  3. HAA می‌گوید

    مرسی خیلی جامع و کامل عالی بود
    ممنون

نظرات

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.