آموزش ها, آموزش فیلمبرداری و تولید محتوا, مجله دوربین

Rolling Shutter چیست و چگونه در ویدیو دیده می‌شود؟

مقدمه

گاهی هنگام فیلمبرداری از یک خودرو در حال حرکت، پن کردن سریع دوربین یا ثبت حرکت یک پنکه و پروانه، متوجه می‌شویم خطوطی که در دنیای واقعی کاملاً صاف هستند در تصویر کج شده‌اند. در شرایط دیگر ممکن است کل تصویر هنگام حرکت سریع دوربین حالتی لرزان و ژله‌ای پیدا کند. این پدیده یکی از شناخته‌شده‌ترین محدودیت‌های سنسورهای دیجیتال و با نام Rolling Shutter شناخته می‌شود.

Rolling Shutter برخلاف تصور برخی کاربران مستقیماً به سرعت شاتر انتخاب‌شده توسط فیلمبردار مربوط نیست. عامل اصلی آن مدتزمانی است که سنسور برای خواندن اطلاعات یک فریم نیاز دارد. هرچه خوانش سنسور کندتر باشد، اختلاف زمانی میان ثبت قسمت بالایی و پایینی تصویر بیشتر شده و احتمال مشاهده اعوجاج حرکتی افزایش پیدا می‌کند.

شدت Rolling Shutter در همه دوربین‌ها یکسان نیست. نوع سنسور، رزولوشن فیلمبرداری، Frame Rate، حالت Crop، روش خوانش سنسور و معماری پردازنده همگی می‌توانند بر آن تأثیر بگذارند.

در این مقاله ساختار Rolling Shutter، نشانه‌های آن در تصویر، ارتباط آن با سرعت خوانش سنسور و روش‌های عملی کاهش این مشکل را بررسی می‌کنیم.

ساختار Rolling Shutter در سنسورهای دیجیتال

بیشتر سنسورهای CMOS متداول اطلاعات تصویر را به‌صورت کاملاً هم‌زمان ثبت و تخلیه نمی‌کنند. در بسیاری از آنها اطلاعات سنسور خطبهخط یا ردیفبهردیف خوانده می‌شود.

فرض کنید دوربین در حال ثبت یک فریم ویدیویی است. قسمت بالایی سنسور ممکن است در لحظه مشخصی خوانده شود، اما چند میلی‌ثانیه بعد اطلاعات قسمت پایینی سنسور ثبت یا خوانده شود.

اگر در این فاصله زمانی دوربین یا سوژه حرکت کند، موقعیت سوژه در قسمت بالایی و پایینی فریم یکسان نخواهد بود.

در نتیجه اجسام متحرک یا خطوط عمودی ممکن است به‌صورت کج یا خمیده ثبت شوند.

این روش خواندن اطلاعات دلیل اصلی نام‌گذاری Rolling Shutter است؛ زیرا خوانش تصویر مانند یک موج از یک قسمت سنسور به قسمت دیگر حرکت می‌کند.

 

تفاوت زمان نوردهی و زمان خوانش سنسور

یکی از مهم‌ترین نکات در درک Rolling Shutter، تفاوت میان Shutter Speed و Sensor Readout Time است.

برای مثال ممکن است سرعت شاتر دوربین روی:

1/1000 ثانیه

تنظیم شده باشد.

این عدد مشخص می‌کند هر بخش از سنسور چه مدت نور دریافت می‌کند، اما الزاماً به این معنی نیست که کل سنسور در 1/1000 ثانیه خوانده می‌شود.

ممکن است خواندن کل فریم برای مثال چندین میلی‌ثانیه طول بکشد.

بنابراین حتی با انتخاب سرعت شاتر بسیار بالا، اگر سرعت خوانش سنسور پایین باشد، Rolling Shutter همچنان می‌تواند وجود داشته باشد.

زمان خوانش سنسور و شدت Rolling Shutter

مهم‌ترین عامل تعیین‌کننده شدت Rolling Shutter، Readout Speed سنسور است.

هرچه زمان لازم برای خواندن یک فریم کمتر باشد، اختلاف زمانی میان قسمت بالایی و پایینی تصویر کاهش می‌یابد.

به‌صورت ساده:

Readout سریعتر = Rolling Shutter کمتر

و:

Readout کندتر = Rolling Shutter بیشتر

به همین دلیل بعضی دوربین‌ها در بررسی‌های تخصصی فیلمبرداری بر اساس زمان Sensor Readout نیز ارزیابی می‌شوند.

برای مثال اگر یک سنسور یک فریم را در مدت حدود ۳۰ میلی‌ثانیه بخواند، در حرکات سریع احتمال مشاهده Rolling Shutter نسبتاً زیاد است.

اگر زمان خوانش به محدوده چند میلی‌ثانیه کاهش پیدا کند، اعوجاج بسیار کمتر خواهد شد.

ظاهر Rolling Shutter در ویدیو

Rolling Shutter می‌تواند به چند شکل مختلف در تصویر ظاهر شود.

گاهی خطوط صاف کج می‌شوند، گاهی اشیای سریع تغییر شکل می‌دهند و در شرایطی کل تصویر حالت ژله‌ای پیدا می‌کند.

شدت و نوع این اعوجاج به نوع حرکت دوربین و سوژه بستگی دارد.

کج شدن خطوط عمودی یا Skew

یکی از شناخته‌شده‌ترین نشانه‌های Rolling Shutter، کج شدن خطوط عمودی هنگام حرکت افقی دوربین است.

فرض کنید در حال فیلمبرداری از ساختمان‌ها هستید و دوربین را سریع از راست به چپ Pan می‌کنید.

ستون‌های ساختمان، تیرهای برق یا درختانی که در واقعیت کاملاً عمودی هستند ممکن است در تصویر مورب دیده شوند.

دلیل این اتفاق این است که قسمت بالایی و پایینی سوژه در لحظات متفاوتی ثبت شده‌اند.

هرچه حرکت دوربین سریع‌تر و Sensor Readout کندتر باشد، زاویه این کجی بیشتر خواهد شد.

 

ایجاد حالت ژله‌ای یا Jello Effect

یکی دیگر از نشانه‌های رایج Rolling Shutter، Jello Effect است.

در این حالت تصویر به نظر می‌رسد مانند ژله در حال لرزش یا موج خوردن است.

این مشکل معمولاً زمانی بیشتر دیده می‌شود که دوربین تحت لرزش‌های سریع قرار داشته باشد.

برای مثال:

  • دوربین روی خودرو
  • فیلمبرداری با پهپاد
  • فیلمبرداری هنگام دویدن
  • نصب دوربین روی موتور
  • لرزش شدید دست
  • استفاده از لنزهای تله بدون تثبیت مناسب

می‌تواند Jello Effect را تشدید کند.

 

کشیده یا خمیده شدن سوژه‌های سریع

سوژه‌هایی که با سرعت زیادی حرکت می‌کنند نیز می‌توانند تحت تأثیر Rolling Shutter تغییر شکل دهند.

برای مثال پره‌های یک پنکه یا پروانه هواپیما ممکن است در ویدیو خمیده یا کشیده به نظر برسند.

چرخ‌های خودرو نیز در بعضی شرایط ممکن است شکل غیرطبیعی پیدا کنند.

در فیلمبرداری ورزشی نیز دست، راکت، چوب گلف یا سایر اجسام سریع می‌توانند دچار اعوجاج شوند.

 

تغییر شکل تصویر هنگام پن سریع دوربین

حرکت سریع Pan یکی از ساده‌ترین روش‌ها برای مشاهده Rolling Shutter است.

اگر دوربین را سریع از چپ به راست حرکت دهید، خطوط عمودی پس‌زمینه ممکن است متمایل شوند.

به همین دلیل دوربینی که Rolling Shutter زیادی دارد ممکن است برای حرکات سریع دوربین، فیلمبرداری اکشن یا Handheld تهاجمی گزینه ایده‌آلی نباشد.

در مقابل دوربین‌هایی با Sensor Readout سریع‌تر می‌توانند هندسه تصویر را بهتر حفظ کنند.

ارتباط Rolling Shutter با سنسور CMOS

Rolling Shutter بیشتر با سنسورهای CMOS مرتبط است؛ زیرا معماری بسیاری از این سنسورها بر اساس خوانش ترتیبی اطلاعات طراحی شده است.

با این حال نباید تصور کرد تمام سنسورهای CMOS Rolling Shutter شدیدی دارند.

نسل‌های جدید سنسورها به دلیل افزایش سرعت پردازش و طراحی پیشرفته‌تر می‌توانند اطلاعات را بسیار سریع‌تر بخوانند.

در نتیجه دو دوربین با سنسور CMOS ممکن است از نظر Rolling Shutter عملکرد کاملاً متفاوتی داشته باشند.

نقش سنسورهای Stacked در کاهش Rolling Shutter

سنسورهای Stacked CMOS یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها در زمینه افزایش سرعت خوانش اطلاعات محسوب می‌شوند.

در این سنسورها بخش‌های پردازشی و حافظه با ساختاری متفاوت و در لایه‌های جداگانه طراحی می‌شوند.

این معماری امکان انتقال سریع‌تر داده‌ها را فراهم می‌کند.

به همین دلیل بسیاری از دوربین‌های حرفه‌ای ورزشی، سینمایی و هیبریدی جدید از سنسورهای Stacked استفاده می‌کنند.

مزیت مهم این سنسورها کاهش:

  • Rolling Shutter
  • Blackout
  • تأخیر Live View

و افزایش عملکرد در عکاسی پیاپی و فیلمبرداری است.

البته Stacked بودن به‌تنهایی تضمین نمی‌کند Rolling Shutter کاملاً حذف شود، اما معمولاً سرعت Readout را به شکل محسوسی افزایش می‌دهد.

نقش سنسورهای Global Shutter

در سیستم Global Shutter تمام پیکسل‌های سنسور تقریباً در یک لحظه نوردهی خود را ثبت می‌کنند.

این ویژگی تفاوت اساسی با Rolling Shutter دارد.

در نتیجه اجسام متحرک و خطوط عمودی حتی هنگام حرکت سریع، هندسه طبیعی خود را بسیار بهتر حفظ می‌کنند.

Global Shutter برای کاربردهایی مانند:

  • فیلمبرداری اکشن
  • جلوه‌های ویژه
  • تصویربرداری صنعتی
  • Virtual Production
  • حرکت سریع دوربین
  • ثبت سوژه‌های بسیار سریع

مزیت بسیار مهمی دارد.

 

جدول مقایسه Rolling Shutter و Global Shutter

ویژگیRolling ShutterGlobal Shutter
روش ثبت فریمخوانش ترتیبی سنسورثبت تقریباً هم‌زمان کل فریم
کج شدن خطوطممکن است دیده شودبسیار ناچیز یا حذف‌شده
Jello Effectممکن است ایجاد شودبسیار کمتر
سوژه‌های سریعاحتمال تغییر شکلشکل طبیعی‌تر
پیچیدگی سنسورمعمولاً کمتربیشتر
کاربرد عمومیبسیار رایجتخصصی‌تر
مناسب فیلمبرداری اکشنوابسته به سرعت Readoutبسیار مناسب
هزینه پیاده‌سازیمعمولاً کمترمعمولاً بیشتر

تفاوت Rolling Shutter با Motion Blur

Rolling Shutter و Motion Blur دو پدیده متفاوت هستند.

Motion Blur به دلیل حرکت سوژه یا دوربین در مدت نوردهی ایجاد می‌شود.

اما Rolling Shutter نتیجه اختلاف زمانی خوانش قسمت‌های مختلف سنسور است.

برای مثال اگر یک خودرو با سرعت زیاد حرکت کند، Motion Blur ممکن است باعث محو شدن لبه‌های خودرو شود.

اما Rolling Shutter می‌تواند باعث شود شکل خودرو یا خطوط اطراف آن کج یا کشیده شوند.

بنابراین افزایش سرعت شاتر ممکن است Motion Blur را کاهش دهد، اما الزاماً Rolling Shutter را از بین نمی‌برد.

تفاوت Rolling Shutter با لرزش دوربین

لرزش دوربین می‌تواند باعث تاری یا حرکت کل تصویر شود، اما Rolling Shutter ممکن است این لرزش را به اعوجاج هندسی تبدیل کند.

به همین دلیل در بعضی دوربین‌ها هنگام فیلمبرداری Handheld سریع، تصویر حالتی موج‌دار یا ژله‌ای پیدا می‌کند.

استفاده از سیستم تثبیت تصویر می‌تواند حرکت دوربین را کاهش دهد و به‌صورت غیرمستقیم شدت قابل مشاهده Rolling Shutter را کمتر کند، اما سرعت Readout سنسور را تغییر نمی‌دهد.

تأثیر رزولوشن فیلمبرداری بر Rolling Shutter

یکی از نکات مهم این است که Rolling Shutter یک دوربین ممکن است در رزولوشن‌های مختلف یکسان نباشد.

برای مثال ممکن است دوربین در:

  • 8K
  • 4K
  • Full HD

زمان Readout متفاوتی داشته باشد.

ضبط رزولوشن بالا نیازمند خواندن حجم بیشتری از اطلاعات سنسور است.

در بعضی دوربین‌ها حالت 4K Full-Width ممکن است Readout کندتری نسبت به حالت Crop یا رزولوشن پایین‌تر داشته باشد.

در دوربین‌های دیگر به دلیل روش‌های متفاوت پردازش، نتیجه می‌تواند برعکس باشد.

بنابراین Rolling Shutter باید برای هر Recording Mode به‌صورت جداگانه بررسی شود.

تأثیر Frame Rate بر Rolling Shutter

Frame Rate نیز می‌تواند بر عملکرد خوانش سنسور اثر بگذارد.

در بعضی دوربین‌ها هنگام تغییر از 24fps یا 25fps به 50fps، 60fps یا 120fps، روش خوانش سنسور تغییر می‌کند.

برای رسیدن به فریم‌ریت بالاتر، دوربین ممکن است:

  • از Crop استفاده کند.
  • تعداد کمتری از پیکسل‌ها را بخواند.
  • از Pixel Binning استفاده کند.
  • رزولوشن واقعی خوانش را کاهش دهد.

این تغییرات می‌توانند باعث کاهش زمان Sensor Readout شوند.

به همین دلیل ممکن است یک دوربین در 4K 60p Rolling Shutter کمتری نسبت به 4K 24p داشته باشد، هرچند این موضوع به طراحی دوربین وابسته است.

 

نقش Oversampling در Rolling Shutter

بعضی دوربین‌ها برای تولید 4K باکیفیت، ابتدا بخش بزرگی از سنسور یا کل آن را با رزولوشن بالاتر می‌خوانند و سپس تصویر را Downsample می‌کنند.

این فرایند که Oversampling نام دارد معمولاً جزئیات بسیار خوبی ایجاد می‌کند.

اما خواندن تعداد زیادی پیکسل می‌تواند زمان Readout را افزایش دهد.

به همین دلیل گاهی حالتی که بهترین کیفیت و بیشترین جزئیات تصویر را دارد، بیشترین Rolling Shutter را نیز ایجاد می‌کند.

این یکی از Trade-Offهای مهم در طراحی دوربین‌های هیبریدی است.

تأثیر Crop Mode بر سرعت خوانش سنسور

در Crop Mode فقط بخشی از سنسور خوانده می‌شود.

اگر تعداد خطوط و پیکسل‌هایی که باید پردازش شوند کاهش پیدا کند، Readout می‌تواند سریع‌تر شود.

در نتیجه در بعضی دوربین‌ها حالت Crop Rolling Shutter کمتری نسبت به Full-Width دارد.

البته این موضوع عمومی نیست و باید عملکرد هر دوربین در حالت‌های مختلف بررسی شود.

Rolling Shutter در فیلمبرداری ورزشی

فیلمبرداری ورزشی یکی از حوزه‌هایی است که Rolling Shutter می‌تواند بسیار واضح باشد.

حرکات سریع بازیکنان، توپ، راکت، خودروهای مسابقه یا حرکات سریع دوربین باعث می‌شوند اعوجاج سنسور بیشتر دیده شود.

برای این نوع پروژه‌ها سرعت Readout اهمیت زیادی دارد.

دوربین‌هایی با سنسور Stacked یا Global Shutter معمولاً گزینه بهتری برای ثبت چنین حرکت‌هایی هستند.

Rolling Shutter در فیلمبرداری عروسی و مراسم

در فیلمبرداری عروسی معمولاً Rolling Shutter شدید به اندازه فیلمبرداری ورزشی مشکل‌ساز نیست، اما همچنان می‌تواند در بعضی شرایط دیده شود.

حرکت سریع گیمبال، Whip Pan، رقص، نورپردازی متحرک یا فیلمبرداری Handheld سریع از جمله شرایطی هستند که این مشکل را آشکار می‌کنند.

حرکات نرم و کنترل‌شده دوربین می‌توانند بخش زیادی از اثر Rolling Shutter را کاهش دهند.

Rolling Shutter در فیلمبرداری با گیمبال

گیمبال می‌تواند حرکات بزرگ و لرزش‌های دوربین را کاهش دهد، اما Rolling Shutter را مستقیماً حذف نمی‌کند.

اگر اپراتور گیمبال حرکت Pan بسیار سریع انجام دهد، خطوط عمودی همچنان می‌توانند کج شوند.

همچنین اگر موتورهای گیمبال لرزش‌های بسیار ریز ایجاد کنند، در بعضی دوربین‌ها Jello Effect قابل مشاهده خواهد بود.

تنظیم صحیح قدرت موتورهای گیمبال و استفاده از حرکات نرم اهمیت زیادی دارد.

Rolling Shutter در فیلمبرداری با پهپاد

پهپادها یکی از محیط‌هایی هستند که Jello Effect می‌تواند به‌شدت دیده شود.

موتورها و پروانه‌ها لرزش‌های فرکانس بالایی ایجاد می‌کنند.

اگر این لرزش‌ها به دوربین منتقل شوند، اختلاف زمانی Rolling Shutter می‌تواند آنها را به حالت موجی در تصویر تبدیل کند.

بالانس بودن پروانه‌ها، لرزش‌گیر مناسب و عملکرد صحیح گیمبال برای کاهش این مشکل بسیار مهم است.

Rolling Shutter در نورهای LED

Rolling Shutter در ترکیب با منابع نور LED یا چراغ‌هایی که با فرکانس مشخصی خاموش و روشن می‌شوند می‌تواند پدیده دیگری ایجاد کند.

در این حالت ممکن است نوارهای روشن و تاریک در تصویر ظاهر شوند.

علت آن هماهنگ نبودن زمان خوانش خطوط سنسور با چرخه روشنایی منبع نور است.

این پدیده بیشتر به عنوان Banding یا Flicker ناشی از نور شناخته می‌شود، اما روش خوانش Rolling Shutter می‌تواند شکل ظاهری آن را تشدید کند.

تأثیر سرعت شاتر بر ظاهر Rolling Shutter

سرعت شاتر معمولاً علت اصلی Rolling Shutter نیست، اما می‌تواند روی نحوه دیده شدن آن اثر بگذارد.

سرعت شاتر پایین Motion Blur بیشتری ایجاد می‌کند و گاهی اعوجاج Rolling Shutter کمتر واضح به نظر می‌رسد.

در مقابل، سرعت شاتر بسیار بالا حرکت را بسیار شارپ ثبت می‌کند و خطوط کج یا اشیای تغییرشکل‌یافته واضح‌تر دیده می‌شوند.

بنابراین افزایش Shutter Speed لزوماً راه‌حل Rolling Shutter نیست.

رابطه قانون شاتر ۱۸۰ درجه با Rolling Shutter

در فیلمبرداری معمولاً قانون شاتر ۱۸۰ درجه پیشنهاد می‌کند سرعت شاتر تقریباً دو برابر Frame Rate باشد.

برای مثال:

24fps → حدود 1/48 یا 1/50

25fps → 1/50

30fps → حدود 1/60

60fps → حدود 1/120

این قانون Motion Blur طبیعی ایجاد می‌کند.

اما Sensor Readout مستقل از این تنظیم است؛ بنابراین حتی با رعایت کامل قانون ۱۸۰ درجه، یک دوربین با Readout کند می‌تواند Rolling Shutter قابل توجهی داشته باشد.

روش‌های عملی کاهش Rolling Shutter

Rolling Shutter را همیشه نمی‌توان کاملاً حذف کرد، اما می‌توان شدت دیده شدن آن را کاهش داد.

مهم‌ترین روش، جلوگیری از حرکات سریع و ناگهانی دوربین است.

Pan و Tilt نرم‌تر باعث می‌شوند اختلاف موقعیت سوژه میان خطوط مختلف سنسور کمتر شود.

استفاده از:

  • سه‌پایه
  • گیمبال
  • استدی‌کم
  • لرزش‌گیر اپتیکی
  • IBIS

نیز می‌تواند حرکت‌های ناخواسته دوربین را کاهش دهد.

انتخاب Recording Mode مناسب

اگر دوربین شما در حالت‌های مختلف فیلمبرداری Readout متفاوتی دارد، انتخاب Recording Mode مناسب می‌تواند Rolling Shutter را کاهش دهد.

برای مثال ممکن است حالت:

4K 60p Crop

Readout سریع‌تری نسبت به:

4K 24p Full Frame Oversampled

داشته باشد.

در پروژه‌هایی که حرکت بسیار سریع است، ممکن است کاهش جزئی کیفیت یا تغییر Crop ارزش کاهش Rolling Shutter را داشته باشد.

استفاده از لنز واید برای کاهش اثر بصری

Rolling Shutter در لنزهای تله معمولاً واضح‌تر احساس می‌شود، زیرا حرکات کوچک دوربین در تصویر بزرگ‌نمایی می‌شوند.

لنزهای واید حرکت را کمتر بزرگ‌نمایی می‌کنند و در نتیجه لرزش‌ها و اعوجاج‌های کوچک ممکن است کمتر جلب توجه کنند.

البته فاصله کانونی سرعت Readout سنسور را تغییر نمی‌دهد؛ فقط ظاهر مشکل را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

اصلاح Rolling Shutter در مرحله تدوین

برخی نرم‌افزارهای تدوین و جلوه‌های ویژه ابزارهایی برای کاهش Rolling Shutter دارند.

این ابزارها با تحلیل حرکت قسمت‌های مختلف تصویر تلاش می‌کنند اعوجاج هندسی را تصحیح کنند.

در شرایط ملایم می‌توان نتایج مناسبی گرفت.

اما اگر تصویر به‌شدت تغییر شکل داده باشد، اصلاح کامل ممکن نیست.

همچنین پردازش نرم‌افزاری ممکن است باعث Crop شدن تصویر یا ایجاد Artifact شود.

بنابراین بهترین راهکار همچنان جلوگیری از ایجاد Rolling Shutter شدید هنگام فیلمبرداری است.

ارزیابی Rolling Shutter پیش از خرید دوربین

برای کاربران حرفه‌ای و فیلمبرداران، بررسی Rolling Shutter باید بخشی از ارزیابی یک دوربین باشد.

صرفاً مشخصاتی مانند:

  • 4K
  • 8K
  • 120fps
  • 10-Bit
  • RAW

برای تعیین عملکرد ویدیویی کافی نیستند.

دو دوربین ممکن است هر دو 4K 10-Bit ضبط کنند، اما یکی Sensor Readout بسیار سریع‌تری داشته باشد.

در نتیجه دوربین دوم در فیلمبرداری ورزشی، حرکت سریع و گیمبال عملکرد طبیعی‌تری ارائه خواهد داد.

جدول تأثیر نوع فیلمبرداری بر اهمیت Rolling Shutter

نوع فیلمبرداریاهمیت Rolling Shutter
مصاحبه ثابتکم
تولید محتوا روی سه‌پایهکم
فیلمبرداری عروسیمتوسط
مستند Handheldمتوسط تا زیاد
گیمبالمتوسط
ورزشیزیاد
حیات وحشزیاد
خودرو و موتوربسیار زیاد
پهپادزیاد
جلوه‌های ویژهبسیار زیاد
Virtual Productionبسیار زیاد

سنسور سریع‌تر یا رزولوشن بیشتر

در انتخاب دوربین فیلمبرداری نباید همیشه رزولوشن بالاتر را مهم‌ترین معیار در نظر گرفت.

برای بسیاری از پروژه‌های حرفه‌ای، یک دوربین 4K با Readout سریع می‌تواند نتیجه عملی بهتری از دوربین 8K با Rolling Shutter شدید ایجاد کند.

به‌خصوص در پروژه‌هایی که حرکت نقش اصلی دارد، حفظ هندسه سوژه و طبیعی بودن Motion اهمیت بیشتری از تعداد پیکسل دارد.

ارتباط Rolling Shutter با دوربین‌های جدید

با پیشرفت سنسورهای CMOS، سرعت خوانش به یکی از مهم‌ترین حوزه‌های رقابت میان سازندگان دوربین تبدیل شده است.

سنسورهای Stacked، پردازنده‌های سریع‌تر و حافظه داخلی پرسرعت باعث شده‌اند بسیاری از دوربین‌های جدید Rolling Shutter بسیار کمتری نسبت به نسل‌های قدیمی داشته باشند.

این پیشرفت علاوه بر ویدیو، عملکرد Electronic Shutter در عکاسی را نیز بهبود داده است.

اشتباهات رایج درباره Rolling Shutter

یکی از رایج‌ترین اشتباهات این است که Rolling Shutter را با سرعت شاتر اشتباه بگیریم.

تنظیم شاتر سریع مشکل Readout سنسور را برطرف نمی‌کند.

اشتباه دیگر این است که تصور کنیم تمام دوربین‌های Full Frame Rolling Shutter بیشتری دارند. اندازه سنسور تنها عامل تعیین‌کننده نیست و معماری و روش خوانش سنسور اهمیت بیشتری دارد.

همچنین رزولوشن بالاتر الزاماً به معنی Rolling Shutter بیشتر نیست؛ زیرا طراحی دوربین و پردازنده نیز نقش مهمی دارند.

پیشنهاد مشاوره‌ای Dourbin

اگر بیشتر پروژه‌های شما شامل مصاحبه، تولید محتوای ثابت، فیلمبرداری استودیویی یا حرکت‌های کنترل‌شده است، Rolling Shutter متوسط معمولاً مشکل بزرگی ایجاد نمی‌کند.

اما برای فیلمبرداری ورزشی، خودرو، حیات وحش، گیمبال، پهپاد یا اکشن، سرعت Readout سنسور باید یکی از معیارهای اصلی انتخاب دوربین باشد.

در این کاربردها دوربین‌هایی مجهز به سنسورهای Stacked یا Global Shutter می‌توانند مزیت قابل توجهی داشته باشند.

هنگام مقایسه دوربین‌ها نیز بهتر است Rolling Shutter در همان رزولوشن و Frame Rate مورد استفاده شما بررسی شود؛ زیرا عملکرد یک دوربین در حالت‌های مختلف ضبط می‌تواند کاملاً متفاوت باشد.

 

جمع‌بندی

Rolling Shutter یکی از پیامدهای روش خواندن ترتیبی اطلاعات در بسیاری از سنسورهای CMOS است.

در این سیستم تمام قسمت‌های فریم دقیقاً در یک لحظه ثبت نمی‌شوند و میان خوانش قسمت بالایی و پایینی تصویر اختلاف زمانی وجود دارد.

اگر در این فاصله دوربین یا سوژه حرکت کند، تصویر می‌تواند دچار کج شدن خطوط، تغییر شکل اجسام یا Jello Effect شود.

مهم‌ترین عامل مؤثر بر شدت Rolling Shutter سرعت خوانش سنسور است.

سنسورهای سریع‌تر و به‌خصوص معماری‌های Stacked می‌توانند این مشکل را تا حد زیادی کاهش دهند، در حالی که Global Shutter اساساً مشکل اختلاف زمانی ثبت بخش‌های مختلف فریم را برطرف می‌کند.

برای فیلمبرداران حرفه‌ای، Rolling Shutter یکی از مشخصات مهم اما کمتر دیده‌شده دوربین است و در پروژه‌های پرتحرک می‌تواند حتی از رزولوشن یا مگاپیکسل اهمیت بیشتری داشته باشد.

پرسش‌های متداول

Rolling Shutter چه شکلی در ویدیو دیده می‌شود؟

معمولاً به شکل کج شدن خطوط عمودی، خم شدن اشیای سریع یا ایجاد حالت موجی و ژله‌ای در تصویر دیده می‌شود.

خیر. سرعت شاتر Motion Blur را کنترل می‌کند، اما Rolling Shutter عمدتاً به سرعت خوانش سنسور بستگی دارد.

معمولاً بله. سنسورهای Stacked اطلاعات را سریع‌تر می‌خوانند و در نتیجه اختلاف زمانی میان قسمت‌های مختلف فریم کاهش پیدا می‌کند.

Rolling Shutter اطلاعات سنسور را به‌صورت ترتیبی می‌خواند، در حالی که Global Shutter کل فریم را تقریباً به‌صورت هم‌زمان ثبت می‌کند.

خیر. رزولوشن، Frame Rate، Crop و روش خوانش سنسور می‌توانند زمان Readout و میزان Rolling Shutter را تغییر دهند.

در فیلمبرداری ورزشی، خودرو، حیات وحش، پهپاد، اکشن و حرکت سریع دوربین اهمیت بیشتری دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *