Was ist ein Rollladen? Wann muss ich mich dessen bewusst sein?

Als Antwort auf eine andere Frage schreibt Adam Davis:

Ihre Kamera verkompliziert dies durch die Verwendung eines Rolling Shutters oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit (normalerweise etwa 1/200). Dies bedeutet, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein Teil des Bildsensors der Szene ausgesetzt ist Farbänderungen wirken sich nur auf einen Teil des Bildsensors aus.

Rolling Shutters werden auch oft im Zusammenhang mit DSLR-Videografie erwähnt . Ich muss jedoch noch eine Diskussion darüber sehen, was ein Rollladen ist, wie er funktioniert und wann er wichtig ist.

Was ist ein Rollladen?

Welche Auswirkungen hat die Verwendung eines solchen für meine Fotos?

Wovon Adam spricht, ist eigentlich kein Rolling Shutter, sondern nur ein Schlitzverschluss. Es macht auch nichts Besonderes über 1/200.

Antworten (5)

Worauf Adam sich bezieht

Wovon Adam spricht, ist eigentlich kein Rolling Shutter, sondern nur ein Schlitzverschluss. Es tut auch nichts Besonderes über 1/200, außer dass der Effekt des Verschlussvorhangs einige interessante Eigenschaften hat, die bei höherer Geschwindigkeit stärker ausgeprägt sein können.

Die Diagramme auf der Wikipedia-Seite (unten wiedergegeben) veranschaulichen es am besten. Der Verschluss besteht im Wesentlichen aus zwei Vorhängen, die sich schnell hintereinander von oben nach unten (oder bei einigen Filmkameras von links nach rechts) bewegen. Die Lücke zwischen ihnen ist das, was das Bild freilegt.

Schlitzverschluss, niedrige Geschwindigkeit

Schlitzverschluss, niedrige Geschwindigkeit. Schwarzes Quadrat ist der Sensor, rote und grüne Quadrate sind der erste und zweite Vorhang .

Schlitzverschluss, hohe Geschwindigkeit

Schlitzverschluss, hohe Geschwindigkeit. Schwarzes Quadrat ist der Sensor, rote und grüne Quadrate sind der erste und zweite Vorhang .

Wenn die Verschlusszeit schnell genug ist, beginnt die zweite zu schließen, bevor die erste vollständig geöffnet ist, sodass nicht das gesamte Bild auf einmal belichtet wird. Daher entsteht eine Situation, in der alles, was sehr schnell passiert, wie der Blitz einer Kamera oder die Oszillation einer Leuchtstoffröhre, dazu führen kann, dass das Licht nicht das gesamte Bild abdeckt, sondern stattdessen Bänder oder Farbverläufe von oben nach unten erzeugt, wo das Licht ist anders.

Die Diagramme zeigen, wie sich die Verschlüsse horizontal bewegen, wie dies bei den meisten mechanischen 35-mm-Filmkameras der Fall war, während moderne Kameras mit elektronisch gesteuerten Verschlüssen (Film oder Digital) fast überall vertikale Verschlüsse haben. Es ist derselbe Effekt, aber in einer um neunzig Grad anderen Richtung.

Was ein Rolling-Shutter-Effekt ist

Der Rolling-Shutter-Effekt, wie er für digitales Video gilt, ist ein ganz anderer und ziemlich unabhängiger Effekt zu dem oben beschriebenen. Tatsächlich beinhaltet ein Rolling-Shutter-Effekt eigentlich keinen physischen Verschluss, aber er wird so als Konvention bezeichnet, weil er analog zu der Art und Weise ist, wie eine Filmkinokamera einen Verschluss hat, der sich über das Bild bewegt. Bei digitalem Video ist der Rolling-Shutter-Effekt das Ergebnis der Art und Weise, wie ein CMOS-Sensor gelesen wird.

CMOS-Sensoren zeigen einen Rolling-Shutter-Effekt, wenn sie sich in der Live-Ansicht oder im Videomodus befinden, in dem sie für jedes Videobild gelesen werden. Anstatt den gesamten Frame auf einmal zu erfassen, werden Informationen aus jeder Zeile des Frames nacheinander von oben nach unten gelesen. Der gesamte Vorgang dauert bei den meisten Kameras bis zu 1/30 Sekunde. Dadurch entsteht ein geleeartiger Wackeleffekt im aufgezeichneten Video, wenn die Kamera in der Hand gehalten oder viel bewegt wird.

Bei einem bestimmten Sensor tritt dieser Rolling-Shutter unabhängig von der Verschlusszeit gleichermaßen auf, obwohl er bei langsameren Verschlusszeiten aufgrund der zusätzlichen Bewegungsunschärfe bei der Bewegung des Motivs möglicherweise weniger auffällt. Der Effekt ist normalerweise nicht wahrnehmbar, wenn die Kamera auf einem Stativ befestigt oder gleichmäßig geschwenkt wird, ist jedoch deutlicher, wenn die Kamera in der Hand gehalten wird oder bei schnellen Kamerabewegungen.

CMOS-Sensoren, die höhere Bildraten als 30 Bilder pro Sekunde (und nicht nur durch sich wiederholende Bilder) erreichen können, weisen einen geringeren Rolling-Shutter-Effekt auf, da ihre Sensoren für ein schnelleres Lesen ausgelegt sind.

CCD leidet nicht unter dem Rolling-Shutter-Effekt.

+1 Tolle Erklärung, danke. Ich habe die referenzierten Bilder aus Wikipedia eingefügt, ich hoffe, Sie haben nichts dagegen.
Ja das ist gut, danke. Falls sich die Leute fragen, zeigen die Diagramme, dass sich die Verschlüsse horizontal bewegen, während moderne Kameras vertikale Verschlüsse zu haben scheinen. Allerdings gleicher Effekt.
Ich habe eine ähnliche Frage gestellt und wurde abgelehnt, weil diese Erklärung nicht in der Suche auftaucht. Danke für die Erklärung zu Matrizen.
Es kann erwähnenswert sein, dass, wenn ein mit einer Rolling-Shutter-Kamera aufgenommenes Video auf einer CRT gezeigt wird, deren Scanmuster mit dem der Kamera übereinstimmt, die durch den Rolling-Shutter erzeugten Artefakte durch die Scanaktion der CRT umgekehrt werden. Zum Beispiel würde ein Video mit nahezu vertikalen Linien, die sich von rechts nach links bewegen, sie so verzerren, dass der untere Rand nach links verschoben wird, aber eine CRT, die ein Video mit nahezu vertikalen Linien zeigt, würde sie so verzerren, dass der untere Rand nach rechts verschoben erscheint. Ich kenne jedoch keine modernen Displays, die versuchen, ein solches Verhalten genau zu emulieren.
@supercat Ich frage mich, ob jemand versucht hat, einen Videoplayer/Codec/Format zu schreiben, der den Rolling-Shutter-Effekt der Linie künstlich digital umkehrt
Der Rolling-Shutter- Wikipedia-Artikel widerspricht den einleitenden Sätzen des Abschnitts „ Was ein Rolling-Shutter-Effekt ist “ oben. Aus WP: "Rolling Shutter ... wird nicht durch Aufnehmen eines Schnappschusses der gesamten Szene zu einem einzigen Zeitpunkt erfasst, sondern durch schnelles Scannen über die Szene"; und "der 'Rollverschluss' kann entweder mechanisch oder elektronisch sein."
Tatsächlich ist das klassische „schiefe“ Rennwagenbild der 1920er Jahre genau ein Rolling-Shutter - Effekt, der durch einen wischenden Verschluss verursacht wird, der die Szene schrittweise von unten nach oben belichtet.
Haben Sie den Teil meiner Antwort gelesen, in dem es heißt: "Es ist analog zu der Art und Weise, wie eine Filmkinokamera einen Verschluss hat, der sich über das Bild bewegt". Ich habe ausdrücklich darauf hingewiesen, dass dies einem Effekt bei Filmkinokameras entspricht und daher der Name Rolling Shutter kam. Also danke für deine "Korrektur", denke ich. Die Frage bezog sich speziell auf DSLR-Kameras, weshalb ich mich in erster Linie mit dem Rolling-Shutter-Effekt bei diesem Kameratyp befasst habe.
Ich weise nur darauf hin, dass es einige Widersprüche oder Verwirrungen mit dem gibt, was in einer gemeinsamen (wenn auch keineswegs kanonischen ) Referenzquelle angegeben ist, auf die sich die Leute beziehen könnten.
Meine Antwort stimmt mit dem überein, was Sie auf Wikipedia gesagt haben. Wo liegt Ihrer Meinung nach der Widerspruch?
Ich habe bereits darauf hingewiesen, wo meiner Meinung nach der Widerspruch liegt. Ich bin jedoch mehr als glücklich, auf Ihre Antwort in ihrer jetzigen Form zurückzukommen, die sich sicherlich ihren Platz verdient hat, indem sie so steht, wie sie es in den letzten 3 Jahren getan hat UND die akzeptierte Antwort ist. =)
Der Begriff Rolling Shutter wurde mindestens ein halbes Jahrhundert vor der Einführung der elektronischen Bildgebung mit der Erfindung der Fernsehkameras verwendet. Es wurde am häufigsten im Zusammenhang mit Filmkameras verwendet, gab es aber auch schon vor ihrer Erfindung.
Muss ich diese Informationen in meiner Antwort hervorheben? Ein paar Kommentare haben mich jetzt diesbezüglich "korrigiert", obwohl ich dachte, ich hätte es in der Antwort angesprochen.
@thomasrutter Nun, wenn Sie Dinge sagen wie: „Eigentlich beinhaltet ein Rolling-Shutter-Effekt nicht wirklich einen physischen Verschluss, aber es wird so als Konvention bezeichnet, weil es analog ist, wie eine Filmkinokamera einen Verschluss hat, der sich über ihn bewegt der Rahmen." es scheint anzudeuten, dass Sie die Tatsache ablehnen, dass der Begriff LANGE vor der Erfindung des digitalen Videos verwendet wurde!
Dieses Zitat erscheint in einem Absatz, in dem es speziell darum geht, wie es auf digitales Video angewendet wird. Im vorangehenden Satz schrieb ich "wie es für digitales Video gilt". Der Punkt ist, dass es bei digitalen Videos keinen physischen Verschluss gibt, aber Sie können immer noch den Rolling-Shutter-Effekt erzielen. Dies ist eine ziemlich wichtige Sache zu verstehen, wenn Sie denken, dass es irgendwie durch einen physischen Verschluss verursacht wird. Im gleichen zitierten Abschnitt erläutere ich dann den Ursprung des Begriffs im Film. Sie müssten den Anfang und das Ende dieses Absatzes überspringen, um diesen Kontext zu verpassen.
Der zweite Teil ist nicht wirklich korrekt. Es hängt mit dem Rollladen zusammen, nur die meisten elektronischen Rollläden lesen den Sensor auch zeilenweise aus, sodass auch sie unter dem Rolling-Shutter-Effekt leiden können. slrlounge.com/… . Bei einem mechanischen Verschluss wird der Effekt dadurch verursacht, dass die beiden Verschlusslamellen zu langsam sind, um sich vollständig zu öffnen. Es leuchtet also immer nur eine Zeile des Sensors, diese Zeile bewegt sich über den Sensor. Wenn etwas sehr schnell ist, befindet es sich an einer anderen Stelle, wenn die Oberseite beleuchtet ist, verglichen mit der Unterseite.
@rickboender Ich muss sagen, ich verstehe wirklich nicht, woher du kommst oder ob du an der richtigen Stelle kommentiert hast. Sie sagen: "Die meisten elektronischen Rollläden lesen den Sensor auch Zeile für Zeile aus, sodass sie auch unter dem Rolling-Shutter-Effekt leiden können" - ja, das ist der ganze Punkt, auf den ich in meiner Antwort hingewiesen habe. Ich habe sogar ähnliche Worte wie Sie verwendet - "anstatt den gesamten Frame auf einmal zu erfassen, werden Informationen aus jeder Zeile des Frames nacheinander von oben nach unten gelesen" - dies steht direkt in der Antwort, die Sie kommentiert haben.
@thomasrutter : Du beginnst mit der Überschrift 'Was ist ein Rolling-Shutter-Effekt', aber dann sprichst du subtil nur über digitales Video und sagst, dass der Effekt nichts mit physikalischen Shuttern zu tun hat, es mag für Video richtig sein, aber i finde es sehr verwirrend. Sie sagen auch, dass der Effekt völlig anders und unabhängig von dem Effekt mit einem physischen Verschluss ist, aber ich denke, es ist genau derselbe, der einzige Unterschied besteht darin, dass bei einem physischen Verschluss der Sensor Zeile für Zeile beleuchtet wird und digital Zeile für Zeile gelesen wird , ist das physikalische Prinzip dasselbe. Vielleicht die Überschrift etwas ändern?
Wenn ich sage, dass der Rolling-Shutter-Effekt in Digitalvideos „nicht mit dem obigen Effekt zusammenhängt“, meine ich, dass er nichts mit dem Effekt eines Schlitzverschlusses bei Standbildkameras zu tun hat. Aber es ist ein sehr ähnlicher Effekt wie bei Rolling Shutters bei Cine-Filmkameras. Ich sage sogar, es ist "analog" zu diesem Effekt - es ist nicht genau dasselbe, da bei letzterem der Film technisch gesehen nicht Reihe für Reihe beleuchtet wird, sondern durch einen rotierenden Verschluss .

Der Rolling Shutter ist eine Methode der Bilderfassung, bei der nicht zu einem einzigen Zeitpunkt ein Schnappschuss der gesamten Szene gemacht wird, sondern die Szene schnell (vertikal oder horizontal) abgetastet wird.

Die Auswirkungen der Verwendung eines Rolling Shutters können vorhersehbare Verzerrungen von sich schnell bewegenden Objekten oder schnellen Lichtblitzen wie Wackeln (Wackelpudding-Effekte), Schräglage, Schlieren und Teilbelichtung erzeugen.

Einige Beispiele:

Ein Foto eines Eurocopter EC-120

Durch den Rolling-Shutter-Effekt scheinen die Rotorblätter stärker als sonst zurückgepfeilt zu sein.

Beleuchtung

Ein Foto mit teilweiser Belichtung. Die Lichtverhältnisse haben sich zwischen der Belichtung des oberen und unteren Teils des Fotos geändert.

Bild von The Slow Mo Guys

Der Schatten des Champagnerkorkens zeigt, dass er bereits das Gesicht getroffen hat, der Korken jedoch noch in der Luft schwebt.

Dieses Zurück-in-der-Zeit-Phänomen kann durch die folgende Animation erklärt werden (wobei sich ändernde Farben einen Rollladen anzeigen, der vertikal von oben nach unten rollt):

Sektkorken ins Gesicht knallen von The Slow Mo Guys

Hier ist eine Demonstration von The Slow Mo Guys , wie ein Rolling Shutter auf Basis der Canon EOS 7D funktioniert:

ein rollender Verschluss in Zeitlupe

Verwandt:

Mehr sehen:

Abgesehen davon, dass die Sektkorken-Sequenz mit Video aufgenommen wurde, wobei der mechanische Verschluss die ganze Zeit geöffnet war - und da das Bild auf dem Sensor invertiert ist, scannt der Sensor von unten nach oben auf dem Sensor (von oben nach unten des invertierten Bildes). Wenn es mit dem mechanischen Verschluss im Modus „Standbilder“ aufgenommen wurde, wäre der Korken dem Schatten weit voraus, da die Unterseite des Rahmens (Oberseite des Sensors) zuerst belichtet worden wäre. Weitere Einzelheiten zu diesem speziellen Test finden Sie hier .

Adams Terminologie ist etwas abweichend - Sie erhalten keinen Rolling Shutter über etwa 1/200 s, sondern einen, bei dem sich die Unterkante zu schließen beginnt, bevor sich die Oberkante vollständig geöffnet hat, der Effekt jedoch derselbe ist (ein Rolling Shutter impliziert die Szene wird ständig von oben nach unten vorgelesen).

Was Sie bei hohen Geschwindigkeiten effektiv erhalten, ist ein Schlitz, der sich den Sensor nach oben bewegt und jeweils einen Teil freilegt. Dies hat Auswirkungen auf große Änderungen der Beleuchtung während der Belichtung, wie z. B. Blitzlicht oder im ursprünglichen Kontext fluoreszierendes Licht, das sich während des Wechselstromzyklus ändert.

Viele verwandte Fragen zum Weiterlesen:

Nein, ein Rolling Shutter bedeutet nicht, dass das Bild wiederholt gelesen wird.
Nicht wahr? Siehe meinen Kommentar zu deiner Antwort!
Der Name des 1883 erfundenen Innenschlitzverschlusses von Ottomar Anschutz war „Innenrollladenverschluss“. Dies war für Standbildkameras, nicht für Filmkameras. Davor wurden Rollläden vor der Linse platziert. Den Begriff gibt es schon lange.

Dieser Film auf YouTube ist die beste Erklärung dafür, die ich gesehen habe.

Ich habe es auf dieser Seite auf der DYI-Fotoseite entdeckt

Vielleicht möchten Sie sich diese Erklärung auch auf YT ansehen

Der Verschluss besteht eigentlich aus zwei Verschlüssen, einem, der nach oben gleitet, und einem, der nach unten gleitet. Einer wird verwendet, um die Belichtung zu starten, und der andere wird verwendet, um die Belichtung zu beenden.

Das Öffnen eines Verschlusses dauert ein wenig. Wenn es also nur einen Verschluss gäbe, würde es einen Unterschied in der Belichtungszeit zwischen dem oberen und dem unteren Rand des Bildes geben. Wenn zum Beispiel der Verschluss 1/1000 s braucht. zu öffnen, würde das bei einer Belichtungszeit von 1/100 s einen Belichtungszeitunterschied von 20 % zwischen oben und unten bedeuten.

Der Begriff Rolltor wird verwendet, wenn das zweite Tor zu schließen beginnt, bevor das erste Tor vollständig geöffnet ist. Im Extremfall bedeutet dies, dass nur eine dünne Öffnung über die Folie/den Sensor rollt. Sie könnten die gleiche Funktion auch mit einem einzigen Verschluss in Form eines Vorhangs mit einer Öffnung erreichen, die über das Medium rollt, aber diese Konstruktion würde Ihnen weniger Flexibilität bei den Belichtungszeiten geben.

Ich würde der Terminologie widersprechen, Rollen impliziert, dass in einem Zyklus ständig etwas passiert, wie z Betrieb eines mechanischen Verschlusses.
@Matt Grum: Dies widerspricht Ihnen beispielsweise: en.wikipedia.org/wiki/Rolling_shutter
Das ist Wikipedia für Sie, der Artikel scheint sich zu diesem Thema zu widersprechen: "Diese Methode wird implementiert, indem der Verschluss über den belichtbaren Bildbereich gerollt (bewegt) wird, anstatt den Bildbereich gleichzeitig zu belichten (der Verschluss könnte entweder mechanisch sein oder elektronisch). Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass der Bildsensor während des Aufnahmevorgangs weiterhin Photonen sammeln kann, wodurch die Empfindlichkeit erhöht wird.“ Wie kann der Bildsensor mit einem mechanischen Rolling Shutter weiterhin Photonen sammeln?
nb Ich habe Sie nicht abgelehnt, der Rest Ihrer Antwort enthält nützliche Informationen, trotz einer Meinungsverschiedenheit über die Definition des Rollens ...
Wikipedia widerspricht sich manchmal gerne. Siehe auch den Artikel über den Schlitzverschluss, der ihn an keiner Stelle als "Rollverschluss" bezeichnet en.wikipedia.org/wiki/Focal-plane_shutter - amüsanterweise enthalten sie sogar dasselbe Hubschrauberbild als Beispiel für einen Schlitzverschluss Wirkung. Ich denke, und das fühle ich persönlich, dass es ein weit verbreitetes Missverständnis ist, dass dies ein "Rolling Shutter" ist.
Der Begriff Rolling Shutter wurde mindestens ein halbes Jahrhundert vor der Einführung der elektronischen Bildgebung mit der Erfindung der Fernsehkameras verwendet. Es wurde am häufigsten im Zusammenhang mit Filmkameras verwendet, gab es aber auch schon vor ihrer Erfindung.
Was ist ein Rollladen? Wann muss ich mich dessen bewusst sein?
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