为什么电影模式下的数码单反相机具有滚动快门而不是全局快门？

如果我错了纠正我：

当我拍照时，传感器会在曝光时间内“整体”收集光信息，然后将其保存在存储卡中。拍电影时，传感器会逐行扫描，然后将帧保存在卡中。

因此，如果这是正确的话，为什么在拍摄时相机会从全局快门（如照片模式）切换到滚动快门（电影模式）？

当然必须有一个技术原因，但是为什么要麻烦地使用卷帘而不是全局卷帘呢？这更方便吗？

dslr rolling-shutter

— 安德烈斯
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你错了。拍照时，CMOS传感器逐行扫描的方式与拍摄视频时完全相同。

— 杰伊·兰斯摄影

解释还不清楚...这张旧照片解释了为什么胶片由于物理快门的移动而在稍后记录动作，而不是为什么电子快门应该如此，因为问题是线的采集顺序。在不了解当前相机型号的处理器容量与数据量的情况下，我想假设传感器一次注册一条线路的原因是处理器容量决定了技术吗？也就是说，当处理器变得足够快时，滚动快门效果将消失，因为相机可以在每个“帧”中同时记录所有行？

@Terra：请参阅杰里·科芬的答案。问题不在于处理器能力，而在于布线。

— 请阅读个人资料，

是的，问题确实是布线/物理布局问题。我认为这是CMOS传感器需要改进的领域。去年大约这个时候，佳能展示了一种120mp的APS-H传感器，其读出率明显高于当今相机中最大的现代传感器。他们没有发布原型的技术细节，但是假设是他们重组了布线，以提供比以前更多的并行传感器读数。

— jrista

Answers:

在这两种情况下，传感器的实际读数都是逐行进行的。之所以这样做（很大程度上）是因为这样做会非常昂贵-要并行读取所有像素，您需要为每个像素从传感器到内存建立单独的连接。例如，从传感器到内存的1200万个连接将非常昂贵-几乎永远不会提供任何实际收益。

至于为什么电影模式和静止模式之间似乎会有区别，这很简单：在静止模式下，您使用的是物理快门，并且当快门关闭时会发生从传感器到内存的读取。正如@Matt Grum指出的那样，由于快门的物理限制，您仍然可以获得高于X同步速度的某些相同效果。

在影片模式下不使用物理快门的原因更多是相同的物理限制。虽然快门的曝光时间可能非常短，但是两次激活之间会有恢复时间，因此很难达到每秒约10帧以上的速度。再次达到视频所需的每秒24帧将再次增加很多费用，却几乎没有收益。因此，在电影模式下，物理快门保持打开状态，而相机使用电子快门代替，并且一旦这样做，从传感器到内存的逐行读出的伪像就会变得可见。

— 杰里·科芬
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因此，正确地说，在静止模式下，CMOS会部分地充当全局快门（因为所有光线都将传感器整体曝光，然后，当没有更多光线照射到传感器时，将读取每一行）？但是，为什么，如果相机使用电子快门（我猜想它必须对光敏感时会命令传感器），仍然存在歪斜的伪影？我的意思是，如果传感器整体接收光线，那么电子快门就会命中，然后读取线条，为什么会有滚动的快门伪影？

— 安德烈斯

因为没有命令“关闭”光敏度。只是从一个单元中读取数据，这会耗尽该单元中的电荷。

— 杰里·科芬

如果您认为光=雨而像素=桶，则可能会有所帮助（或造成混淆）。在CMOS传感器中，检查每个水桶中有多少水的唯一方法是清空水桶。您只能一一清空水桶，而且一直在下雨。“电影模式”仅表示您在雨中到处乱跑，清空水桶。“照片模式”有所不同：首先在您的水桶上方设置一个盖子。然后你到处走动，清空每个水桶；然后您将盖子移开一会儿再放回去（“暴露”）；然后您清空每个水桶并进行测量。

— Jukka Suomela 2011年

@ Jukka Suomela：比喻好，除了一个小问题：它实际上可以一次清空整个“桶”，而不仅仅是一个。

— 杰里·科芬

使声音听起来很累，在雨水排空桶中四处跑动。

— 尼克·贝德福德

拍摄静止图像时，您将拥有一个物理快门，可以控制光线照射到传感器上。拍摄静止图像时，仍逐行读取图像，但是由于物理快门关闭，因此在读取过程中没有记录到额外的光线。

逐行读取是大型传感器摄像机中CMOS设计的结果，因此是不可避免的（直到他们找到制造更便宜/更大CCD的方法）。

值得注意的是，快门速度快于相机的x同步速度（通常为1/250秒）时，快门会在底部完全关闭之前从底部开始关闭。这样的结果是，对于非常快的速度（例如1 / 4000s），您会获得一条横穿框架的缝隙，并为静止图像提供类似的卷帘效果。但是，由于通过快门遍历帧的时间（1 / 250s）比在视频过程中读取传感器的时间（1 / 25s）快十倍，因此您需要一个真正快速移动的物体来注意到它。

这是一张非常古老的照片，很好地展示了这种效果：

如果您来回摇动，这种效果在视频中也更加明显，而静止图像则不会发生这种情况。

— 马特·格鲁姆
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嗯，大约1秒（或更长）的曝光时间会怎样？传感器是否需要花费更多时间读取每一行，还是在触底时重新读取行？

— 安德列斯（Andres）

@Nick您刚刚指出了为什么使用非HSS闪光灯会限制快门速度：对于大约1/250 s或更长时间（取决于相机）的曝光，快门可以完全打开，但是对于较短的曝光整个传感器在任何给定时间都不会暴露。

— whuber 2011年

@Nick只有在速度超过1 / 250s时快门才扫描帧，在1 / 200s处有一瞬间整个传感器都暴露在外面，因此以这种速度启用闪光灯

— Matt Grum

@Andres，当拍摄静止图像时，在关闭快门后对其进行扫描，因此在曝光1秒后，快门会打开1秒钟，然后关闭，然后在大约

— 1/25

@matt我知道，我意识到自己的错误并删除了评论！但这不能解释为什么快门必须在视频模式下滚动-为什么相机不能捕捉整个画面呢？

— NickM 2011年

您可能会发现此链接有用：

http://www.dvxuser.com/jason/CMOS-CCD/（作者Barry Green / via @ SFGPhoto）

这是CMOS的折衷方案：热量，功率，刷新率较慢，比CCD便宜。CCD速度更快，但需要更多的能源和成本。

根据我对芯片制造的基本了解，图像传感器和处理器是使用类似的技术创建的。处理器制造有利于缩小尺寸：更小=更便宜。但是摄影师想要大传感器。如果不花更多的钱，就不可能同时拥有这两种方式。再加上将大量像素封装到传感器中可能是一件“好”事（光线不足等）。

@mogwailun

但是，为什么在照相模式下逐行读取光，而在视频模式下逐行读取光？这篇文章解释了滚动和全局之间的区别，但是我无法理解照片和电影模式之间的切换。

— 安德烈斯（Andres）

@Andres，在照片模式下图像仍在逐行读取，您只是没有注意到它！

— Matt Grum