ein paar Fragen an die Cracks da draußen, zu den aktuellen Kamera-Sensoren, da ja nicht nur CMOS (und Global-Shutter-CMOS), sondern auch wieder CCDs verbaut werden.
- Ich frage mich, warum bei der Canon C100 kein Rolling Shutter Effekt mehr auftritt (und an der BMCC ja eigentlich auch nicht!) Verbaut ist ja bei beiden ein CMOS-Sensor, kein CCD.
Oder tritt doch ein Rolling-Shutter auf, der softwareseitig behoben wird? (Dann müsste ja die Software erkennen, wie schnell ich schwenke oder hab ich einen Denkfehler?) Oder ist er durch eine soooo schnelle Abtastung nur so gering ist, dass man ihn quasi bei normalen Bildern (schnellen Schwenks, vorbeifahrenden, schnellen Autos o.ä.) nicht mehr sieht? Soweit ich weiß, ist kein Global-Shutter-CMOS verbaut, oder?
- Wie funktioniert das ganze bei einer BMCC und gibt es an der 5DMK III noch das Rolling Shutter Problem? (Denn bei der Canon Eos 5D Mk II sieht der Rolling Shutter ja noch nicht gut aus!)
- Ist ein CCD-Chip inzwischen wirklich "besser" als ein CMOS (kann man das so sagen?)? Oder gibt es bei den CCDs immernoch den (wie ich finde viel hässlicheren) Smear-Effekt?
- Welche Kameras haben einen Global-Shutter-CMOS verbaut?
- Wie ist es an der Canon C100 rein technisch möglich, eine Belichtungszeit von 1/25 bei 25 Vollbildern zu erzielen? Braucht die Kamera keine Zeit mehr, um das Bild abzutasten, bzw. passiert das schon während der Belichtung (und auch das resetten des CMOS funktioniert so rasant)? An der 60D konnte man immer nur 1/30 Belichtungszeit wählen bei 25 Vollbildern Aufzeichnung. Oder lag das daran, dass das Bild in der Zwischenzeit gespeichert wurde und bei der C100 das Bild irgendwo zwischengespeichert wird?
Wäre cool, wenn sich hier jemand technisch so gut auskennt, dass er es mir erklären kann!
nicht unbedingt, aber von Prosumer Modellen der >3000€ Klasse nach 2002 die mit CCD allerfeinsten smear lieferten.
Hat aber mit der Frage des TO nach aktuellen Modellen tatsächlich nichts mehr zu tun.
Das sind ja gleich mehrere Fragen in wenigen kurzen Sätzen.
Also: C MOS und CCD sind elektrisch die gleichen Bauteile. Sie unterscheiden sich nur in der Bezeichnung und im Ausleseverfahren.
CMOS= rolling shutter ist schon einmal falsch, weil jeder CMOS auch (prinzipiell) parallel ausgelesen werden kann, nur muss die nachlaufende Rechner-Infrastuktur entsprechende Rechenleistung zur Verfügung stellen. Das ist in den meisten Kameras nicht der Fall, daher wird sequentiell ausgelesen, was zu dem Effekt führt. Dann kann man noch die Taktrate für die Sensorauslesung vergrössern, was den Effekt verringert, aber zu einer deutlich höheren Wärmeentwicklung führt, womit das dann auch irgendwo ein Limit findet.
Mit mehr Rechnerleistung und besserer Kühlung kann also der Effekt schon deutlich beeinflusst werden. Rechnet man den Rest noch heraus, ist quasi kein Effekt mehr wahrnehmbar. Das wäre dann der Kompromiss, den einige Firmen derzeit eingehen.
Nur prinzipiell kann auch ein CMOS ohne RS arbeiten.
Ist ein CCD-Chip inzwischen wirklich "besser" als ein CMOS
Nein, ich wüsste auch keine Firma, die den CCD-MOS noch weiterentwickelt hat. Der Schwachpunkt des CCD-MOS ist, dass die Ladungswerte durch alle Pixels, bis zum Ausgang "geschoben" werden müssen. Das dauert pro Pixel 33ns. Daraus ergibt sich, dass schon mit 1.3 Mill Pixels die Dauer eine Frames überschritten ist. Von 50/60p ganz zu schweigen. Das löst man heute dadurch, dass mehrere Chips quasi aneinander gesetzt werden und durch 4 Ausgänge parallel arbeiten, was wieder andere Artefakte mit sich bringt. U.a. reisst die Smear-Fahne an den Übergängen, mitten im Bild ab, aber auch die Übergänge sind verstärkunsabhängig sichtbar und müssen sehr aufwändig umgerechnet werden. -Das ist viel Aufwand-
Oder man betreibt den Aufwand eben nicht, dann sieht es ziemlich mies aus.
Zum Smear --- es gibt eine Möglichkeit, ihn zu verringern, aber nicht zu beseitigen. In Sensoren, die einen Interline Transfers machen, wird das Signal in benachbarte, abgedeckte Register geschoben und dann erst ausgelesen. Diese Zellen sind aber nicht absolut Lichtdicht und der Effekt wird nur reduzieret. Erst ein mechanischer Verschluss würde Abhilfe schaffen.
Aber das Prinzip der Ladungsaufnahme aus Nachbarzellen, bleibt erhalten. Wenn also einige CCD-MOS keinen Smear mehr haben, ist das der Kameramechanik zu verdanken und nicht etwa auf eine Weiterentwicklung des Chips zurück zu führen.
rein technisch möglich, eine Belichtungszeit von 1/25 bei 25 Vollbildern zu erzielen?
Das Thema hatten wir neulich hier erst.
Antwort: Ja es ist möglich, aber nicht jede Kamera kann es. Ältere Modelle verdoppeln einfach Bilder und ruckeln dadurch.
Moderne Kameradesigns nutzen Zwischenauslesungen und generieren dadurch fortlaufende Kanten im Bild und somit eine flüssige Bildfolge -in Echtzeit- bei gleichzeitig hoher Lichtausbeute.
Das Prinzip ist bei HDR erklärt.
Warum die C100/300/500 einen geringeren (nicht 'keinen') Rolling-Shutter haben ist schnell erklärt - das sind Kameras, die von vorne herein für die Bewegtbildaufzeichnung konzipiert wurden und daher genau den Sensor haben, der für die beabsichtigte 1080p (oder 4k) Auflösung benötigt wird und ausreichend ist.
Rolling-Shutter ist ja keine universelle Konstante, sondern ergibt sich aus der Ausleseverzögerung zwischen 'Oberkante-Unterkante' des Sensors.
Ein maßgeblich für Still-DSLRs konzipierter Sensor hat eine deutlich höhere Auflösung und daraus ergibt sich im Videomodus dann eben auch eine entsprechende Zeitdauer für einen vollständigen Readout. Bei diesen Kameras steht die Bewegtbildaufzeichnung nicht im Vordergrund. Und aus Kostengründen werden die Interfaces für das Auslesen eben nicht auf minimalen RS modifiziert.
Eine HighEnd DSLR, deren Sensor den Videofans zuliebe 'nur' 8Mpixel liefert, verkauft sich halt schlecht.
Das Aliasingproblem der DSLRs hat die gleichen Gründe. Kein schneller FullFrame Readout, u.a. daher keine Möglichkeit zu einer sauber gefilterten Skalierung.
Aber die meisten DSLRs werden für Video gebinned. Insofern erledigt sich die Konstante.
Und "Null" kann sie, selbst bei einer optimalen Anpassung, ohnehin nicht werden.
also vielen Dank für die vielen hilfreichen Antworten.
- Also nach wie vor bei CCD nur mit einer Umlaufblende? Die digitale Bolex D16 soll doch einen CCD-Chip bekommen und keinen CMOS. Und es heißt, der Chip sei besser. Hier die Slashcam-News dazu: https://www.slashcam.de/news/single/Die ... 11066.html
Wenn man dafür aber Smear- und andere Effekte in Kauf nimmt, ist das ja auch nix und man nimmt lieber wieder eine BMCC (vermutlich mit gleichem Crop!)
- Also wird der CMOS nicht global ausgelesen (Oder gibt es auch tatsächlich einen "Global-Shutter-CMOS", von dem ich nur gelesen habe? Wenn ja, in welcher Kamera?), sondern einmal von unten und einmal von oben und dann softwareseitig der Rolling-Shutter-Effekt rausgerechnet. Gibt es einen Link wo das verständlich erklärt wird?
- Was macht die C100 bei 25p und 1/25 Belichtungszeit?
CMOS kann man auch parallel auslesen (global shutter). Es ist also keine Frage der Bauart sondern der nachgeschalteten Rechenpower und Auslesmethode.
Und der Chip, den dei DB einsetzt ist aneinander- gereiht, also mehrere kleine CCD-MOS, die hinterher wieder zu einem Bild kombiniert werden.(Multi-Tap-Technik).
Das ergibt aber andere Effekte, die auch nicht in allen Situationen beherrschbar und zudem verstärkungsabhängig sind, weil die einzelnen Chips gegeneinander ausbalanciert werden müssen denn die Kennlinien der Chips sind niemals identisch. Bleibt also abzuwarten, wie gut sie dieses Problem lösen.
Was macht die C100 bei 25p und 1/25 Belichtungszeit
an 1/25 (25p) gibt es noch kein Problem, weil die Belichtung direkt korrespondiert.
Erst wenn die Belichtung länger wird (oder die Bildfrequenz kürzer), also z.B. 1/25 (50p) muss man Massnahmen einleiten, die nicht die höhere Bildfrequenz unterstützt.
Ich habe hier einen CMOS von Panasonic, das Bild wobbelt (RS) aber im Menü kann ich einen Modus einschalten: "Super Back Light Compensation", dann sollen alle Pixel einzeln individuell belichtet werden - trotzdem bleibt der RS. Warum?
Weil die Pixel nicht individuell ausgelesen werden können. Am Timing des Belichtungs- und Ausleseprozesses, der den RS verursacht, ändert sich nunmal nichts durch die Belichtungsdauer. Die Sensoren wobbeln nicht per se, sondern nur durch die Zeitdauer, die Belichtung, ggfs. Umladung und Ausleseprozess benötigen. Wenn tatsächlich eine pixelindividuelle Belichtungszeit in Kombination mit entsprechendem wahlfreiem Auslesen möglich wäre, also jedes einzelne Pixel erst nach Ablauf der Belichtungszeit ausgelesen würde, hätte man zwar keinen Rolling-Shutter mehr im klassischen Sinne, sondern einen noch schlimmeren Inter-Frame Wobbel, das Bild würde dabei komplett 'desintegrieren'.
Nur global Shutter ändert das, weil das Belichtungszeitfenster dann für alle Pixel gleich ist. Aber eben bei CMOS gegenwärtig noch Nachteile hat.
Nur nicht so direkt denn wenn Du über Anzahl der Bilder pro Sec. Einfluss auf die Belichtungszeit nimmst, hat es schon etwas damit zu tun.
Erhöhst Du also die Bildzahl, dann verringert sich entsprechend das RS weil die Taktrate hochgehen muss.
Arbeitet man (wie Sony das in einigen Kameras macht) mit 240 Bildern/sec und mach daraus hinterher wieder 60 Bilder, ist der Effekt schon fast weg. -Der Rest wird dann mit der Software korrigiert-
Das hat natürlich Auswirkungen auf die Lichtmengen, die benötigt werden und es setzt einen entsprechenden Rechner voraus.
Beispiel: Ein 12MPixel Bild wird in 192.000.000 "Bits" umgewandelt.
Der Clock folgend werden die Daten in den Speicher umgeladen.
Das ergibt bei 24fps - 19.676 Millisekunden, so dass jeder "Bit" in 1.024e -10 einer Sekunde, also etwa 1 Ghz Taktrate folgen muss ...und das nur bei 24fps.
Daraus kann man dann erstehen, wo die Leistungsgrenzen der Rechner sind und dass das nicht beliebig machbar ist, aber man kommt mit solche Tricks schon ziemlich nah an ein gutes Ergebnis.
Also laut Canon ist ein CMOS verbaut und kein CCD. Oder verbirgt sich hinter "CMOS" auch ein "CCD-MOS"??
Wie funktioniert der Anti-Rolling-Shutter bei der BMCC? Oder ist hier auch ein CCD-MOS verbaut?
Es gibt doch auch die Möglichkeit, irgendwie den CMOS einmal von vorne nach hinten und einmal von hinten anch vorne auszulesen (also gegenläufig) und dann irgendwie das richtige Bild zu berechnen, oder?
Lass Dich von dem Begriff nicht täuschen. Es sind beides MOS Typen, die eine identische elektrische Basis haben.
Nur die Art der Auslesung ist unterschiedlich.
Und wenn heute einer CMOS schreibt, meint er CMOS und wenn er CCD Schreibt, meint er nur einen MOS Chip mit einer andern Auslesung. Es sind nur eben elektrisch keine wirklich unterschiedlichen Chips.
Aber wenn es um die Auslesung geht, dann gibt es eben nur die, oben beschriebenen Methoden.
Von dem rückwärts ausgelesenen Chip weiss ich nichts, aber selbst wenn, dann brauchst Du gleichwohl auch dafür die doppelte Taktgeschwindigkeit und dden doppelten Prozessweg, sonst bringt das nichts.
Dann kannst Du aber gleich "der reihe nach" auslesen -oder nur bis zur Hälfte und dann neu ansetzen.
Aber so oder so bekommst Du einen Bildversatz, wie immer er hinterher aussieht.
Und wieso soll die BMCC kein Rolling Shutter haben ?
Die Auslesemethode gibt das jedenfalls nicht her, es sei denn, sie machen eine Softwarekorrektur.
Blackeagle123 hat geschrieben:
Wie funktioniert der Anti-Rolling-Shutter bei der BMCC?
Die hat keinen 'Anti-Rolling-Shutter'. Wie oben schon geschrieben, die hat einfach nur eine Auflösung, die gerade so hoch ist wie nötig(...), und daher ist der Zeitanteil fürs Auslesen deutlich kleiner als bei den 'hipperen' >20Mpixel Sensoren.
Blackmagic-Design wollte von vorne herein keine hochauflösende Still-Kamera bauen. Die haben sich dann einfach einen für 1080p Bewegtbildaufzeichnung sinnvollen Sensor besorgt.
Würdest Du 3000 Euro für eine DSLR mit maximal 2432 x 1366 Auflösung ausgeben mit der Begründung, dass diese im Videomodus weniger RollingShutter aufweist als die Kamera der Konkurrenz mit 24Mpixeln?
Übliche 'echte' Videokameras haben auch keinen bzw. sehr geringen RollingShutter - weil die eben üblicherweise sensorseitig auch nur auf 1080p ausgelegt sind.
Das ist leider nicht zuende gedacht, denn dann dürfte es bei keiner "angepassten" Videokamera einen RS Effekt überhaupt nur geben.
Aber der Vorteil von wenig Pixels besteht nicht darin, dass es den Effekt nicht gibt, sondern darin, dass gegenüber riesigen Pixelmengen mehr Rechenzeit für die Kompensation zur Verfügung steht denn ein Gegenstand, der sich bei beiden Sensoren mit gleicher Geschwindigkeit durch das Bild bewegt erzeugt bei gleicher Zeilenzahl und identischer Abtastrate immer den gleichen Versatz auf dem Sensor. Und egal, wieviele Pixel der Sensor hat, können sich Auslesevorgänge niemals überlappen sondern stehen immer in einem zeitlichen Versatz.
Hat man aber weniger Pixels, kann man mit unterschiedlichen Methoden kompensieren.
Oder aber, man wählt gleich ein coded rolling shutter, in dem die Spuren nicht konstant zueinander belichtet und ausgelesen werden.
Dem Adress-generator und Colume Scanner ist es nämlich egal, wie er programmiert wird und da mag jeder Hersteller seine eigenen Scanmethoden drin haben. Sowas ist ganz schwer bei Kameras herauszufinden.
Auf jeden Fall hat die Menge der Pixels nur nachrangig was mit dem Auftreten von RS zu tun.
carstenkurz hat geschrieben:Weil die Pixel nicht individuell ausgelesen werden können. Am Timing des Belichtungs- und Ausleseprozesses, der den RS verursacht, ändert sich nunmal nichts durch die Belichtungsdauer. Die Sensoren wobbeln nicht per se, sondern nur durch die Zeitdauer, die Belichtung, ggfs. Umladung und Ausleseprozess benötigen. Wenn tatsächlich eine pixelindividuelle Belichtungszeit in Kombination mit entsprechendem wahlfreiem Auslesen möglich wäre, also jedes einzelne Pixel erst nach Ablauf der Belichtungszeit ausgelesen würde, hätte man zwar keinen Rolling-Shutter mehr im klassischen Sinne, sondern einen noch schlimmeren Inter-Frame Wobbel, das Bild würde dabei komplett 'desintegrieren'.
Nur global Shutter ändert das, weil das Belichtungszeitfenster dann für alle Pixel gleich ist. Aber eben bei CMOS gegenwärtig noch Nachteile hat.
Nach meiner Meinung nach ist der Artikel veraltet, da Panasonic und auch Nikon Systemkameras seit einiger Zeit beide Verschlusstypen einsetzen und ja es handelt sich um CMOS RS Modelle.
Auch nur deshalb schafft die kleine Nikon 1 eine 1/16000 Sekunde Shutter. Für diese Verschlusszeit muss man im Hauptmenü den Shuttertyp auf elektronisch setzen. Fast alle Panasonic Modelle haben die gleiche Möglichkeit.
Kameras mit elektronischen Shutter haben auch einen Riesenvorteil selbst zu Spiegelreflexkameras. Bei den DSLR Modellen ist die Blitzsynchronzeit selten schneller als 1/250 Sekunde, mit einer Kamera mit elektronischem Verschluss kann man auch mit dem eingebauten Blitz mit einer 1/4000 Sekunde blitzen (Knipskameras). Das geht bei DSLR oft nur mit externen Blitzen mit Kurzzeitfunktionen, da man genau mit in das kleine gerade belichtete Fenster des mechanischen Shutters blitzen muss, was bei schnellerem Shutter äusserst schwierig wird.
Auch hat für mich der im Beitrag genannte Zusammenhang von CMOS RS und dem mechanischem Verschluss nicht wirklich etwas zu tun.
Nach meiner Meinung nach hat die Auslesart der Sensors in dem Fall nichts mit der Wahl des Shuttertyps (elektronisch oder mechanisch) zu tun. Will heissen, es gibt CMOS RS Modelle mit mechanischem Verschluss, wie auch mit elektronischem. Aber dazu kann WoWu sicher mehr sagen.
Bei Kameras mit mechanischen Verschluss werden die Integrationszeiten des MOS so angesteuert, dass alle gleichzeitig einen Redet bekommen, also die Belichtung gleichzeitig geschieht und lediglich der Reihe nach ausgelesen wird.
Das unterscheidet sich drastisch vom umlaufenden Shutter.
Aber ist für Video eben nicht wirklich machbar.
Ich habe hier ein Beispiel von CCD und CMOS Camcorder (beides 3-Chip).
"Camcorder comparison - Panasonic NV-GS400 vs HC-X900M" Kameras aus dem Jahr 2004 und 2011
Die Autofahrt mit Strassenlaternen zeigt kein RS bei CCD und bei modernen CMOS ebensowenig.
Beispiele für Gegenlicht und Blendung bei Tag und Nacht sind ebenfalls dabei (Smear).
Langzeitbelichtung in LowLight mit 1/25s sowie Farbnachtsicht gegen Ende mit 1/5s in 50p bei der X900M mit Zwischenbildberechnung für Bewegungsoptimierung, bezieht sich auf einen anderen Thread viewtopic.php?p=687280#687280
Gruss Tiefflieger
Zuletzt geändert von Tiefflieger am So 15 Dez, 2013 12:37, insgesamt 1-mal geändert.
Das ändert nichts an der Tatsache, dass CMOS mit Rs nur ein Set an Readout Transistoren haben und sich Readout Timing dadurch nicht überlappen können.
Aber, wie ich schon gesagt habe ... es gibt diverse Methoden, das zu kompensieren. Angefangen bei Interface Abtastung, in der sich der RS bereits halbiert, über codierte Redet und Readout Timings, in der dann sogar noch die Belichtungszeiten einzelner Zeilen beeinflusst werden können, über intern andere Abtasteten bis hin zu optical flow, der das RS fast ganz beseitigt.
Es ist alles eine Frage, welcher Rechenaufwand betrieben werden kann und wo der Hersteller die Prioritäten setzt.
Nur eins ist Fakt: Es gibt in Sensoren mit Umlaufshutter nur ein einziges Readout und das erzeugt den Effekt.
Wenn man ihn hinterher erfolgreich beseitigt ... umso besser.
Insofern ist der Ruf nach Global Shutter ohnehin nicht besonders bemerkenswert. Das haben die Hersteller mittlerweile ja auch schon mitbekommen, dass man solche Effekte sehr wirksam beseitigen kann.
Selbst NLEs können das ja mittlerweile. Daher besteht auch gar kein wirklicher Anlass für GS mehr.
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