Mechanischer Shutter vs. elektronischer Shutter

[JuergenT]

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Hallo zusammen,

kann mir jemand den Grund erklären, warum es den mechanischen und den elektronischen Shutter gibt und was der Hintergrund dafür ist?
Beim mech. Shutter merkt man deutlich die verursachten Vibrationen und dies wirkt sich auch bei langen Brennweiten negativ aus (trotz Stativ).

Beim elek. Shutter sind die Vibrationen weg, dafür geht aber die CL und CH Funktion nicht, die dann gerade bei Tieraufnahmen angenehm wären...

Grüsse

Juergen

[photona]

Bei meiner X-T10 gehen Serienaufnahmen mit ES.

[Crischi74]

Man muss wissen das der Bildsensor nicht mit einem Mal in einer 1/4000s ausgelesen werden kann. Für den gesamten Sensor dauert der komplette Auslesevorgang meines Wissens mindestens 1/100s oder sogar länger.

Deshalb haben unsere Kameras ja den mechanischen Verschluss. Der Schlitzschluss lässt das Licht für deutlich kürzere Zeit auf den Sensor fallen, der Sensor kann "in Ruhe im Dunkeln ausgelesen werden ohne das weiter belichtet wird.

Der Trick mit elektronischen Verschluss noch kürzere Belichtungszeiten zu erzielen funktioniert so:

Der Sensor wird bei geöffneten Mech. Verschluss zeilenweise ausgelesen. Die extrem kurze Belichtungszeit von sagen wir 1/20.000s gilt dabei pro Zeile bzw. für mehrere Zeilen. Das Bild wird quasi Streifen nacheinander belichtet. Der gesamte Vorgang dauert trotzdem länger als 1/100s.

Alles was bei dieser Zeit zu Bewegungsunschärfe führen würde verursacht im Fall des elektr. Verschusses zum Rolling-Shutter-Effekt.

 

Ich hoffe ich habe es richtig beschrieben. Lasse mich gern verbessern.

bearbeitet 9. Januar 2016 von Crischi74

[Beffi]

@ Chrischi....gut erklärt.

 

Anderes Bsp wegen der Verwendung:

Bei viel Licht kannst mit einem 56er und Offenblende über den ES knipsen oder aber MS und Filter verwenden damit es nicht überbelichtet.

[JuergenT]

Danke für die Infos .

Grüsse

Juergen

[tabbycat]

Recht gut beschrieben, statt 1/100 s kann man aber gut und gerne auf 1/15 s gehen, so ungefähr jedenfalls, je nach Bildsensor. Das entspricht halt der Ausleserate des Bildsensors bei voller Auflösung, man müsste bei Sony mal im Datenblatt nachschauen wenn man es genau wissen will. Aufgrund des doch sehr sehr langen Zeitraumes gibt es eben reichlich Spielraum für Rolling-Shutter-Artefakte und auch schnell flackernde Lichtquellen (LED-Beleuchtung bspw.) erzeugen einen Bildfehler, weil selbst die Netzfrequenz mehrfach in die Ablaufzeit passt. Letztlich erzwingen auch erträgliche Blitzsynchronzeiten dann einen mechanischen Verschluss, der etwa 20-30 mal so schnell abläuft und deshalb deutlich weniger empfindlich für Artefakte ist und die Blitzfotografie mit brauchbaren Verschlusszeiten erst wirklich ermöglicht. 

 

mfg tc

[chinoook]

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Aufgrund des doch sehr sehr langen Zeitraumes gibt es eben reichlich Spielraum für Rolling-Shutter-Artefakte und auch schnell flackernde Lichtquellen (LED-Beleuchtung bspw.) erzeugen einen Bildfehler, weil selbst die Netzfrequenz mehrfach in die Ablaufzeit passt.

 

Schlimmer wärs, wenn sie nicht vollständig in die Ablaufzeit passte.

 

 

-chinoook

[JuergenT]

Bei meiner X-T10 gehen Serienaufnahmen mit ES.

ein Grund war, mich für die XT1 zu entscheiden, der fehlende Spiegel und die dadurch fehlende "Spiegelerschütterung". In der analogen Zeit gab es bei einigen Kameras extra die Möglichkeit den Spiegel vor der Aufnahme hoch zu klappen.

Der mechanische Shutter macht mehr Vibrationen wie früher der Spiegel und der Verschluß zusammen. Das Problem ist, bei langer Brennweite steht das Objektiv auf dem Stativ und entsprechend sitzt die Kamera am "langen Hebel", was natuerlich die Vibrationen verstärkt.

Aber da das ES ja bei der XT auch beim elek. Shutter funktioniert, besteht ja noch die Hoffnung, dass es ein dementsprechendes Update fuer die XT1 gibt.

Gruesse

Juergen

[tabbycat]

Schlimmer wärs, wenn sie nicht vollständig in die Ablaufzeit passte.

 

Da muss ich aber mal klar widersprechen. Wenn in der Periodendauer, eigentlich sogar nur halbe Periodendauer, der Netzfrequenz, also in 10 ms, der Verschluss gerade mal den siebenten Teil der Gesamtstrecke zurücklegt ... dann wird er sieben Streifen über das Bild malen, jeweils mit dem kompletten Helligkeitsverlauf von AUS (Nulldurchgang) über VOLLE Helligkeit (Spitzenspannung) wieder bis AUS. Und da soll es schlimmer sein, irgend einen beliebigen Helligkeitswert aus der Flanke zu schneiden? Vielleicht wenn man zufällig genau im Nulldurchgang auslöst, in den allermeisten Fällen wird es gar nicht weiter auffallen. 

 

mfg tc

[Sirius]

So, und da werf ich gleich mal eine Frage ein. In diesem Bild sieht man im Hintergrund eindeutig streifenartige Abschattungen, die in der Realität natürlich nicht auf der Tapete und auf der Tür zu finden sind. Mag das am Rolling-Shutter-Effect liegen? 

 

fragt,

 

mit herzl. Grüßen

 

Sirius

[MightyBo]

Recht gut beschrieben, statt 1/100 s kann man aber gut und gerne auf 1/15 s gehen, so ungefähr jedenfalls, je nach Bildsensor. Das entspricht halt der Ausleserate des Bildsensors bei voller Auflösung, man müsste bei Sony mal im Datenblatt nachschauen wenn man es genau wissen will.

 

mfg tc

Entspricht nicht die kürzeste Blitzsyncronisationszeit die Auslesezeit des Sensors? Das ist doch die kürzeste Zeit, bei der der Sensor zu einem Zeitpunkt komplett geöffnet ist. Zumindest war das bei analog Kamera so.

Gruß Peter

[rawi]

Mag das am Rolling-Shutter-Effect liegen?

 

 

Edit: Möpmöp. Asche auf mein Haupt, ich hab hier Bullshit geschrieben.

bearbeitet 22. Januar 2016 von rawi

[Sunhillow]

Entspricht nicht die kürzeste Blitzsyncronisationszeit die Auslesezeit des Sensors? Das ist doch die kürzeste Zeit, bei der der Sensor zu einem Zeitpunkt komplett geöffnet ist. Zumindest war das bei analog Kamera so.

Gruß Peter

Die kürzeste Blitzsynchronisationszeit ist, wie früher bei analogen Kameras, die kürzeste Verschlusszeit bei der der Verschluss komplett geöffnet ist. Bei noch kürzeren Zeiten lassen die beiden Vorhänge nur einen Schlitz offen, der über Sensor / Film läuft

[mjh]

Entspricht nicht die kürzeste Blitzsyncronisationszeit die Auslesezeit des Sensors?

Nein, die Synchronzeit hängt nur vom mechanischen Verschluss ab. Das ist ja der Verschluss, den Du beim Blitzeinsatz benutzt.

[mjh]

In diesem Bild sieht man im Hintergrund eindeutig streifenartige Abschattungen, die in der Realität natürlich nicht auf der Tapete und auf der Tür zu finden sind. Mag das am Rolling-Shutter-Effect liegen?

Bei gepulster LED-Beleuchtung können in der Tat solche Effekte auftreten, wenn man den elektronischen Verschluss benutzt.

[tabbycat]

Entspricht nicht die kürzeste Blitzsyncronisationszeit die Auslesezeit des Sensors? Das ist doch die kürzeste Zeit, bei der der Sensor zu einem Zeitpunkt komplett geöffnet ist. Zumindest war das bei analog Kamera so.

Gruß Peter

 

Da liegst du gar nicht mal so verkehrt. Gäbe es eine Synchronisation des Blitzes mit dem elektronischen Verschluss, dann wäre die Auslesezeit (+ Abbrennzeit) tatsächlich dessen minimale Blitzsynchronzeit. Da aber mit 1/15 s und darüber keiner was anfangen könnte, synchronisiert man lieber nur den mechanischen Verschluss. Dessen Ablaufzeit ist vielfach schneller. 

 

mfg tc

[tabbycat]

In diesem Bild sieht man im Hintergrund eindeutig streifenartige Abschattungen, die in der Realität natürlich nicht auf der Tapete und auf der Tür zu finden sind. 

 

Ist das nicht unglaublich ... 

 

... dann wird er sieben Streifen über das Bild malen...

 

 

Mag das am Rolling-Shutter-Effect liegen? 

 

Richtig. Sobald eine Lichtquelle mit ihrer Helligkeit streng dem Phasenverlauf folgt (und nicht nachleuchtet, wie beispielsweise eine Glüh- oder Halogenlampe) fängt ein zu langsam rollender Verschluss (wie der elektronische) dessen Hell-/Dunkelübergänge ein. Und zwar im Falle des aktuellen X-Trans Sensors genau sieben davon, exakt wie oben schon beschrieben wurde. 

 

mfg tc

[MightyBo]

Nein, die Synchronzeit hängt nur vom mechanischen Verschluss ab. Das ist ja der Verschluss, den Du beim Blitzeinsatz benutzt.

 

 

Ich wusste nicht das man die Sensoren nur so langsam auslesen kann. Dann muss ja bei Verschlusszeiten, die kürzer sind als die kürzeste Blitzsynconisationszeit, der laufende Schlitz des mechanischen Verschlusses mit dem zeilenartigen auslesen des Sensors synchronisiert sein! Ansonsten wird evtl, in der Zeile/n ausgelesen, bei der gerade der Verschluss geschlossen ist. Oder ist mir Heute  bei -20°C das Hirn eingefroren?

Gruß Peter

[kleinfriese]

Mit Blick auf den doch recht lagsamen Auslesevorhang macht eine elektronische Steuerung des ersten Vorhangs am meisten Sinn. Wenn dann der zweite zuschlägt wie ein Schaffott, schadet es kaum noch. Das harte Zuschlagen des Vorhanges ist aber leider ein Problem der Neuzeit. Heute werden wohl nur noch Verschlüsse der groben Art gebaut, vermutlich aus Kostengründen. Mit einem guten Schlitzverschluss der Vergangenheit bräuchte ich keinen elektronisch gesteuerten Verschluss.

Die mir von Fuji bekannten Verschlüsse (XE und Pro - 1 ) scheinen mir aber noch die harmlosesten.

Schade eigentlich.

 

Gru0

 

kleinfriese

[jmschuh]

Ich wusste nicht das man die Sensoren nur so langsam auslesen kann. Dann muss ja bei Verschlusszeiten, die kürzer sind als die kürzeste Blitzsynconisationszeit, der laufende Schlitz des mechanischen Verschlusses mit dem zeilenartigen auslesen des Sensors synchronisiert sein! Ansonsten wird evtl, in der Zeile/n ausgelesen, bei der gerade der Verschluss geschlossen ist. Oder ist mir Heute  bei -20°C das Hirn eingefroren?

Gruß Peter

 

 

Sensoren kann man grundsätzlich schneller auslesen, sonst wären 10 Bilder / Sekunde nicht möglich. Nur wenn Du eine kurze Belichtungszeit haben willst, dauert es wohl so lange und muss schrittweise erfolgen. Man muss halt mehrmals den Sensor auslesen und wieder "löschen" (leer) machen, wenn man über den gesamten Sensor die gleiche Belichtungszeit haben möchte. Da sich so eine Sensorzelle halt extrem schnell das Licht aufnimmt ist die Auslesezeit im Verhältnis relativ lange und man will ja, dass alle Zellen gleich belichtet werden, denn es ist ja kein Verschluss da, der die Belichtung abbricht. Es darf sich also nur sehr begrenzt oder gar nicht die Auslesezeit zu der Belichtungszeit der Sensorzellen addieren, die noch nicht ausgelesen sind.

 

So wie Du Dir das mit der Belichtung vorstellst ist es nicht und das wäre technisch sicherlich sehr aufwändig. Der Verschluss wird komplett geschlossen, der Sensor "gelöscht" also quasi leer gemacht, dann läuft der Schlitzverschluss komplett über den Sensor und wenn der Vorgang durch ist, wird der Sensor ausgelesen, danach wird der Verschluss wieder aufgezogen und je nachdem ob Du nur eine Aufnahme machen willst geht er wieder komplett auf für die Sucheranzeige oder der Schlitz läuft wieder los bei Serienaufnahmen für das nächste Bild.

 

Gruß,

 

Jens 

[jmschuh]

Mit Blick auf den doch recht lagsamen Auslesevorhang macht eine elektronische Steuerung des ersten Vorhangs am meisten Sinn. Wenn dann der zweite zuschlägt wie ein Schaffott, schadet es kaum noch. Das harte Zuschlagen des Vorhanges ist aber leider ein Problem der Neuzeit. Heute werden wohl nur noch Verschlüsse der groben Art gebaut, vermutlich aus Kostengründen. Mit einem guten Schlitzverschluss der Vergangenheit bräuchte ich keinen elektronisch gesteuerten Verschluss.

Die mir von Fuji bekannten Verschlüsse (XE und Pro - 1 ) scheinen mir aber noch die harmlosesten.

Schade eigentlich.

 

Gru0

 

kleinfriese

 

Kann es auch einfach sein, dass die Kameras früher einfach mehr Masse hatten? ("Masseträgheit") und dass die bewegte Masse eines Verschlusses heute gar nicht größer ist als früher?

[MightyBo]

Danke Jens, jetzt habe ich das verstanden. Kann man das irgendwo detailliert nachlesen? Ist ja schon technisch interessant.

Gruß Peter

[kleinfriese]

Kann es auch einfach sein, dass die Kameras früher einfach mehr Masse hatten? ("Masseträgheit") und dass die bewegte Masse eines Verschlusses heute gar nicht größer ist als früher?

Ja, dass wird sicher auch eine Rolle spielen. So viel mehr Masse hatten sie aber auch nicht und die Verschlüsse waren damals noch aus leichterem Tuch mit Draht.

Meine Canon FTb (759g) und die Sony A7 (ca. 500 g) liegen nicht so weit auseinander ( die genutzten Objektive sind bei mir in der Regel die gleichen), mit der A7 benötige ich beim mechanischen Verschluss aber schon eine halb so kurze Zeit zum Halten. Bei der XE 1 halte ich noch einen Augenblick länger als bei der 7. Bisher hatte ich stets eine ausgesprochen ruhige Hand, moderne Kameras setzen mir da nur schlicht zu früh Grenzen.

 

Gruß

 

kleinfriese

 

Gruß

 

kleinfriese

bearbeitet 22. Januar 2016 von kleinfriese

[mjh]

2018 wird das Jahr des „global shutter“, heißt es bei Fuji, dann ist das alles Geschichte. Ein elektronischer „global shutter“ erzeugt keine Artefakte mehr und eignet sich auch für die schnelle Blitzsynchronisation. Dann braucht man weder Schlitz- noch Zentralverschluss mehr (und HSS auch nicht), die Kameras lösen erschütterungsfrei aus und das „Klick!“ muss man elektronisch erzeugen.

[Mehrdad]

Ich freue mich schon auf 2018

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