IT之家
2023/11/18 18:34
全域快门又称为全局快门，英文 Global Shutter。它是电子快门的一种，与之相对的是卷帘快门（Rolling Shutter）。
卷帘快门：图像传感器从上至下逐行成像。在拍摄高速运动对象时，会出现扭曲变形情况 —— Rolling Shutter 也翻译为“果冻效应”，表示这种变形就好像果冻一样。
- 容易出现果冻效应的物体：高速挥动的球拍、球杆，直升机螺旋桨
- 容易出现果冻效应的场景：坐在高速移动的车辆上拍摄窗外的栏杆，在拍摄视频时的高速水平运镜专场
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全域快门：即传感器所有像素同时成像，可以消除果冻效应。
全域快门并不是新技术。典型的 CCD 就是全域快门，索尼在 2012 年推出的 PMW-F55 也采用了全域快门传感器。但在传感器从 CCD 过渡到 CMOS，主流相机类型从单反过渡到微单后，卷帘快门和果冻效应问题确实逐渐凸显出来。
* 绝大多数微单都有机械快门，但单反时代极少有完全使用电子快门拍摄的产品。
在此之前，全域快门的 CMOS 传感器主要应用于工业（监控、制造、机器视觉等）和电影拍摄，并且价格非常昂贵 —— Red 在今年上半年推出的 Komodo-X，采用约 1990 万像素的 Super35（27.03mm×14.26mm）全局快门传感器，定价约 1 万美元起。而索尼新推出 Alpha 9III，不仅将配备全画幅全域快门传感器的产品价格拉至 1 万美元以内（实际上只有 6000 美元），还满足了照片拍摄需要（准确说是主要面向新闻、体育照片拍摄）。
▲ 相对于全画幅全域快门传感器来说，这个价格太便宜了需要说明的是，达成全域快门的路径有好几条。传统做法是给每个像素配上独立 ADC（模数转换电路），优点是不影响阱容，也就不会限制基准感光度与画质，缺点是成本和功耗都很夸张。而索尼的做法则是给每个像素配备存储单元（根据 Pregius / Pregius S 官方介绍），所有像素同时存储，然后再逐行转换为数字信号送往处理器 —— 这样的做法不会显著增加 ADC 数量，因此控制了功耗和成本。
拥有全域电子快门的产品不仅能完全消除果冻效应，满足运动对象、高速专场的动静态拍摄需要。它还能实现在高速快门下的闪光灯同步，降低了户外和高速拍摄时对于闪光灯功率的需求 ——拥有“全域电子快门”，就真的完全不需要机械快门了。
索尼现在拥有 2.2、2.7、3.4、4.5、5.8 共 5 个系列数十款支持全域快门的产品。2021 年 3 月推出的 IMX661，具有 56.73mm 对角线长度和 1.2768 亿像素，是目前为数不多的超大尺寸全域快门传感器。而佳能也有很多支持全域快门的传感器，今年 1 月开始对外销售 LI5030 系列具有全画幅约 1900 万有效像素，支持全像素 12bit 58fps 输出速度。
本文来自微信公众号：相机笔记 （ID：xjbiji），作者：滕飞 ET
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