In poche parole
- Il rolling shutter è una distorsione dell'immagine risultante dal funzionamento dell'otturatore di alcune fotocamere
- Alcune fotocamere, come quelle con sensori CMOS, non catturano l'intero fotogramma dell'immagine in un solo momento
- L'effetto rolling shutter può verificarsi in qualsiasi fotocamera priva di otturatore globale
La tapparella è un effetto visivo comune e complesso. La maggior parte delle persone non si rende nemmeno conto di cosa sia o perché accada. Ma se hai mai girato filmati distorti o ondulati con il tuo telefono o videocamera, allora puoi dire con certezza che anche tu ti sei imbattuto nel fenomeno. Per alcuni videoregistratori può essere una seccatura, ma per altri è un modo per aggiungere effetti speciali davvero interessanti alle proprie riprese.
La tapparella:uno sguardo più da vicino
La tapparella è un tipo di otturatore della fotocamera. Un otturatore è un dispositivo che controlla la quantità di luce che entra nella fotocamera. Nel caso delle tapparelle, non espone alla luce tutto il sensore in una volta. Parti diverse del sensore sono esposte in momenti diversi nel tempo.
Ciò significa che, con molti telefoni e fotocamere digitali, il processo di acquisizione di un’immagine o di un filmato non è simultaneo nell’intero campo visivo. Invece, il sensore scansiona l’immagine, dall’alto verso il basso o da un lato all’altro. Questo è noto come tapparella.
Le tapparelle si trovano in molte videocamere, dalle DSLR agli smartphone. In genere si trovano nei sensori CMOS.
L'effetto è una modalità di distorsione ondulata che si verifica quando si utilizza una fotocamera con una tapparella. Si verifica principalmente quando il movimento di un soggetto si muove troppo velocemente perché il sensore della fotocamera possa catturarlo correttamente.
Supponiamo che tu tiri fuori la tua macchina fotografica mentre sei su un aereo e filmi le sue eliche. Le lame finiranno per sembrare deformate e poi eventualmente si piegheranno nella loro forma originale mentre ruotano. Questo è l'effetto tapparella in azione. L'effetto può verificarsi ogni volta che stai filmando qualcosa di veloce.
L'effetto può verificarsi anche quando il soggetto è fermo ma la fotocamera è in rapido movimento. Se sei in un'auto in movimento e scatti una foto di qualcuno che cammina lungo la strada, probabilmente vedrai delle deformazioni nell'immagine.
Perché si verificano le tapparelle?
L'effetto tende a manifestarsi negli smartphone e nelle fotocamere sprovvisti del cosiddetto otturatore totale o otturatore globale. Quando una fotocamera dispone di un otturatore globale, il suo otturatore espone l'intero sensore tutto in una volta. Un otturatore globale elude l'effetto di distorsione della tapparella perché cattura l'intero elemento visivo o immagine in una sola volta.
Questo è tutt’altro che il caso delle telecamere contenenti tapparelle. Queste telecamere contengono sensori a pixel attivi (CMOS) che normalmente attivano le tapparelle per catturare le immagini. Le telecamere con tapparelle non espongono il sensore della fotocamera tutto in una volta. Invece, le fotocamere hanno una qualità “rotolante” nelle loro esposizioni. Ciò si verifica al frame rate massimo del sensore specifico. Ad esempio, se il sensore funziona a 30 Hz o 30 fps, la tapparella avviene in 1/30 di secondo.
Quando è più evidente?
I sensori CMOS che utilizzano il processo rolling shutter sono più propensi a inviare l'immagine a una velocità maggiore. Questo svuota anche il sensore per lo scatto successivo. I sensori devono acquisire 24, 30 o 60 fotogrammi al secondo. Questo è il motivo per cui quasi tutti i sensori di iPhone, DSLR e smartphone utilizzano tapparelle. Questo è anche il momento in cui l'effetto di una tapparella sarà più evidente, soprattutto quando si registrano o si fotografano oggetti in rapido movimento.
Quando l'otturatore scorre per circa 1/30 di secondo, il movimento è appena percettibile. Tuttavia, l'effetto diventa più evidente quando l'oggetto si muove abbastanza velocemente, come le pale di un elicottero o la ruota di un'auto in rotazione. L'effetto diventa più evidente anche in determinate condizioni di illuminazione. Molte luci interne non si illuminano continuamente. In effetti, la maggior parte delle luci domestiche alimentate da energia elettrica sembrerà accendersi e spegnersi quando registrate perché la frequenza di alimentazione non è uniforme. L'energia elettrica in una casa media è una corrente alternata, che funziona a 60 Hz negli Stati Uniti e solitamente a 50 Hz in altri luoghi. Questo può anche manifestarsi nelle tapparelle come schemi di luce e buio nel filmato o nell'immagine.
Tapparella vs. global shutter
La differenza tra una tapparella e una tapparella globale è che le tapparelle utilizzano sensori CMOS e le tapparelle globali utilizzano sensori CCD. Esistono diversi motivi per cui i produttori di fotocamere scelgono un sensore piuttosto che un altro, come velocità di elaborazione, costo, potenza, ecc., Ma i sensori CMOS che utilizzano il sistema rolling shutter forniscono immagini più veloci. L'otturatore totale evita l'effetto di distorsione della tapparella catturando l'intera immagine in una sola volta. Tuttavia, le fotocamere con otturatore globale che utilizzano la tecnologia CCD sono diventate obsolete nel mercato odierno. Quasi tutti i sensori di otturatore globali sul mercato ora utilizzano sensori CMOS per la tecnologia di trasmissione di fascia alta. Ciò non le rende meno costose delle fotocamere che utilizzano la tecnologia rolling shutter. In effetti, una delle maggiori differenze tra i due è il costo.
Se la tua fotocamera è dotata del controllo della tapparella, i suoi vantaggi risiedono nell'ampia gamma dinamica che riduce la possibilità di uno scoppio tra il sole e il bordo degli edifici. Inoltre, a differenza del global shutter, il rolling shutter crea alcuni effetti grafici e surreali che possono essere condivisi online per video divertenti o per la creazione di contenuti.
Un otturatore globale cattura tutti i pixel all'interno della cornice dell'obiettivo esattamente nello stesso momento. Il sensore della fotocamera viene esposto alla luce in un unico momento. A differenza delle tapparelle, non vi è alcun aliasing spaziale o temporale, nessuna sfocatura, né scorrimento o scansione. Il sensore cattura l'intera immagine in un attimo di tempo.
La precisione delle riprese e delle immagini generate con i sensori CCD e i global shutter si combinano per dare al global shutter un vantaggio rispetto alle tapparelle. Questo vantaggio è il motivo per cui gli otturatori globali vengono utilizzati nelle riprese e nella fotografia di fascia alta, come la ripresa di film o eventi sportivi e persino video di breve durata. Anche le telecamere del traffico utilizzano otturatori globali per catturare le targhe dei veicoli che accelerano o passano con il semaforo rosso.
Al di là delle diverse funzioni per le quali possono essere utilizzate le tapparelle e le serrande globali, la loro differenza più grande risiede nel prezzo aziendale e consumer. Le fotocamere con otturatore globale sono più costose.
Guarda tu stesso
Mentre per alcuni l’effetto tapparella può essere un’anomalia poco attraente e indesiderata, per altri può anche essere uno strumento di effetti speciali poco costoso. Scopri alcuni trucchi davvero fantastici utilizzati per creare l'effetto tapparella andando su YouTube. Una volta che vedrai l'effetto tapparella in azione, avrai un'idea generale di come può essere applicato in modo creativo. La chiave è conoscere la tua attrezzatura e diventare un maestro delle immagini e dei filmati che crei.
Immagine in primo piano per gentile concessione:gui577b su YouTube