Video recording technisch en LiveView

[1tio1]

Hoe wordt video opgenomen in een DSLR?

Heb google al even geraadpleegd, maar nog steeds geen duidelijk antwoord. Misschien heeft iemand hier wel interessante links of een klant-en-klare uitleg?

Op film waren het vroeger (of nu nog) aparte frames die belicht werden, maar als ik mijne 7D zonder lens laat filmen, dan zie ik (begrijpelijk) het shutter curtain niet op en neergaan 24 keer per seconde

Dus hoe gaat de sensor dan belicht worden 24 keer per seconde, hoe worden de aparte frames gevormd?
En diezelfde vraag voor LiveView eigenlijk. Want dat is volgens mij hetzelfde principe...

Alvast bedankt

[Skitch]

Re: Video recording technisch en LiveView

'k Ga een poging wagen....... met het risicso (en de hoop) dat er iemand mij verbeterd om de uitleg nauwkeuriger te maken. Het is een moeilijke materie.

Een pixel van een CCD of CMOS die licht krijgt wordt opgeladen en krijgt zodoende een electrische spanning.
Bij de CCD wordt die spanning naar de buitenkant van de CCD gevoerd. Daar wordt die uitgelezen door een register. Die zet de analoge spanning om in een digitaal signaal. (Zoiets met nullen en énen : 0110111001100 De CCD wordt rij per rij uitgelezen.

Bij een CMOS wordt die analoge spanning ook omgezet in een digitaal signaal, maar dat gebeurd ter plaatse aan de pixel zelf. Dus direct van analoog naar digitaal. Het uitlezen van een CMOS gebeurd dan ook pixel per pixel.
Dus zowel bij de CCD als de CMOS is er tijd nodig voor de uitlezing. Bij de CCD gaat dat sneller want rij per rij, bij de CMOS gaat dat trager want pixel per pixel.

Een gordijnsluiter zorgt er dan voor dat de CCD/CMOS opgeladen wordt met licht. Op 1/50 of 1/200 of 1/4000 sec. Daarna wordt die "rustig" uitgelezen.

Bij video (en liveview) komt er geen sluiter bij te pas. Daar wordt de CCD/CMOS constant uitgelezen. Ook met verschillende snelheden. Of beter met langere rustpauzes.
Opgelet: je kan in 1 seconde wel met 25 beelden van 1/4000 sec. filmen. Maar niet met 25 beelden van 0,5 seconden. Dat is duidelijk.

Voor normale fotografie (en video ) gaat het allemaal snel genoeg. De DSLR zal dan als dusdanig verdwijnen. De systeemcamera's zijn in opmars. Geen sluiters meer en vooral geen logge spiegels meer die lawaaierig en trillend op en neer klappen.

Met die zij per rij uitlezing van een CCD valt het nogal mee.
Met de pixel per pixel uitlezing van een CMOS zijn er problemen.
Een videovoorbeeld:
Bij 25p aan 1920x1080 pixels moeten er dus 25 keer 2.073.600 pixels per second uitgelezen worden. Er is dus een zichtbaar verschil in tijd tussen het uitlezen van de eerste pixels en de laatste van die twee miljoen. Dat effect is Rolling Shutter genoemd. Zie dit VOORBEELD en de Shutter speed test. Bij een CCD is dat (veel )minder.
Software matig wordt dat onderdrukt.

PS: Vroeger waren het de achteruit draaiende wielen van depostkoetsen in cowboy-films, nu de verkapte schroeven van vliegtuigen....

[Skitch]

Re: Video recording technisch en LiveView

Documentatie :

http://www.samsung.com/nl/woordenlijst/ccd-sensor.html#CCD-sensor

http://www.samsung.com/nl/woordenlijst/ccd-sensor.html#CMOS

http://youtu.be/4lHlzRw_Oek

[1tio1]

Re: Video recording technisch en LiveView

Dus die scheiding in verschillende frame rates en al die dingen, gebeurt volledig digitaal?

Dus de sensor wordt bij 24p 24 keer per seconde aangestuurd om de lezingen te doen. En in die tussenperiodes wordt er niks ingelezen?
Ik vind dat zo raar, want de sensor wordt op dat moment toch ook belicht?

Maar als er geen inlezing gevraagd wordt, zal er geen inlezing gebeuren dan?

[1tio1]

Re: Video recording technisch en LiveView

En ik zou zelfs denken dat CCD rolling shutter heeft, aangezien deze lijn per lijn wordt ingelezen.

Maar ik lees dat dat net niet zo is, vreemd.

CMOS wordt net pixel per pixel ingelezen wat dus een meer gebogen beeld zou moeten geven. En toch zie ik het typische rolling shutter effect bij m'n 7D.

[Skitch]

Re: Video recording technisch en LiveView

Dus die scheiding in verschillende frame rates en al die dingen, gebeurt volledig digitaal?

Dus de sensor wordt bij 24p 24 keer per seconde aangestuurd om de lezingen te doen. .............................

Dat gebeurd inderdaad volledig digitaal bij video.
I.p.v. een "mechanische" sluiter is er een elektronische. De e-shutter.
Bij 25p en 50p (en 30p en 60p enz.) en ook de nostalgische 24p gebeurd de lezing van een CMOS pixel per pixel v an de linkerbovenhoek tot de rechter onderhoek. (Of omgekeerd )
Dit gebeurd dan resp. 25,50 (of 30,60) keer per seconde. De leestijd wordt softwarematig ingekort (of verlengd) om de gewenste sluitertijden te hebben.
Bij interlaced beelden zoals 50i (of 60i ) gebeurd deze lezing dubbel. maar dan één keer voor de onpare lijnen ( 1 3 5 7 9....) en één keer voor de pare lijnen ( 2 4 6 8 10 ....)
Om daarna één beeld te hebben. De kans op rolling shutter wordt dan zogezegd gehalveerd. Alhoewel: het is eerder verdeeld over twee halve beelden en dus minder opvallen.
Daarom is 50i veel mooier, filmisch vloeiender, dan 25p. ( 50p is uiteraard nog veel beter maar de bestanden worden heel groot. Het is gewoon een kwestie van tijd, en geld?, totdat dit geen probleem meer is doordat de rekenkracht van PC's altijd maar groter wordt...... )

[Skitch]

Re: Video recording technisch en LiveView

En ik zou zelfs denken dat CCD rolling shutter heeft, aangezien deze lijn per lijn wordt ingelezen.
...........................

'k Ben er niet zeker van. Maar als de CCD lijn per lijn gelezen wordt dan wordt die met 1920*1080 resolutie of 1920 keer sneller (of 1080 keer? ) uitgelezen.
Dan zal je de rolling shutter veel minder waarnemen?
Dat is een idee van mij hoor. Dat is wetenschappelijk helemaal niet onderbouwd.

[1tio1]

Re: Video recording technisch en LiveView

'k Ben er niet zeker van. Maar als de CCD lijn per lijn gelezen wordt dan wordt die met 1920*1080 resolutie of 1920 keer sneller (of 1080 keer? ) uitgelezen.
Dan zal je de rolling shutter veel minder waarnemen?
Dat is een idee van mij hoor. Dat is wetenschappelijk helemaal niet onderbouwd.

1080 keer uitlezen in plaats van 2M keer dan zeker?

[Skitch]

Re: Video recording technisch en LiveView

1080 keer uitlezen in plaats van 2M keer dan zeker?

Zoiets denk ik.....?
Wetende dat een CMOS eenvoudiger te maken is omdat de verwerking van het analoog signaal naar het digitaal signaal in de omgeving van de pixel gebeurd. Bij de CCD gebeurt die verwerking aan de rand van de CCD en die is dus duurder om te maken. Maar verbruikt dus minder stroom en wordt dan ook minder warm.
Doordat de analoge spanning, bij de CCD, direkt naar buiten gaat en daar (allemaal tegelijk ?) verwerkt wordt en het bij de CMOS eerst verwerkt moet worden naar digitaal voordat het naar buiten kan is er vermoedelijk een tijdswinst..... ?? Maar een specialist ben ik niet.