بهترین سیستم شاتر دوربین چیست؟

استفاده از سنسور‌های تصویربرداری CMOS توسط یک فیلم‌ساز دیجیتال تبدیل به امری مرسوم شده‌است. تغییرات اخیر از فناوری CCD به فناوری COMS در تولید حسگر‌های تصویربرداری دلیل این قضیه است. در عموم جنبه‌ها حسگر‌های CMOS نسبت به حسگر‌های CCD پیشرفت‌های چشم‌گیری داشته‌اند؛ که یکی جنبه‌های مشخص این پیشرفت، به وجود آمادن محصولات مصنوعی (Rolling Shutter) یا شاتر چرخشی است.

شاید به نظر برسد همه‌ی حسگر‌های CMOS دارای شاتر چرخشی هستند؛ اما شاتر چرخشی برای حسگر‌های COMS ضروری نیست.  برای مثال سونی PMW-F55، دوربین Blackmagic Design Production 4K، USRA 4K، URSA Mini 4K و همچنین AJA CION ، همه از حسگرهای CMOS با مدار Global Shutter یا شاتر جهانی استفاده می‌کنند.

اینجا برای کسانی که با مفهوم شاتر دوربین آشنایی ندارند این سوال پیش می‌آید که شاترچرخشی چیست؟ شاترچرخشی یک اصطلاح فنی است که مربوط به شیوه‌ی اسکن عکس‌ها توسط حسگر تصویربرداری می‌شود.

اگر شاتر چرخشی در حسگر استفاده شود، تصویر به ‌صورت متوالی از یک طرف حسگر معمولا بالای آن، به سمت دیگر، خط به خط اسکن می‌شود. اکثر حسگر‌های CMOS از شاتر‌ چرخشی استفاده می‌کنند.

در مقابل منظور از گلوبال شاتر حسگر‌هایی است که تمام تصویر را همزمان اسکن می‌کند. شمار بسیاری از حسگر‌های CCD از گلوبال شاتر استفاده می‌کنند. گسترده شدن استفاده از حسگر‌های CMOS در دوربین‌های جدید باعث استفاده‌ی بیشتر شاتر‌های چرخشی در تولید فیلم‌ها می‌شوند.

لازم است کمی در مورد محدودیت‌هایی که شاتر چرخشی در تصاویر گرفته‌شده ایجاد می‌کند صحبت کنیم. به‌طور حتم کارایی شاتر‌ چرخشی  در صحنه‌هایی با حرکت زیاد صحنه، حرکت دوربین، صحنه‌هایی که در آن اجسامی به‌سرعت در حال حرکت هستند و لرزش دست نشان می‌دهد. برای مثال، یک کامیون مستطیل ‌شکل در تصویر شبیه به یک متوازی‌الاضلاع نمایان می‌شود.

برای اجسام در حال چرخش نیز خطوط خمیده و نامرتب عجیبی نمایان می‌شود. این موضوع هنگامی که پروانه‌های هواپیما در قاب دوربین قرار می‌گیرد قابل مشاهده است. بر اساس آن چیزی که بیان شد، هرچه سرعت حرکت اجسام در دوربین بیشتر باشد تصاویر اغراق‌آمیزتر و مصنوعی‌تر خواهند بود.

نکته جالب این است که تمام شاتر‌های چرخشی یکسان ساخته نمی‌شوند. بعضی از دوربین‌ها نتایج مصنوعی شاتر‌های چرخشی را بیشتر از دیگر دوربین‌ها به نمایش می‌گذارند. هر چقدر حسگر بزرگ‌تر باشد، امکان بیشتری برای شاتر‌های چرخشی وجود دارد. در واقع هر چه قدر مساحت حسگر بزرگ‌تر باشد، مدت‌زمان بیشتری برای بازخوانی آن سنسور صرف می‌شود.

به‌عنوان مثال، دوربین متوقف شده کانن 5D Mark II با حسگر فول‌فریم خود به منحرف کردن خط‌های مستقیم در حرکت و ارائه فوتیج‌های دست‌ساز ناپایدار در حالتی ژلاتین مانند شهرت داشت.

در طیف مخالف شاتر چرخشی ARRI/Alexa Mini/Amira قرار دارد که همه‌ی آن‌ها از یک انسداد سنسور ALEV III CMOS استفاده می‌کنند؛ اما شما برای پیدا کردن بخش‌های مصنوعی در تمامی آن‌ها باید تمرکز بیشتری داشته باشید؛ مگر در شرایط بسیار خاص. حتی بعضی از فیلم‌سازان باور داشته‌ا‌ند که دوربین‌هایی با شاتر‌ چرخشی سریع‌تر قابلیت تصویر‌برداری زیباتری نسبت به دوربین‌هایی با گلوبال شاتر دارند.

با توجه به مواردی که ذکر شد، چه دلیلی برای استفاده از شاترچرخشی  وجود دارد؟ استفاده از یک شاتر چرخشی به‌جای گلوبال شاتر قدیمی در سنسور‌های CCD، در بسیاری از موارد باعث تیرگی و خرابی تصاویر می‌شود. اما نباید فقط روی این موضوع تصمیم گرفت.

اگر قرار است عملکرد دو حسگر یکسان ، یکی با گلوبال شاتر و دیگری با شاتر چرخشی، را باهم مقایسه کنیم، احتمالا خواهید دید که حسگر شاترچرخشی نویز کمتر و محدوده‌ی پویا وسیع‌تری خواهد. البته می‌توان یک حسگر گلوبال شاتر را برای جبران این کمبود‌ها توسعه داد ؛ اما هزینه‌‌های توسعه و ساخت یک حسگر با این قابلیت‌ها بسیار زیاد است. می‌توان این طور بیان کرد که، حسگر‌های شاتر چرخشی قابلیت‌های عملکردی خوبی با قیمت مناسب ارائه می‌دهند.

چگونه جلوی تصاویر مصنوعی را بگیریم؟ توانایی، گره گشاست. اگر محدودیت‌های دوربین خود را بشناسید، می‌توانید از خلق تصاویر مصنوعی اجتناب کنید، مثلا از اجسامی که دوربین شما توانایی عکس‌برداری از آن‌ها با کیفیت استاندارد ندارد بپرهیزید.

در کنار این در بعضی موارد خود تنظیمات دوربین در کاهش ثبت تصاویر مصنوعی تأثیر‌گذار است. برای مثال سرعت پایین‌تر شاتر در عکاسی از اجسام در حال چرخش، چرخش را به اندازه‌‌ای محو می‌کند که تأثیرات شاتر چرخشی را تا حدی از بین می‌برد.

استفاده از لنز‌های ثابت نیز می‌تواند در بهبود اثرات مخرب شاترچرخشی مفید باشد؛ البته حتی با در نظر گرفتن تمام این امکانات نیز ممکن است با تصاویر مصنوعی در عکسی مواجه شوید. که تنها در برخی مواقع، قادر بخواهید بود برخی از مشکلات را پس از عکس‌برداری بر‌طرف کنید؛ و در بیشتر موارد حذف معایب به‌جامانده از شاتر چرخشی در عکس گرفته‌شده تا حدودی غیر‌ ممکن است.

و در انتها به این سوال می‌رسیم که آیا یک دوربین با شاترچرخشی، ارزش خرید دارد؟ انتخاب برخی از امکانات بیشتر در یک طرف و کاهش بخش‌های مصنوعی در طرف دیگر، برای بسیاری از افراد به میزان هزینه برمی‌گردد.

درست است که هرچقدر قیمت دوربین بالاتر می‌رود به همان میزان عملکرد و قبلیت‌های دوربین افزایش پیدا می‌کند؛ برای مثال دوربین‌های بالارده بخش‌های مصنوعی تصویر را کاهش داده‌اند و کیفیت تصاویر را به بالاترین حد ممکن رسانده‌اند. اما حتی زمانی ‌که میزان هزینه اهمیت پیدا می‌کند، می‌توانید با همان امکانات نیز تصاویر شگفت‌انگیزی ثبت کنید؛ اگر دانش کافی از دوربین خود داشته باشید.