Nikon ha un brevetto di sensore ibrido : alternativamente/simultaneamente global e/o rolling shutter

Depositato lo scorso luglio (-> QUI <-) ma accettato ieri, è un brevetto che rinnova il progetto su cui sta lavorando Nikon sin dal 2016.

E' relativo ad un sensore che viene descritto a funzionamento "variabile" a seconda delle necessità.

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^{schema esemplificativo Sony sulla differenza del funzionamento tra un sensore d'immagine Rolling Shutter e uno Global Shutter}

Dalla descrizione, se comprendiamo bene, crediamo di capire che lo sviluppo del progetto voglia aggirare entrambi i problemi relativi all'uso dell'otturatore elettronico a tendine elettroniche virtuali (detto comunemente a rolling shutter)

Sappiamo che le nostre mirrorless, anche quelle più prestazionali come Z8 e Z9 soffrano di fenomeni di distorsione delle immagini quando il soggetto è in movimento relativo rapido rispetto al movimento delle tendine elettroniche del sensore.
Che anche se veloci, possono non esserlo abbastanza, creando deformazioni dell'immagine a distanze relative nel fotogramma secondo il movimento di lettura dall'alto verso il basso.

Il problema, presente in fotografia è del tutto insolubile nel video, dove si formano anche fenomeni di interferenza o banding in presenza di luci oscillanti a frequenze sovrapponibili con quelle di lettura del sensore.

Per superare questo fenomeno del tutto, industrialmente si utilizza l'otturatore elettronico globale a lettura istantanea comunemente detto global shutter.

Secondo la letteratura Nikon, il global shutter permette anche di avere incrementi di prestazioni nell'autofocus (vedi figure depositate nel brevetto) grazie al fatto che il soggetto viene simultaneamente tenuto a fuoco e non solo a righe orizzontali.
Potendo avere tutto il soggetto a fuoco, si ha una precisione maggiore.

L'impiego del global shutter però non avviene senza inconvenienti in quanto la lettura ad alta velocità e l'uso di memorie tampone con banda passante superiore, comporta un maggior consumo di energia con conseguente maggior calore generato che, anche se smaltito, comporta una riduzione della dinamica indotta dalle correnti parassite generate che sviluppano essenzialmente rumore digitale non sopprimibile se non con interventi pesanti di filtratura.

Ne abbiamo avuto prova nella valutazione della recente Sony a9 III che, seppur superi ogni limite di rolling shutter, induce inconveniente antipatici come un livello di sensibilità base elevata rispetto agli standard e una dinamica ridotta con rumore maggiore rispetto ai modelli simili che usano rolling shutter.

^{Sony a9 III vs Sony a9 II - rumore in lettura. Valori inferiori, minore rumore (triangoli indicano l'intervento del filtraggio elettronico).
Maggiore rumore significa anche minore dinamica. I due sensori hanno la stessa risoluzione, uno è global shutter, l'altro è rolling shutter}

Il brevetto di Nikon, se messo a punto e industrialmente impiegabile su un reale corpo macchina fotografico, permetterebbe una commutazione istantanea tra le due modalità a seconda delle esigenze.

Potendo quindi tenere a fuoco tutto il soggetto e riprenderlo senza distorsioni quando necessario, a discapito di rumore e dinamica, cambiando modalità di funzionamento quando ciò non fosse necessario (ad esempio fotografia statica).

Nella sua evoluzione più avanzata, il sensore Nikon potrebbe funzionare in global shutter nell'area di messa a fuoco di un soggetto in rapido movimento, restando di tipo rolling shutter nelle aree non soggette a distorsione.
Con commutazione istantanea locale. Rimuovendo il rolling shutter, avendo la massima prestazione di messa a fuoco e, ove non necessario, salvaguardando la dinamica e il rumore (oltre che il consumo) indotto.

Ci sembra geniale ma ancora, non sappiamo se il brevetto sia a punto e quanto questo possa essere realizzato su un modello commerciale.

Però è affascinante.

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