Rolling shutter sulla Z9?

[Riccardo Davoli]

Ieri sono andato in un'oasi per proseguire il mio apprendistato con la Z9.
Oggi, guardando le foto scattate ha attirato la mia attenzione l'ala di una ballerina bianca che faceva il bagno.
A vederla così direi che sia rolling shutter ma ... la Z9 non doveva essere esente? o si è verificato un caso limite?

 

nella foto successiva si nota meno

Z9 Z100-400 t/4000 f5,6 iso 1250 

Le foto fanno parte di una raffica da una trentina di scatti e nella giornata ne ho fatti 1600 senza nessuna deformazione.

Non che 2 foto su 1600 siano un problema. Solo per curiosità.

[Leo]

Non saprei dire se è rolling shutter, non capisco se è deformata l'ala o se sono le piume che si piegano per il movimento. Qualcuno che conosce meglio la ballerina può essere d'aiuto a capire?

[Nikonland Admin]

8 ore fa, Riccardo Davoli ha scritto:

[...] A vederla così direi che sia rolling shutter ma ... la Z9 non doveva essere esente? 

Buongiorno,

non siamo in grado di stabilire da queste immagini se si tratti di artefatto indotto dal rolling shutter ma ci sentiamo invece di intervenire su questa considerazione che rischia di essere fuorviante.
Allo stato nessuna fotocamera, sia mirrorless o altro, con o senza otturatore meccanico, si può dire esente da artefatti di questo tipo.
Per il semplice motivo che ogni fotocamera utilizza - realmente o in modo simulato - un meccanismo di lettura delle informazioni mediante tendine verticali.
L'otturatore a tendine verticali è lo standard di lettura di tutte le fotocamere con otturatore incorporato. In inglese si chiama rolling shutter (o, sempre per dirla all'inglese "otturatore a tapparella") e in se non è un difetto è una tecnologia.
Questo otturatore è fatto da due tendine sovrapposte ognuna mossa da un suo meccanismo indipendente.
Se i tempi di scatto sono più lenti di circa 1/200''. viene usata solo la prima tendina e il sensore resta scoperto per tutto il tempo di scatto.
Se invece i tempi sono più brevi, si usano entrambe le tendine, con la seconda che segue velocemente la prima in modo da lasciar scoperta solo una sottile striscia di superficie sensibile.
Un otturatore meccanico professionale lavora con velocità intorno ad 1/320''-1/400''. Ciò vuol dire che per tempi brevi le tendine si muoveranno dall'alto verso il basso lasciando scoperto temporaneamente solo un trecentoventesimo di spazio verticale della superficie sensibile.
Questo è sufficiente per minimizzare artefatti di lettura, sempre possibili, e dovuti alla differenza di velocità relativa tra il moto locale del soggetto inquadrato e lo spostamento delle due tendine.
Un sensore tradizionale invece ha un tempo di readout superiore a questo tempo, in genere tra 1/15'' per i sensori più densi e 1/60'' per quelli meno densi.
Questo induce fenomeni molto più accentuati in modalità puramente elettronica, motivo per cui viene utilizzato l'otturatore meccanico al posto della lettura diretta del sensore per riprendere soggetti in moto.
Ma nei sensori stacked la velocità di lettura è incrementata grandemente.
Per la Z9 abbiamo un tempo di lettura di circa 3.7 millisecondi per l'intera altezza del sensore. Corrispondente a circa un tempo di 1/270'', simile a quello di un otturatore meccanico. Per questo motivo, Nikon ha ritenuto di fare a meno dell'otturatore meccanico.
Ma questo non significa che la Nikon Z9 sia esente da artefatti indotti dall'otturatore. Significa solo che l'effetto è minimizzato e nella maggior parte dei casi trascurabile.
Andando al pratico, il sensore della Z9 viene letto in verticale a striscioline di circa 20 pixel alla volta, una dopo l'altra, idealmente per mezzo di una scansione elettronica.
E' sempre possibile che tra una strisciolina e l'altra, sebbene siano molto strette (per la Z7 abbiamo striscioline da quasi 400 pixel, 20 volte più alte) ci sia un ritardo rispetto al moto relativo locale del soggetto riprodotto (ovvero ci deve essere una parte del soggetto che dentro quelle 20 righe sia in moto relativo molto diverso rispetto a quello delle striscioline adiacenti), e questo si traduce nella costruzione dell'immagine completa in un potenziale artefatto locale.

Sarebbe possibile ridurre a zero questo fenomeno ?

Teoricamente si, riducendo ulteriormente l'altezza delle striscioline fino ad 1 solo pixel, ma ci vorrebbe un sensore con un tempo di readout che per la Nikon Z9 dovrebbe essere di 0,18 millisecondi. Un tempo tanto breve da essere ininfluente sul moto di qualsiasi cosa (salvo un razzo a velocità di fuga dalla terra).
Ma a quel punto saremmo nel campo del global shutter, tecnologia per ora non utilizzata in nessuna fotocamera commerciale.

Speriamo quindi di aver chiarito il punto. E' inesatto dire che la Nikon Z9 non ha rolling shutter. La Nikon Z9 ha rolling shutter esattamente come ogni altra fotocamera che non usa otturatore centrale. Ma ne usa uno tanto veloce da minimizzare il più possibile l'insorgenza di fenomeni di artefatto indotto dal differente moto locale.
Per azzerare il fenomeno quasi del tutto, la Nikon Z9 offre in più la pura forza bruta, ovvero la raffica ad alta velocità. La ridondanza di immagini statisticamente offrirà sempre la possibilità di scegliere lo scatto migliore.

Cordialmente

[Riccardo Davoli]

Grazie mille per l'esauriente risposta. 

Era quello che pensavo anch'io ma non ne ero sicuro. L'eliminazione dell'otturatore meccanico mi hanno indotto a pensare che non sarebbe stata affetta da rolling shutter. L'hanno reso trascurabile. 

La mia era solo curiosità che non intacca minimamente il mio entusiasmo per la macchina. 

A breve, spero, pubblicherò un umile e personalissimo resoconto delle mie prime impressioni con la Z9.

Grazie ancora a Nikonland Admin per l'enorme conoscenza del mondo fotografico e di Nikon in particolare. 

[Lucky]

5 ore fa, Riccardo Davoli ha scritto:

L'eliminazione dell'otturatore meccanico mi ha indotto a pensare che non sarebbe stata affetta da rolling shutter. L'hanno reso trascurabile.

No, scusa ma al massimo sarebbe vero il contrario... perche' generalmente le macchine dotate di un otturatore meccanico (purche' sia abbastanza veloce) sono meno soggette agli artefatti da rolling shutter.

Nel caso della Z9-Z8, gli artefatti derivanti dal veloce otturatore elettronico di queste macchine sono trascurabili all'incirca come sono trascurabili gli artefatti simili che verrebbero creati anche da una macchina dotata di otturatore meccanico a tendina, perche' anche quest'ultimo, superata una determinata velocita' di scatto, non scopre integralmente il sensore, ma crea una sottile finestra tra le due tendine, che scorre verticalmente sul sensore, effettuando una "scansione" di quest'ultimo, similmente a come fa l'otturatore elettronico. La maggiore o minore visibilita' degli artefatti dipende dalla velocita' con cui questo processo viene effettuato dai due sistemi

[Riccardo Davoli]

Il mio errore è stato pensare che se non hanno messo l'otturatore meccanico è perché non avrebbe portato vantaggi in quanto rolling shutter e banding non sarebbero più stati un problema per la maggiore,  molto maggiore, velocità di lettura del sensore. All'atto pratico non sono un problema ma in rarissimi casi si possono verificare.

La mia era solo una curiosità che non inficia il mio entusiasmo per la macchina. 

 

[PiermarioPilloni]

diciamo, per farla semplice, che il rischio di artefatti da rolling shutter su Z8 e Z9 è praticamente uguale a quello che si ha con utilizzo dell'otturatore meccanico sulle altre macchine....o sbaglio?

 

[Leo]

Detto che comunque io così convinto che quello sia un artefatto da rolling shutter non ne sono... C'è molta definizione in quei punti, solitamente diventa tutto meno definito nell'area colpita...

[Nikonland Admin]

Dimostrazione pratica dell'effetto da rolling shutter di Z9/Z8 (in questo caso Z8).

Prova motore di un idroplano in secca. Regime di rotazione massimo (circa 2800 rpm).

1/160''

1/80''

1/1600''

1/32000''

1/32000'' a 60 fps

 

possiamo garantire che le pale a riposo sono diritte

 

1/160''

 

e che a velocità ridotte l'effetto è invisibile

1/160''

 

come volevasi dimostrare, l'artefatto da rolling shutter è solo attenuato dal sensore ad alta velocità. Velocità che però non è sufficiente a congelare il movimento di un'elica che ruota per tutto il fotogramma, perché il sensore viene comunque letto in 270 striscioline.
Possiamo anche annotare che alle velocità di raffica più elevata (che nella realtà sono modalità video a 60fps), la velocità di lettura è più lenta rispetto alle modalità sino a 20 fps.
Naturalmente in questo caso il fotografo è andato a cercare espressamente l'effetto, già ampiamente visibile a mirino durante gli scatti. Non è un difetto di Z8/Z9 ma un limite comune della tecnologia dell'otturatore a tendina (comune con l'otturatore meccanico).

Cordialmente.

[Dario Fava]

A me non succede... 

 

Scusate.. ho barato...

Due flash a 1/13000s ...che comunque non bastano per congelare il movimento

[M&M]

7 minuti fa, Dario Fava ha scritto:

A me non succede... 

Scusate.. ho barato...

Due flash a 1/13000s ...che comunque non bastano per congelare il movimento

prova a scattare a 30 fps ...

[Dario Fava]

8 minuti fa, M&M ha scritto:

prova a scattare a 30 fps ...

Così poi mi va a fuoco il softbox

[Dario Fava]

Queste girano ben più forte dell'altra e infatti non si fermano ad 1/6400s