Elektronischer Kamera-Verschluss - genauer hingeschaut 

Deine Videos sind Klasse! Fotografiere viel und gern - bei Dir lernt man viel Neues.

Klasse Beitrag, sehr gut erklärt.

Hallo Rüdiger Erst mal vielen Dank für die promtpen Antworten durch dieses Video! Das hat mich ja voll überrascht ;-) Das Video hat mich wieder ein Stück weiter gebracht, allerdings verstehe ich das Ganze noch nicht zu 100%. Was ich bisher auch nicht wusste ist die Tatsache, dass es verschiedene Sensor-Typen gibt. Meine aktuelle Sicht dieses Themas "elektronischer Verschluss / Sensor-Typ" sieht jetzt so aus: 1. Nur der CMOS-Sensor hat einen Rolling-Shutter-Effekt, aufgrund seiner kostengünstigeren Bauweise. Es wäre zwar technisch möglich CMOS-Sensoren ohne Rolling-Shutter-Effekt zu bauen, jedoch wäre dies zu aufwändig und demzufolge zu teuer und somit wird dieses "Problem" mit dem altbewährten mechanischen Verschluss gelöst. 2. CCD-Sensoren lesen die Pixel zuwar auch Zeilen und dann Pixelweise aus, jedoch werden die fertigen Belichtungs-Zustände der Pixel bis zum auslesen technisch bedingt so zu sagen "gecached" und nicht weiter belichtet, auch bei geöffnetem Vorhang nicht. 3. Obwohl CMOS-Sensoren elektronische Verschlusszeiten von 1/16'000 bis 1/32'000 schnell sein können und damit schneller sind als mechanische Verschlüsse in modernen Kameras (1/8'000 bis 1/16'000), eignen sie sich dennoch nicht für das Einfrieren von bewegten Motiven, da das Auslesen der belichteten Pixel eben trotzdem langsam ist. Wie lange genau das auslesen eines kompletten z.B. 20 MPixel Bildes dauert habe ich nicht herausgefunden, aber wohl einiges länger als 31.25 µs, was der elektronische Verschluss bei 1/32'000 bieten könnte. Darum eignet sich ein schneller elektronischer Verschluss also nur um die Lichtmenge bei nicht schnell bewegten Bildern zu steuern. Eine Frage habe ich aber noch: Heutzutage filmen doch einige Leute mit "üblichen", modernen und bezahlbaren (um die 1000€) Digitalkameras. Anscheinend ist die Verschlusszeit bei der Video-Aufnahme genügend langsam, damit beim Auslesen kein Rolling-Shutter-Effekt auftritt. Ein Test mit einem kleinen Probeller bei geringem Licht und meiner Olympus E-M5 II hat ergeben, dass man den Rolling-Shutter-Effekt noch leicht wahrnehmen kann. Wie sehr das also dieser Rolling-Shutter-Effekt bei CMOS-Sensoren beim Filmen ins Gewicht fällt wäre meine Frage. Verunsichert hat mich dieses Video wo man den krassen Unterschied zwischen einem CCD- und einem CMOS-Sensor bei einer Autofahrt sieht, wobei (wie ich vermute) die Vibrationen des Autos durch den Rolling-Shutter-Effekt zum Wobbeln (Jello-Effekt) führen: ru-vid.com/video/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE-R_qOW-Fm0Zg.html Anscheinend haben auch Drohnen-Filmer mit diesem Problem zu kämpfen. Müsste an also beim Filmen von bewegten schneller Bildern auf einen CCD-Sensor achten? Vielen Dank schon mal im Voraus für die Antwort. Gruss Reto (mein richtiger Name ;-)

Einfacher: Beim elektronischen Verschluss wird der Sensor zwar wie beim mechanischen Verschluss über die ganze Fläche belichtet, aber es wird während der kontinuierlichen Belichtung Bildpixel für Bildpixel nacheinander das jeweils vor dem Moment des Auslesens einfallende Licht ausgelesen und zum Bild hinzugefügt, mit dem Effekt, dass die (ausgelesene) Bildinformation des ersten Pixels zeitlich früher entsteht als jene der jeweils nachfolgenden Bildpixel. Daher die Verzerrungen. Beim mechanischen Verschluss wird der ganze Sensor über die Öffnungszeit der Verschlusses belichtet, aber erst nach dem Schließen des Verschlusses Pixel für Pixel die in den Pixelzellen des Sensors GESPEICHERTE Bildinformation (elektrische Ladung) ausgelesen. Durch die Speicherung stammen also die ausgelesenen Bildinformationen aller Pixel (trotz seriellem Auslesen) aus dem gleichen Zeitfenster. Somit werden Bewegungen im fertigen Bild zwar als Unschärfe, aber nicht als Formverzerrungen sichtbar. Übrigens tritt der Verzerrungseffekt durch eine serielle Aufzeichnung durchaus auch bei mechanischen Verschlüssen auf: Wenn eine schnelle Bewegung mit der Bewegungsrichtung eines Schlitzverschlusses zusammenfällt oder genau entgegengesetzt erfolgt, kann man die Verformung sogar bei analogen Fotos deutlich erkennen. Das war früher ein übliches Problem für Rennsportfotografen.

Danke, jetzt habe ich es verstanden und weiß besser wie meine Kamera funktioniert.

Sehr gutes und informatives Video. Eigentlich habe ich mit dem Gedanken gespielt eine Spiegellose Kamera und deren elektronischen Verschluss zu verwenden um TimeLapse Videos zu erstellen. Aber nach diesem Video denke ich, dass dies wohl eher eine schlechte Idee ist. Der Gedanke dahinter war den mechanischen Verschluss zu schonen, da bei TimeLapse Videos extrem viele Auslösungen gemacht werden.

vielen Dank Rüdiger Schestag. Irgendwie so nebulös war mir das bisher auch schon klar. Hab mir aber nie wirklich mal gedanken drum gemacht (Fokus liegt ja auf dem Kreativem und dem Bild) Aber dank Deiner Erklärung hab ich das jetzt gut verstanden. Klasse. Weiter so. daumen hoch.

Toll, vielen Dank für das informative und angenehm präsentierte Video!! Weiter so!!! Daumen hoch! Cheers Jan

Rolling Shutter tritt nicht bei GLOBAL CMOS oder CCD Kameras auf. www.stemmer-imaging.de/de/grundlagen/rolling-shutter/ Digital Cinema- und Superslomokameras haben mechanische Shutter integriert. Durch die Videofähigkeit der Klichboxen ist die Trennlinie zwischen Fotoapparat und Kamera = Videokamera (leider) nicht mehr existent. Danke für das informative Video

Wird beim mechanischen Schlitzverschluss der Sensor nicht auch zeitlich versetzt belichtet? Während der Schlitz über den Sensor wandert? Nur innerhalb der Blitzsynchronzeit ist der Sensor vollständig für die Belichtung freigelegt.... oder versteh ich was falsch? LG Matthias

Vielen Dank! VG,J.L.

wenn der shutter von unten und von oben kommen würde wäre die shutter speed auch doppelt so schnell der aperature ring schließt sich ja wie eine iris oder auge das problem dabei wäre aber dann das der sensor rechteckig ist würde er von allen 4 seiten kommen wäre ein ähnliches ergebnis da wie bei einen schließen einer iris in reckeckiger form

Das heißt, wenn ich es richtig verstanden habe, wird beim elektronischen Verschluss Zeile für Zeile belichtet und ausgelesen. Beim mechanischen Verschluss wird der Sensor komplett auf einmal belichtet und sobald der Vorhang geschlossen ist, Zeile für Zeile ausgelesen. Richtig?

Ich glaube, das Problem beim elektronischen Verschluss ist, dass man zwar sehr kurz belichten kann, aber NUR durch das extreme Versetzen der Bilder hohe Bildraten erzielt. Das Auslesen von von der ersten bis zur letzten Zeile eines Bildes dauert wahrscheinlich deutlich länger als die eigentliche Belichtungszeit. Evtl. sogar länger als beim mechanischen Verschluss. Sonst gäbe es beim mechanischen Verschluss den rolling shutter effect im gleichen Maße.

Es gibt ja auch eine Mischung aus beidem elektrisch starten und mechanisch beenden

Ja, gut erklärt aber was macht dann der 1. elektronische Verschluss? PS: wussten Sie das der elektronische Verschluss auch bei nicht bewegten Fotos erheblichen Einfluss auf das Bokeh haben kann? Probieren Sie es mal aus ☺ guten Rutsch und viel Erfolg im neuen Jahr.

CMOS Sensoren ohne den "Rolling Shutter Effekt" durch das zeilenweise Auslesen gibt es doch auch. Nennen sich dann global-Shutter-CMOS-Sensoren. Auch bei den tereren CCD-Sensoren gibt es doch Bauformen, die die Ladung jedes Pixels in eine "dunkle" Zelle schieben können. Dadurch können die Ladungen der "dunklen" Zellen in Ruhe sequentiell ausgelesen werden, wärend die Lichtempfindlichen Zellen wieder belichtet werden. Frame-Transfer-CCD (FT-CCD) oder auch Frame-Interline-Transfer-CCD (FIT-CCD) wären die CCD Typen, die dieses Verfahren anwenden. Leider werden aber in den aktuellen Kameras meistens nur die billigen CMOS Sensoren eingebaut. CCD Sensoren findet man wohl nur in Kamera Rückteilen oder älterer Studio Videotechnik.

Moin zusammen, toller Kanal - ich schau jedes Video :-) Eine kurze Frage: Sprechen wie beim "elektronisch gesteuerten Schlitzverschluss" auch generell vom elektronischen Verschluss? Oder ist das im Prinzip nur der besagte mechanische Vorhang der elektronisch ausgelöst wird? Nur am Rande: Ich bin Canon User und interessiere mich u.a. für die neue M5 als Spiegellose Alternative. Dort wird der Verschluss in den technischen Angaben so beschrieben. Ich habe mir eben nochmal das 1. Video dazu angeschaut. Bei der Fuji gibt es ja 2 Möglichkeiten der Auslösung. Ich fotografiere in Hamburg auch viele Musiker und Konzerte und habe auch auf manchen Veranstaltungen leider ein "Geräuschproblem" :-)

Sehr informativ! Jetzt wäre es noch spannend, ob man mit dem komplett elektronischen Verschluss (bei Sony: geräuschlose Aufnahme) die Blitzsynchronzeit austricksen könnte...

das bei 1:04 der sensor kann das dann nicht er ist wohl a-synchron das kenne ich deshalb gut weil in der elektrik genau dieses problem angegangen wird ein a-synchrones schaltproblem hat eben das problem das mehere takte oder nur reihen geschaltet werden können elektroniktutor.de/digitaltechnik/asynchr.html ein synchroner kann alle gleichzeitig er ist aber aufwendiger zu bauen elektroniktutor.de/digitaltechnik/synchron.html eventuell liegt eine kostenfrage vor die schaltbilder für solche gibt es bereits und die patente weis ich jetzt nichts aber es wäre wohl gut getan wenn neue sensoren das können leider konnte ich nichts näheres über die bauweise eines sensors finden was genau da verbaut wird also flip flops, mosfeld transistoren, oder ein anderes material nur das grobe detail wird genannt also cmos oder ccd aber nichts genaueres über die schichten es werden deutlich mehr verbindungen gebraucht für einen synchrones auslesen man sollte die hersteller mal genauer befragen