ILCE-9M2 Reduzieren von durch Hochfrequenzflimmern verursachten Problemen
Was ist Flimmern?
1. Was ist Flimmern?
Flimmern – das intermittierende Blinken bestimmter Lichtquellen – kann Streifenbildung oder partielle Verfärbung in Bildern verursachen.
2. Warum Flimmern Probleme verursacht
2-1. Eigenschaften der Beleuchtung
Obwohl die meisten Leuchtstofflampen heutzutage mit Invertern ausgestattet sind, flimmern ältere Leuchtstofflampen 100- oder 120-mal pro Sekunde.
Dagegen flimmern die immer häufiger verwendeten LED-Leuchten und -Schilder noch schneller: mehrere hundert oder tausend Male pro Sekunde.
Die Helligkeitsänderungen von diesem Flimmern können Probleme in Bildern verursachen.
Leuchtstofflampe
- Flimmerfrequenz: 100 oder 120 Hz
- Eigenschaften: Oft ändert sich die Farbe von Objekten mit den kontinuierlichen Helligkeitsschwankungen, wenn flimmernde Lichtquellen von hell zu dunkel wechseln.
LED-Lampe
- Flimmerfrequenz: in der Größenordnung von Hunderten oder Tausenden von Hz
- Eigenschaften: Diese Beleuchtung schaltet sich wiederholt und schnell ein und aus.
2-2. Funktionsweise eines Kameraverschlusses
Um zu verstehen, warum flimmernde Lichtquellen auf Bildern Streifen verursachen können, sind Kenntnisse zur Funktionsweise eines Kameraverschlusses erforderlich.
Bei Wechselobjektivkameras ist ein Schlitzverschluss vor dem Bildsensor positioniert.
Ein Schlitzverschluss besteht aus einem vorderen und hinteren Vorhang. Durch Einstellen der Differenz zwischen dem Bewegungsstart des jeweiligen Vorhangs steuern Kameras die Belichtungszeit (Verschlusszeit).
Wird beispielsweise eine Verschlusszeit von 1/1000 Sekunde eingestellt, bedeutet dies, dass es 1/1000 Sekunde dauert, bis der hintere Vorhang einen Punkt auf dem Bildsensor passiert, nachdem der vordere Vorhang denselben Punkt passiert hat.
Dagegen dauert es von etwa 4 Millisekunden bis zu mehreren Dutzend Millisekunden nach dem Bewegungsstart des vorderen Vorhangs, bis die Bewegung des hinteren Vorhangs stoppt. Dieser Zeitraum ist je nach dem verwendeten Verschlusstyp unterschiedlich.
Vor der Verschlussbewegung
Während der Verschlussbewegung
B Hinterer Vorhang
C Belichtungszeit (Verschlusszeit)
Da der Belichtungszeitpunkt an der Ober- und Unterseite des Bildsensors ein anderer ist, können Helligkeit und Farben an der Ober- und Unterseite von aufgenommenen Bildern variieren.
Helligkeitsänderungen können als Streifen erscheinen, wenn Sie unter LED-Beleuchtung mit einer hohen Flimmerfrequenz aufnehmen oder wenn die Bewegung des Verschlussschlitzes eine längere Zeit erfordert.
3. Reduzieren von Flimmerproblemen beim Fotografieren
3-1. Wie die Kamera Flimmerprobleme reduzieren kann
Bei Leuchtstofflampen, die mit 100 Hz oder 120 Hz flimmern, bleibt die Beleuchtung geringfügig länger hell, als die Bewegung des mechanischen Verschlusses dauert. Unter Berücksichtigung dieses Timings kann die Kamera den Flimmereffekt durch Steuern der Verschlussbewegung reduzieren. (Einzelheiten siehe 3-1-3.)
Die für diese automatische Einstellung während der Aufnahme verwendete Funktion wird Anti-Flimmer-Aufnahme genannt.
Anti-Flimmer-Aufnahmen sind nur bei einer Beleuchtung wirksam, die mit 100 oder 120 Hz flimmert, wie z. B. Leuchtstofflampen.
Da LED-Lichtquellen mit mehreren Hunderten bis Tausenden von Hz flimmern – ein kürzeres Intervall als eine schnelle Verschlussbewegung von 4 Millisekunden – kann sich der Schlitz während der kurzen Periode, in der diese Beleuchtung hell ist, nicht von einer Kante zur anderen bewegen, selbst wenn die Kamera die Flimmerfrequenz erkennen würde. Aus diesem Grund ist die Funktion zum Reduzieren solcher Flimmerprobleme wirkungslos.
3-1-1. Leuchtstofflampe
Die Verschlussbewegung erfolgt während der Periode (Zyklus), in der die Leuchtstofflampen hell sind. Daher ist die Funktion beim Fotografieren mit dieser Beleuchtung wirkungsvoll.
3-1-2. LED-Lampe
Die Flimmerfrequenz ist schneller als jegliches Timing der Verschlussbewegung, was zu Bildern führen kann, die von Streifenbildung betroffen sind.
3-1-3. Unterschiede in der Geschwindigkeit der Schlitzbewegung
Neue Wechselobjektivkameras bieten zwei Verschlussmethoden: den mechanischen Verschluss und den elektronischen Verschluss. Bei ihnen bewegt sich der Schlitz jeweils mit einer anderen Geschwindigkeit.
| Mechan. Verschluss | Geschwindigkeit der Schlitzbewegung: schnell (bewegt sich für ca. 4 ms) Vibrationen/Geräusche: vorhanden |
|---|---|
| Elektron. Verschluss (lautloser Verschluss) |
Geschwindigkeit der Schlitzbewegung: langsam (bewegt sich für mehrere Dutzend ms) Vibrationen/Geräusche: keine |
- Die Beschreibung des einen Typs als „elektronischen Verschluss“ kann zu der Annahme verleiten, dass die Bewegung schneller ist. Dies ist aber nicht der Fall.
Die Bewegung des vorderen und hinteren Vorhangs eines mechanischen Verschlusses ist schnell, damit der Lichteinfall unmittelbar blockiert wird. Beim elektronischen Verschluss hingegen wird eine Zeile des Bildsensors nach der anderen zurückgesetzt. Dies ersetzt die Bewegung des vorderen Vorhangs. Das anschließende Auslesen der einzelnen Zeilen ersetzt die Funktion des hinteren Vorhangs. Da dieses Auslesen Zeit beansprucht, sind mehrere Dutzend Millisekunden erforderlich, um den gesamten Bildsensor Zeile um Zeile abzutasten.
Aus diesem Grund dauert die Schlitzbewegung bei einem elektronischen Verschluss länger. - Anti-Flimmer-Aufnahmen sind nur verfügbar, wenn [Mechan. Verschluss] verwendet wird.
Der Versuch, Anti-Flimmer-Aufnahmen mit einem elektronischen Verschluss einzusetzen, wäre wirkungslos, weil die Schlitzbewegung zu langsam ist. Ganz gleich, wann die Verschlussbewegung beginnt: die Dunkelzeit während des Flimmerns von Leuchtstofflampen kann nicht vermieden werden.
3-2. Reduzieren von durch Hochfrequenzflimmern verursachten Problemen
Manchmal möchten Sie vielleicht bei Bühnenaufführungen unter LED-Beleuchtung lautlos aufnehmen (mit einem elektronischen Verschluss) oder Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen für Sportveranstaltungen an Orten mit LED-Beleuchtung und LED-Schildern verwenden.
Für solche Fälle ist eine Funktion verfügbar, um durch Hochfrequenzflimmern verursachte Probleme zu reduzieren (Variabler Verschluss).
Diese Funktion, auch „Hochfrequenz-Anti-Flimmern“ genannt, reduziert Flimmerprobleme, indem sie die Verschlusszeit genau an die Flimmerfrequenz anpasst.
Während es mit den gängigen Schrittweiten zum Einstellen der Verschlusszeit (1/3 oder 1/2 Schritt) schwierig ist, die Verschlusszeit an die Flimmerfrequenz anzupassen, ermöglicht diese Funktion eine noch feinere Einstellung der Verschlusszeit, um sie der Flimmerfrequenz anzupassen und Flimmerprobleme zu reduzieren.
Reduzieren von Flimmerproblemen durch Anpassen der Verschlusszeit an die Flimmerfrequenz
Die folgenden Abbildungen zeigen, wie auf dem Bildsensor erzeugte Bilder mit der Verschlussbewegung nach und nach erfasst werden.
2 Weg des hinteren Vorhangs
Die Belichtung erfolgt schrittweise und beginnt an der Oberkante des Bilds. Hier wird deutlich, dass die Belichtung für die Unterkante des Bilds später erfolgt.
Die nächste Abbildung zeigt das Flimmern während der Verschlussbewegung.
* Die Zeit ist auf der horizontalen Achse dargestellt, während das Flimmern der Lichtquelle durch vertikale Streifen abgebildet ist.
Wenn die Verschlusszeit nicht mit der Flimmerfrequenz übereinstimmt, erscheinen Momente während der Belichtung, in denen die Beleuchtung dunkel oder hell ist, als Streifen.
Betrachten Sie als Nächstes den Fall, in dem die Verschlusszeit an die Flimmerfrequenz angepasst wird.
Bei einer Verschlusszeit, die mit der Flimmerfrequenz übereinstimmt, liefert jedes Belichtungstiming konstante Helligkeit – von dem Zeitpunkt, an dem die Lichtquelle hell ist, bis zu dem Zeitpunkt an dem sie dunkel ist. Dadurch wird Streifenbildung verhindert.
Werfen wir nun einen Blick darauf, wie sich das Erscheinungsbild des LCD-Monitors ändert, wenn die Verschlusszeit durch diese Funktion eingestellt wird, um die Probleme mit Hochfrequenz-Flimmern einer Kamera zu reduzieren.
Beispiel: Aufnahme, bei der die Verschlusszeit nicht mit der Flimmerfrequenz übereinstimmt
Bildschirm
Aufgenommenes Standbild
Beispiel: Aufnahme, bei der die Verschlusszeit mit der Flimmerfrequenz übereinstimmt
Bildschirm
Aufgenommenes Standbild
Zusammenfassung
Flimmerprobleme erscheinen als Streifen auf Bildern, die mit einem Schlitzverschluss unter flimmernden Lichtquellen aufgenommen wurden, weil Momente, in denen die Beleuchtung hell ist, und Momente, in denen sie dunkel ist, an unterschiedlichen Positionen auf dem Bildsensor erfasst werden.
Zwei Funktionen sind verfügbar, um den Flimmereffekt zu reduzieren – [Anti-FlackerAufn.] und [HochfrequenzFlack.]. Diese Funktionen sind jeweils für unterschiedliche Beleuchtungsarten geeignet.
| Merkmale und Aufnahmebedingungen |  Anti-FlackerAufn. |
HochfrequenzFlack. (Systemsoftware (Firmware) der Kamera: Ver. 2.00 oder später) |
|---|---|---|
| Merkmale | Durch automatisches Erkennen der Flimmerfrequenz kann die Kamera die Aufnahme von Bildern auf Momente festlegen, in denen Flimmern eine geringere Auswirkung hat. | Sie können die Verschlusszeit manuell einstellen, während Sie die Auswirkung des Flimmerns auf dem Monitor überprüfen. |
| Standbilder/Filme | Nur Standbilder | Standbilder/Filme |
| Verschlusstyp | Nur mechanischer Verschluss | Elektronischer Verschluss/Mechanischer Verschluss *1 |
| Erkennbare Flimmerarten | Nur Flimmern mit einer Frequenz von 100 Hz oder 120 Hz (wie z. B. Leuchtstofflampenlicht) *2 | Flimmern mit einer Frequenz von 100 Hz oder 120 Hz (wie z. B. Leuchtstofflampenlicht) und Flimmern mit einer Frequenz von über 100 Hz oder 120 Hz (wie z. B. LED-Licht) |
*1 Je kürzer die Verschlusszeit ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Unterschied zwischen der Monitoranzeige vor der Aufnahme und dem aufgenommenen Bild auftritt. Vergewissern Sie sich, dass die Auswirkung des Flimmerns im aufgenommenen Bild verringert wird.
*2 Selbst wenn [ Anti-FlackerAufn.] auf [Ein] eingestellt ist, kann die Kamera keine anderen Flimmerfrequenzen außer 100 Hz oder 120 Hz erkennen.
Beschäftigen Sie sich mit den Eigenschaften der beiden Funktionen, und probieren Sie geeignete Einstellungen aus, um Flimmerprobleme in Ihren Aufnahmen zu reduzieren.
* Die Bilder auf dieser Webseite werden nur als Beispiele bereitgestellt