ILCE-9M2 Minska problem med högfrekvent flimmer
Förstå flimmer
1. Förstå flimmer
Flimmer, dvs oregelbundna växlingar i ljusstyrkan hos vissa sorters belysning, kan orsaka ränder eller partiella färgfel i bilden.
2. Varför flimmer orsakar problem
2-1. Belysningsegenskaper
Nuförtiden är de flesta lysrör försedda med växelriktare, men äldre lysrör flimrar 100 eller 120 gånger per sekund.
Till skillnad från dem flimrar LED-lampor och LED-skyltar, som blir allt vanligare, betydligt snabbare, upp till flera hundra eller tusen gånger per sekund.
Ändringar i ljusstyrkan på grund av flimret kan orsaka störningar i bilderna.
Lysrör
- Flimmercykel: 100 eller 120 Hz
- Egenskaper: Det händer ofta att föremåls färger ändras med kontinuerliga fluktuationer i ljusstyrkan när den flimrande belysningen ändras från tänd till släckt.
LED-belysning
- Flimmercykel: i storleksordningen flera hundra eller tusen Hz
- Egenskaper: Belysningen tänds och släcks snabbt upprepade gånger.
2-2. Kameraslutarens struktur
För att förstå varför flimmer kan orsaka ränder i bilden måste man först ha en uppfattning om kameraslutarens struktur.
I en digitalkamera med utbytbart objektiv sitter en slutare av fokalplanstyp framför bildsensorn.
Slutare av fokalplanstyp har en främre och en bakre ridå. Kameran styr exponeringstiden (slutartiden) genom att reglera tidsskillnaden mellan det att de båda ridåerna börjar röra sig.
En slutartid på t.ex. 1/1000 s betyder att det tar 1/1000 s för den bakre ridån att passera en punkt på skärmen efter det att den främre ridån har passerat samma punkt.
Å andra sidan tar det från ca 4 millisekunder upp till flera tiotal millisekunder från det att den främre ridån börjar röra sig till det att den bakre ridån slutar röra sig. Hur lång tid det tar varierar beroende på vilken typ av slutare som används.
Innan slutaren börjat röra sig
Medan slutaren rör sig
B Bakre ridå
C Exponeringstid (slutartid)
Eftersom exponeringstiden varierar längst upp och längst ned på bildsensorn kan ljusstyrkan och färgerna variera längst upp och längst ned i bilderna som tas.
Ändringar i ljusstyrkan kan orsaka ränder vid tagning i LED-belysning som flimrar snabbt eller när slutarspaltrörelsen kräver längre tid.
3. Minska problem med flimmer vid tagning
3-1. Så här kan kameran minska flimmerproblem
Under lysrör som flimrar med 100 Hz eller 120 Hz förblir belysningen tänd något längre än vad det tar för den mekaniska slutaren att röra sig. Kameran kan minska flimmereffekten genom att styra slutarrörelserna med hänsyn till den timingen. (Se 3-1-3 för mer information.)
Den funktion som används för att automatiskt justera tagningstidpunkten kallas för flimmerfri tagning.
Flimmerfri tagning fungerar bara i belysning som flimrar med 100 eller 120 Hz, t.ex. lysrör.
Eftersom LED-ljuskällor flimrar med flera hundra eller tusen Hz, vilket är en kortare tidsperiod än en snabb slutarrörelse på 4 millisekunder, hinner spalten inte röra sig från den ena kanten till den andra under den korta tidsperiod som ljuset är tänt, även om kameran skulle kunna upptäcka flimmercykeln. Därför hjälper inte den här funktionen mot den sortens flimmerproblem.
3-1-1. Lysrör
Slutaren rör sig under den period (cykel) när lysrören är tända, och därför är funktionen effektiv vid tagning i den sortens belysning.
3-1-2. LED-belysning
Flimmercykeln är snabbare än vad slutaren kan röra sig, vilket kan göra att det uppstår ränder i bilderna.
3-1-3. Skillnader i spaltrörelsens hastighet
På nyare digitalkameror med utbytbara objektiv finns det två olika slutarmetoder: mekanisk slutare och elektronisk slutare. Spalten rör sig med olika hastighet på dem.
| Mekanisk slutare | Spaltrörelsens hastighet: Snabb (spalten rör sig i ca 4 ms) Vibrationer/ljud: Förekommer |
|---|---|
| Elektronisk slutare (tyst slutare) |
Spaltrörelsens hastighet: Långsam (spalten rör sig i flera tiotal ms) Vibrationer/ljud: Inga |
- När man beskriver den ena typen som en ”elektronisk slutare” kan det verka som om den rörde sig fortare, men så är det inte.
Den främre och bakre ridån i en mekanisk slutare rör sig snabbt eftersom den helt enkelt är konstruerad för att stänga ute ljus. I en elektronisk slutare däremot återställs en rad på bildsensorn i taget för att skapa den främre ridårörelsen, och därefter utförs den bakre ridårörelsen genom att avläsa raderna en i taget. Eftersom avläsningen tar tid tar det flera tiotal millisekunder att avläsa hela bildsensorn rad för rad.
Därför tar spaltrörelsen för en elektronisk slutare längre tid. - Flimmerfri tagning går bara att använda när [Mekanisk slutare] används.
Att använda flimmerfri tagning med en elektronisk slutare skulle inte ha någon effekt, eftersom spaltrörelsen är långsammare. Oavsett när slutarrörelsen påbörjas går det inte att undvika de mörka perioderna i lysrörsflimret.
3-2. Minska problem med högfrekvent flimmer
Ibland vill man dock ta bilder utan slutarklick (med elektronisk slutare) t.ex. av scenframträdanden i LED-belysning eller använda kontinuerlig tagning på hög hastighet för sportevenemang på platser med LED-belysning och LED-skyltar.
Det finns en funktion för att minska problemen med högfrekvent flimmer i sådana fall (Variabel slutare).
Denna funktion som även kallas ”flimmerfri tagning vid högfrekvent flimmer” minskar flimmerproblemen genom att exakt anpassa slutartiden till flimmercykeln.
Med de vanliga inställningsstegen för slutartiden (1/3 eller 1/2) är det svårt att anpassa den till flimmercykeln, men den här funktionen gör det möjligt att fininställa slutartiden för att anpassa den till flimmercykeln och därigenom minska problemen.
Minskning av flimmerproblem genom att anpassa slutartiden till flimmercykeln
I nedanstående figurer visas hur bilden som formas på bildsensorn gradvis avläses när slutaren rör sig.
2 Den bakre ridåns bana
Exponeringen sker gradvis med början från bildens ovankant, vilket också betyder att exponering för bildens underkant sker senare.
Se nästa figur, som visar flimmer medan slutaren rör sig.
* Tiden visas på X-axeln, med ljuskällans flimmer markerat som vertikala band.
Om slutartiden inte matchar flimmercykeln ser ögonblick under exponeringen när belysningen är tänd eller släckt ut som ränder.
Se sedan vad som händer när slutartiden anpassas till flimmercykeln.
När slutartiden överensstämmer med flimmercykeln blir ljusstyrkan jämn, både när ljuskällan är tänd och när den är släckt, oavsett när exponeringen påbörjas. Därigenom försvinner ränderna.
Låt oss nu se hur bilden på bildskärmen ändras när slutartiden justeras av den här funktionen för att minska problemen med högfrekvent flimmer på själva kameran.
Exempel: Tagning när slutartiden inte överensstämmer med flimmercykeln
Skärm
Tagen stillbild
Exempel: Tagning när slutartiden överensstämmer med flimmercykeln
Skärm
Tagen stillbild
Sammanfattning
Flimmer orsakar ränder i bilder som tas med en fokalplansslutare i flimrande belysning, eftersom ögonblicken när belysningen är tänd och när den är släckt fångas upp på olika ställen på bildsensorn.
Det finns två olika funktioner för att minska flimrets inverkan, [Anti-flickertagn.] och [Högfrekvent flicker], som är effektiva för olika sorters scener.
| Funktioner och tagningsförhållanden |  Anti-flickertagn. |
Högfrekvent flicker (kamerans systemmjukvara (firmware): Ver. 2.00 eller senare) |
|---|---|---|
| Funktioner | Kameran kan tajma tagningen av bilder till ögonblick då flimret får mindre effekt genom att automatiskt avkänna flimmerfrekvensen. | Du kan ställa in slutartiden manuellt medan du kontrollerar flimrets effekt på bildskärmen. |
| Stillbilder/filmer | Endast stillbilder | Stillbilder/filmer |
| Typ av slutare | Endast mekanisk slutare | Elektronisk slutare/mekanisk slutare *1 |
| Typer av flimmer som går att avkänna | Endast flimmer med en frekvens på 100 Hz eller 120 Hz (som lysrörsbelysning) *2 | Flimmer med en frekvens på 100 Hz eller 120 Hz (som lysrörsbelysning) och flimmer med en frekvens som är högre än 100 Hz eller 120 Hz (som LED-belysning) |
*1 Ju kortare slutartid du väljer, desto troligare är det att det blir en skillnad mellan bilden på bildskärmen före tagningen och den tagna bilden. Kontrollera att flimrets effekt minskar i bilden som tas.
*2 Även om [ Anti-flickertagn.]-funktionen är inställd på [På] kan kameran inte upptäcka några andra flimmerfrekvenser än 100 Hz eller 120 Hz.
Lär dig de båda funktionernas egenskaper och prova olika lämpliga inställningar för att minska flimmerproblem i dina bilder.
* Bilderna på denna webbsida används bara som exempel