Globaali suljin on täällä

Tällä viikolla saimme kuulla positiivisista läpimurroista kamerakennojen kehityksen aallonharjalla. Panasonic ensin tiistaina ja Sony perjantaina ilmoitti, että heillä alkaa olla käyttökelpoisia toteutuksia globaaleista sulkimista. Iso juttu hiljaisten kameroiden ystäville.

CCD-kennoilla on omat juttunsa, ja niillä ei ole ollut varsinaisesti ongelmaa ikinä. Tämä koskettaa siis CMOS-kennoja, joita nykykamerat käyttävät CMOS-kennojen etujen takia. Lisäksi juttuni painottuvat valokuvaamiseen, ei videokuvaamiseen. Lisäksi näitä globaaleja sulkimia on kyllä CCD:n lisäksi jo CMOS-kennoille, mutta toteutuksia ei ole tuotu kuluttajakameroihin.

Sulkimista

Mikä tämä globaali suljin nyt siis on, tarina menee lyhykäisyydessään oheisesti.

Mekaaninen verhosuljin koostuu yhdestä tai kahdesta suljinverhosta, joka suljetaan kahdesti. Ensimmäisen kerran verho sulkeutuu ennen valotusta luodakseen pimiön kennolle; kenno ehtii siis 'nollautua' pimeässä. Sitten ensimmäinen verho nousee, valotus tapahtuu, toinen verho laskeutuu ja päättää valotuksen. Heti kun toinen verho on kiinni, data luetaan kennolta muistiin. Sama pätee muille mekaanisille sulkimille, tai ainakin aukkosulkimelle (toiselta nimeltään iirissuljin).

Tässä datan luennassa kestää tyypillisesti yllättävän pitkään. CMOS-kenno on tavattu lukea vaakajuova kerrallaan ylös, ja koko kennon luennassa kestää prosessointitehosta ja muista tekijöistä riippuen 1/10 - 1/60 sekuntia. Sonyn A9 on tällä hetkellä voittaja lukunopeudessa, joku paperi taisi mainita lukunopeudeksi 1/150 sekuntia.

Elektroninen suljin on sitten suljin, joka ei käytä mekaanista verhoa hyväkseen lainkaan. Kenno nollataan sähköllä valotuksen alussa, kuva luetaan ja valotetaan juova juovalta, ja kuva on valmis. Nopeaa ja hiljaista! Mutta vaikka valotus olisi 1/16000 sekuntia, juovien lukeminen kennolta kestää silti saman 1/10-1/60-1/150 sekuntia. 1/10 sekunnissa ehtii kuvassa tapahtua kaikenlaista!

Hybridivaihtoehto näistä kahdesta on sellainen "electronic first curtain shutter", eli kenno tyhjätään sähköisesti, mutta valotus lopetetaan mekaanisesti. Nykytoteutukset tästä tekniikasta välttävät ilmeisesti kaikki sähköisen sulkimen ongelmat, ja äänikin hiljenee hieman.

Hitaan lukemisen ongelmat

Hidas lukeminen ei haittaa tasan yhtään, kun käytetään mekaanisia sulkimia. Kenno on pimeässä, kuva on tallessa, eikä muutu, ja lukeminen voidaan tehdä rauhassa. Mutta E-suljinta käytettäessä havaitaan kolmenlaisia ongelmia:

  • Shutter roll eli liikkuvien kohteiden vääristymät kennonluvun aikana. Iso ongelma panoroiville videokuvaajille, mutta ongelma myös valokuvaajille.
  • Vaihtovirtapohjaiset valaisimet voivat tuottaa juovia kuvaan, koska valo ehtii välkkyä päälle ja pois monta kertaa kennonluvun aikana. Työlästä korjata jälkeenpäin. Nykyajan ESL-buumi taitaa vain pahentaa tilannetta.
  • Salaman käyttö hyvin rajoittunutta, jos lainkaan mahdollista. Koska valo välähtää hyvin lyhyen aikaa valotuksen aikana, salama ehtii näkyä vain tietyillä juovilla luvun aikana.

Sony A9 on riittävän nopea korjaamaan shutter rolliin liittyvät ongelmat, mutta ei riitä korjaamaan kahta myöhempää ongelmaa.

Globaali suljin

Globaali suljin on nyt sitten nimitys sille teknologialle, että kennolta voidaan lukea kaikki kerralla atomisesti. Ken tämän taidon osaa, pystyy käyttämään E-suljinta ilman mitään mainittuja haittavaikutuksia!

Yhtäkkiä meillä on systeemi, joka sallii kaikenpituiset valotukset aina 1/32000:n asti (riippuu toki käytetystä teknologiasta, mutta Fujissa sai näin nopean valotuksen), täydessä äänettömyydessä, ilman mekaanista kulumista.

Ja nyt tällä viikolla saimme lukea sekä Panasonicin että Sonyn saavutuksista tällä saralla.

Sony

Sonyn tekniikka ei ole vielä kovin käyttökelpoinen, mutta se menee potentiaalisesti pitkälle. Sony nimittäin päätti heittää jokaiselle pikselille oman A/D-muuntimen, joka ratkaisee näppärästi asian.

Ei pelkästään globaali suljin onnistu tällä tavalla. Jos jokainen pikseli hoitaa oman valotuksensa, meillä on hyvä potentiaali saada luonnollista HDR-kuvaa suoraan kennolta yhden luvun aikana. Jokainen pikseli voi nimittäin potentiaalisesti päättää, kuinka pitkään se valottaa itseään. Pimeät kohdat voivat valottaa hieman pidempään kuin kirkkaat kohdat. Jos tämä onnistuu tehdä fiksusti, tulos on suoraan kamerasta ulosvietynä samanlainen kuin ihmissilmän näkemä kuva. Valo- ja videokuvaajat molemmat hyötyvät valtavasti tästä.

Panasonic

Panasonicin hiljattainen paperi kuvaa heidän tapansa toteuttaa globaali suljin. Paljon hienoja termejä ja hienoa tekniikkaa kyllä. Paljon huhuttiin, että Panasonicilla on aito tarve ja tahto saada seuraaviin Olympialaisiin käyttökelpoisia 8k-videoon kykeneviä runkoja, ja totisesti tämä virallinen uutinen vahvistaa ne. Ollaan totisesti ampumassa kovilla!

Panasonic lupaa tämän teknologian löytyvän GH6:sta, joten se kielii kuluttajakameroista lyhyellä aikavälillä.

Mukana menossa on sähköisesti säädettävä ND-filtteri, joka helpottaa valokuvaajia mukavasti ja videokuvaajia valtavasti.

Panasonicilla on oma toteutus pikselikohtaisesta valotuksesta, joten kaikin puolin tulevaisuus näyttää valoisalta! Katso vaikka kuva 6 yo. paperista.

Toivottavasti tekniikka valuu Olympukseen jotain kautta, muuten kaikki on ihan ok. Toisaalta mikronelikolmoseen nyt satsaamalla tavalla tai toisella mahdollistaa tulevien läpimurtojen hyödyntämisen.

Hiljaisuus on hyve

Olen suosinut tammikuusta 2016 alkaen lehtisulkimia niiden hiljaisuuden takia, ja olen myös valitellut, kuinka (ymmärrettävästi) mikään pienikennoinen kamerajärjestelmä ei tee lehtisuljinpohjaisia systeemeitä. Niitä löytyy keskiformaatin systeemeissä, ei missään pienemmässä. Pokkareissa näitä lehtisulkimia näkee eniten, mutta niillä pääsee vain niin ja niin pitkälle.

Esimerkiksi Fuji X100t tuntuu monella tavalla tyydyttävämmältä kameralta kuin verraten kovaääninen X-T1. Panasonic saattaa kehujensa perusteella olla valmis tuomaan tekniikkaa kuluttajakameroihin parin vuoden sisään ja Sony ehkä myöhemmin. Ehkä tämä on myös merkki panostaa mikronelikolmosiin, koska tulevaisuus vaikuttaa hiljaiselta!


Kommentit, kehitysehdotukset ja keskustelunavaukset ovat tervetulleita sähköpostitse.