Rolling Shutter vs Global Shutter

數位電影攝影機多半採用 CMOS 做為感光元件，現今多半的 CMOS 都採用 Rolling Shutter 做為快門的機制，許多攝影師都無法適應。主要原因是基於攝影師所受的訓練，是以往的底片曝光經驗，電影攝影機的底片前面，有機械式的片門以開角度的方式來控制曝光時間，CMOS 則採用電子的機制來控制，兩者差異非常大。

電影底片攝影機片門（圖片來源：surfacedstudio.com）

CMOS 感光元件前並沒有機械式的快門，那麼它怎麼決定曝光的時間呢？答案是軟體，機身上的韌體會依照使用者設定，而將影像輸出到儲存裝置。我們可以把 Rolling Shutter 想像成一扇鐵捲門，這個門上面有很多長條狀的區塊，每一個區塊成為一個輸出的單位。此外，也可以把它想像成 135mm 底片相機上的簾幕式快門，Rolling Shutter 可以是水平或者是垂直的方式輸出，每次輸出一個單位。
之所以採用 Rolling Shutter 主要是基於兩個原因：
1. 省電
2. 同一時間所處理的資料量較小。攝影機在處理影像的時候，同時可以將影像儲存到記憶卡上。
然而就是因為這個工作原理，造成許多攝影師的困難。

Rolling Shutter 在幾個情況下會產生殘缺的影像。

• 扭曲變形（Skew 或者 Smear）：當拍攝的物體、場景中有快速移動的物件，會因為輸出時間差，影像因而產生變形。例如：快速移動的車子、飛機螺旋槳、電風扇。攝影機快速左右移動，同樣會產生變形。

圖片來源：http://scorpionvision.co.uk

圖片來源：cdn.arstechnica.net

圖片來源：awaiba.com

• 當拍攝現場有強烈且閃動的光線，會造成部分曝光上的缺陷，導致影像一部分曝光過度、一部分太黑，閃光燈、舞台燈光、警車上的警示燈都會造成。

圖片來源：jackcabbage.blogspot.com

經過一段時間的使用，這些問題慢慢的獲得重視，於是廠商回頭去審視以往 CCD 的科技，將它的快門技術移植到 CMOS 上，來解決這樣的問題。而這個技術就是 Global Shutter，它每次輸出一整個感光元件的影像資料，因此不會有時間差。

以下就是兩者工作上的不同邏輯：

圖片來源：美國哥倫比亞大學

每一種科技都有它的優缺點，採用 Global Shutter 的攝影機比較耗電，同時它對於攝影機上具備的運算能力要求較高。目前採用 Global Shutter CMOS 有 BlackMagic Cinema Camera 與 Sony F5/F55。現在計畫要拍高速移動的物件，數位攝影機又多了些選擇。

數位電影攝影機的進步飛快，從 2008 年 Canon 5D Mark II 到現在，也只不過短短四年。許多數位影像上所產生的問題都逐漸被揭露出來，而廠商為了市場佔有率也卯足了全勁，對於影像創作者真是最好的消息。