Persiana enrollable

El obturador rodante es un proceso de captura de imágenes en el que una fotografía (en una cámara fotográfica) o cada fotograma de un vídeo (en una cámara de vídeo) se captura no tomando una instantánea de toda la escena en un solo instante, sino escaneando la escena rápidamente, ya sea vertical, horizontal o rotacionalmente. Por lo tanto, no todas las partes de la imagen se registran al mismo tiempo; sin embargo, durante la reproducción, la imagen completa se muestra de una sola vez, como si representara un único instante. Esto produce distorsiones predecibles en objetos en movimiento rápido o destellos de luz rápidos, lo que se conoce como efecto de obturador rodante . Este proceso contrasta con el obturador global, en el que todo el fotograma se captura al mismo tiempo.

El obturador rodante puede ser mecánico o electrónico . ^{[ 1 ] [ 2 ]} La ventaja de este obturador rodante electrónico es que el sensor de imagen puede seguir captando fotones durante el proceso de adquisición, aumentando así la sensibilidad. Se encuentra en muchas cámaras digitales de fotos y vídeo que utilizan sensores CMOS . El efecto es más notorio al capturar imágenes en condiciones extremas de movimiento o destellos de luz rápidos. Si bien algunos sensores CMOS utilizan un obturador global, ^{[ 3 ]} la mayoría de los que se encuentran en el mercado de consumo utilizan un obturador rodante.

Los CCD (dispositivos de carga acoplada) son una alternativa a los sensores CMOS, que generalmente son más sensibles y más caros. Las cámaras basadas en CCD suelen usar obturadores globales, que capturan una instantánea que representa un instante único “relativo” en el tiempo y, por lo tanto, no sufren los artefactos de movimiento causados ​​por los obturadores rodantes. ^{[ 4 ]}

Las persianas enrollables pueden causar efectos tales como: ^{[ 5 ]}

• Vibración . Este fenómeno (también conocido como efecto gelatina ) aparece cuando la cámara vibra, en situaciones como tomas a mano alzada con teleobjetivo o al fotografiar desde un vehículo en movimiento. El efecto de obturador rodante provoca que la imagen vibre de forma antinatural.
• Desviación . La imagen se curva diagonalmente en una dirección u otra a medida que la cámara o el sujeto se mueven de un lado a otro, exponiendo diferentes partes de la imagen en distintos momentos. La desviación es una manifestación menor del fenómeno de oscilación descrito anteriormente.
• Aliasing espacial . Los píxeles adyacentes verticalmente se muestrean en violación del teorema de muestreo cuando el movimiento de la cámara o del objeto es demasiado rápido. Un ejemplo de esto es la captura de imágenes de una hélice que gira rápidamente. El desenfoque de cada aspa se debe a que la hélice gira a la misma velocidad, o casi a la misma, a la que la cámara lee el fotograma. Vistas perpendicularmente a un ventilador que gira en el sentido de las agujas del reloj, las aspas del lado izquierdo aparecen más delgadas de lo normal, mientras que las del lado derecho aparecen más gruesas, e incluso pueden parecer que no están conectadas en el centro.
• El aliasing temporal , incluida la exposición parcial , puede ocurrir si el flash de la cámara se activa solo durante una parte del tiempo de exposición, y su iluminación solo afecta a ciertas filas de píxeles en un fotograma determinado. Por ejemplo, el tercio superior de la imagen puede estar brillantemente iluminado por el flash, mientras que los dos tercios inferiores permanecen oscuros, ya que el flash se apagó cuando se procesó esa parte del sensor CMOS. Esta diferencia entre las dos partes del fotograma puede resultar extraña. Problemas similares pueden surgir con iluminación fluorescente, efectos estroboscópicos, relámpagos o cualquier situación extrema donde se observen movimientos muy rápidos o destellos de luz muy rápidos entre el momento en que el chip CMOS registra secuencialmente un fotograma.

Los efectos del obturador rodante pueden resultar problemáticos para la filmación de efectos visuales. El proceso de seguimiento de movimiento establece la perspectiva en una escena a partir de un único instante, pero esto se complica con un obturador rodante que proporciona múltiples instantes dentro del mismo fotograma. Los resultados finales dependen de la velocidad de lectura del sensor y de la naturaleza de la escena filmada; por lo general, las cámaras de cine de gama alta tienen velocidades de lectura más rápidas y, por lo tanto, presentan artefactos de obturador rodante menos pronunciados que las cámaras de gama baja.

Las imágenes y los vídeos que sufren distorsión por efecto de obturador rodante pueden mejorarse mediante algoritmos de rectificación o compensación de dicho efecto . La forma de lograrlo es un área de investigación activa. ^{[ 5 ]}

Este efecto puede utilizarse como un ataque de canal lateral para obtener claves secretas de ciertos lectores de tarjetas inteligentes : el atacante graba el LED de encendido del lector mientras este realiza una operación criptográfica y, a continuación, analiza la grabación para identificar breves fluctuaciones de voltaje. Debido al efecto de obturador rodante, la grabación revelará fluctuaciones con una resolución varios órdenes de magnitud mayor que la velocidad de fotogramas de la cámara de vídeo. Conociendo el algoritmo utilizado y su implementación en el chip, el atacante puede entonces deducir la clave. Analizar la grabación de vídeo es equivalente a medir el consumo de energía con un osciloscopio, pero menos invasivo. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• Valor de los artefactos digitales
• Cámara de eventos
• Cuadrícula de Hipias
• Fotografía de tiras
• Efecto de rueda de carreta

• Tutorial sobre obturadores enrollables de la conferencia CVPR 2012.
• Hélices de avión: efecto de obturador rodante en YouTube
• Renderizado 3D que explica cómo un obturador rodante produce el extraño efecto de hélice de avión en YouTube
• Excelente explicación/simulación del efecto de obturador rodante de Smarter Every Day en YouTube.