Vì sao cánh quạt có thể trông cong trong ảnh điện thoại?

Khám phá khoa học · Liên hệ Vật lý 10 · Nội dung bổ trợ, không phải đề thi chính thức

Một số cảm biến ghi các hàng ảnh lần lượt, nên phần trên và phần dưới ảnh không phản ánh đúng cùng một thời điểm. Nếu cánh quạt quay nhanh trong lúc ấy, ảnh ghép có thể làm một cánh thẳng trông cong hoặc lệch.

Cơ chế này gọi là rolling shutter. Sony giải thích sự khác nhau giữa việc ghi theo các hàng ở thời gian lệch nhau và cách phơi toàn khung trong cùng khoảng thời gian của global shutter. Không nên hiểu mọi cảm biến hoặc mọi chế độ chụp đều hoạt động giống nhau.

Hãy tưởng tượng vẽ một vật đang quay bằng cách ghi hàng trên trước, hàng dưới sau. Vật đã đổi góc trong thời gian chờ giữa hai hàng. Khi đặt các hàng thành một ảnh, ta được một hình không tương ứng chính xác với tư thế vật ở một khoảnh khắc duy nhất.

Khác với ảnh nhòe

Ảnh nhòe có thể do vật di chuyển trong thời gian nhận ánh sáng của từng vùng. Biến dạng rolling shutter còn đến từ việc các vùng được ghi không đồng thời. Một ảnh tương đối sắc vẫn có thể mang hình bị lệch theo cơ chế này.

Cũng không tự kết luận lực quay đã làm cong cánh quạt thật. Muốn nghiên cứu biến dạng cơ học, phải biết phép ghi có tạo sai hình hay không trước.

Liên hệ bài thực hành: Video không chỉ có “bao nhiêu khung mỗi giây”. Cách mỗi khung được thu cũng ảnh hưởng dữ liệu chuyển động; đây là giới hạn thiết bị cần hiểu khi đo.

Tự kiểm: Tăng số khung mỗi giây có tự bảo đảm mọi điểm trong từng khung được ghi cùng lúc không? Không. Tần suất tạo khung và cơ chế phơi trong khung là hai thông số khác nhau.

Học tiếp trên UocMoLon: Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động.

Nguồn đối chiếu: Sony — Engineers Explain Global and Rolling Shutter.