近期根据国外媒体报道，佳能正在开发一款新的搭载全域快门的传感器。该传感器基于CMOS技术，并拥有较宽的动态范围。同时佳能已经在今年的ISSCC 2017上对该全域快门技术进行了演示。
传统的CMOS传感器采用的是滚动快门技术，其像素行是依次曝光的，每列像素的曝光有先后顺序，当从每个像素上读取信号时会导致时间延迟，在拍摄快速物体时会导致图像失真。逐行曝光与同时曝光的示意图如下：
但这类传统CMOS也有着自身的优势，比如制造成本低廉，以及出色的高帧率拍摄能力，正是这些优势使滚动快门的CMOS在影像领域即使成像性能上有短板，也逐步代替了能够同时曝光所有像素的CCD传感器。
而CMOS的全域快门技术则同时曝光所有像素，适合拍摄快速移动的被摄体。全域快门的实现方法就是在CMOS的每个像素边加上一个电荷存储器，起到控制曝光的开关功能。
通过这样的设计，全域快门就能避免滚动快门的那种高速变形，在拍摄飞机或直升机螺旋桨的时候对比更加明显：
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然而这种方式也会带来副作用，即会导致CMOS的灵敏度和动态范围大幅度降低。这也是很多厂商会针对同一机型推出全域快门和滚动快门两种不同版本的原因——需要高动态范围的用户使用滚动快门机型，更在意运动图像变形的则选用全域快门机型。
对此佳能的方法是首先在一次曝光中，将通过光电二极管采集的电荷累积两次并计算出数值，在存储器中储存并处理，其次为了高速读出电荷，佳能使用了自己开发的SSDG-ADC模数转换器。
详细技术细节对摄影机使用者来说，没有很大的必要去深究。但业界对佳能的该技术还是抱有期待的，鉴于有报道称该传感器的尺寸为2/3英寸，不知道具体何时能够应用在量产的ENG摄像机上。
事实上对于日常拍摄的很多场景下，滚动快门在高帧率和动态范围上的优势是明显的，而对高速物体的变形则较少遇到。但在一些场景中，搭载滚动快门传感器的摄影机就必须被小心地设置和操作，轻则出现“果冻效应”，重则会拍出非常怪异的效果——再来一段螺旋桨的视频，通过快门速度的变化你能够清晰地看到奇幻效果的出现：
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结合下面这张动图你就更能直观地理解这种情况出现的原理：
不过摄影机的特性所造成的诡异效果并不只能是变形那么简单，通过高速快门加适合的帧速率也能让你目睹见证奇迹的时刻。一位名叫Chris Fay的德国摄影师上传了一段看起来非常神奇的视频，螺旋桨再次出镜：
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视频中的直升机螺旋桨看似完全不动，而直升机却升上了天空，不少人说这是全域快门造成的效果，其实不然。这是帧速率与螺旋桨的旋转速度精确匹配的结果。首先，快门速度必须足够快并足以有效地消除运动模糊，而更重要的是螺旋桨的转动频率恰巧正好是摄影机帧速率五分之一的整数倍，这意味着每帧中螺旋桨都正好位于相同的位置上。至于为何是“五分之一”的整数倍，则是因为这台直升机有五个外观相同的螺旋桨叶片，任何一片处在相同位置都能实现这种效果。
有机会的话你可以用任何摄影机、相机和手机去尝试一下。根据原作者Chris说，这部影片是他使用某品牌智能手机并实现的，前提是使用机内摄像头的Pro功能可以手动调整快门速度。
技术有时候不只是纸面上枯燥的数据和文字，利用摄影机性能的优势和短板都能玩出有意思的视频效果。
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