Technology

Global Shutter Image Sensor บน Sony A9III เข้ามาพลิกเกมได้อย่างไร

By Arnon Puitrakul - 10 พฤศจิกายน 2023

Global Shutter Image Sensor บน Sony A9III เข้ามาพลิกเกมได้อย่างไร

เมื่อคืนนั่งดู Press ที่ Sony เปิดตัว Sony A9III กล้องในตระกูล A9 ที่ออกมาเพื่อการถ่ายภาพด้วยความเร็วสูง ๆ โดยเฉพาะ เช่นการถ่ายภาพกีฬา หรือ Wildlife ทั้งหลาย การเปิดตัวนี้จะเป็นการเปิดตัวกล้องใหม่ตามปกติ แต่พอมันเป็นรุ่นระดับ A9 แล้วมันต้องไม่ธรรมดาแน่นอน Feature ที่เรียกว่า กระตุกจิตกระชากใจช่างภาพสายกีฬา เราว่าน่าจะเป็น Global Shutter ที่ใส่เข้ามาใน Sony A9III

Traditional Shutter Readout

Sony A6400 Image Sensor

การทำงานของ Digital Image Sensor เบื้องต้นคือ การที่แสง ตกกระทบเข้ากับ Sensor ตัวกล้องจะอ่านค่าจาก Sensor แล้วแปลงออกมาให้เราเห็นเป็นภาพ เหมือนกับการถ่ายภาพฟิล์มเป๊ะ ๆ เลย แค่เปลี่ยนจากฟิล์มที่เป็นตัวรับภาพ ก็เปลี่ยนมาเป็น Digital Image Sensor แค่นั้น

เมื่อเรากด Shutter สิ่งที่เกิดขึ้นอย่างแรกคือ กล้องจะต้องพยายาม Focus และวัดแสง ผ่าน AF/AE อันนี้เราข้ามไป จากนั้น มันจะทำการอ่านข้อมูลจาก Sensor เราเรียกขั้นตอนนี้ว่า Sensor Readout ซึ่งขึ้นกับความเร็วในการทำงานที่ออกแบบมา ถ้าเราเอาไปถ่ายภาพปกติ ก็ดูจะใช้งานได้ดีเลย

แต่เมื่อเราเริ่มเอาไปใช้งานในบางสถานการณ์เช่นการถ่ายภาพนักกีฬาที่กำลังเคลื่อนไหวเร็ว ๆ ตัวอย่างที่ชอบเอามาโชว์กันคือ เวลานักกอล์ฟจะควงสวิง ถ่ายออกมา เห้ย ทำไมไม้กอล์ฟมันโค้งขนาดนั้นวะ เหล็กหนาขนาดนั้นจะโค้งเพียงเพราะแรงเหวี่ยงจริง ๆ เหรอ ซึ่งเอาจริงมันไม่ได้โค้ง แต่ทำไมกล้องเห็นว่ามันโค้งละ

นั่นเป็นเพราะ เวลาเราอ่านข้อมูลจาก Sensor เราจำเป็นต้องค่อย ๆ อ่านไล่จากซ้ายไปขวา และ บนลงล่างมาเรื่อย ๆ ทีละ Pixel ไล่ ๆ ส่งไป เมื่อครบถึงค่อยให้กล้องส่งข้อมูลไปตาม Pipeline ที่กำหนดไว้ ดังนั้น ในจังหวะที่กำลังจะหวด ตำแหน่งของไม้ ของตอนที่กล้องอ่านข้อมูลแถวแรก กับแถวที่ 2 ไม้อยู่ในตำแหน่งที่ห่างกันมาก ๆ ทำให้เราเลยได้ภาพที่ไม้กอล์ฟมันเบี้ยวออกมา เราเรียกปัญหานี้ว่า Rolling Shutter

ซึ่งกล้องรุ่นใหม่ ๆ พยายามออกมาเพื่อแก้ปัญหานี้ด้วยการใช้สิ่งที่เรียกว่า Stacked CMOS เป็น Digital Image Sensor อีกประเภทหนึ่งที่ออกแบบมาให้มีความเร็วในการทำ Sensor Readout ได้เร็วกว่า CMOS Sensor ปกติ หรือการแก้ไขทาง Software บางอย่าง ก็เป็นการแก้ปัญหาที่ปลายเหตุอยู่ดี

Global Shutter เข้ามาแก้ปัญหาที่ต้นเหตุอย่างแท้จริง

Global Shutter บอกว่า เราจะไม่ทำ Sensor Readout โดยการไล่อ่านจากซ้ายไปขวา บนลงล่างแล้ว แต่เขาเล่นอ่านทุก Pixel พร้อม ๆ กันทั้งหมด แล้วเอาไปยัดใส่ลงไปใน DRAM ก่อนที่จะเอามาทำงานผ่าน Pipeline และเขียนลง Media อีกครั้ง ทำให้อาการ Rolling Shutter หายไปได้แบบ 100% ของจริง ไม่ต้องพึ่งดวง หรือความเร็วอย่างการทำ Stacked CMOS ละ ถือว่าเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมาก ๆ สำหรับวงการเทคโนโลยีกล้องถ่ายภาพเลยนะ

แต่ ๆ เอาเข้าจริง เราจะบอกว่า การทำ Global Shutter ไม่ได้เป็นเรื่องใหม่อะไรเลย ถ้าเราไปดูที่ Sony เคลมจริง ๆ เขาบอกว่า A9III เป็นกล้อง Sensor ขนาด Full Frame ที่ใช้ Global Shutter ตัวแรกของโลกต่างหาก

Technical Challenge จริง ๆ มันเลยไปอยู่ที่ขนาดของ Sensor เพราะถ้า Sensor เล็กจำนวนความละเอียดต่ำ ข้อมูลที่เราต้องการเข้ามาพร้อม ๆ กันย่อมน้อยกว่า Sensor ขนาดใหญ่ ความละเอียดสูง นั่นเอง โหลดที่มันจะไปหนักจริง ๆ น่าจะเป็นส่วนของ DRAM ที่ต้องรับข้อมูลทั้งหมดจาก Sensor พร้อม ๆ กัน เมื่อเทียบกับเมื่อก่อนที่เราค่อย ๆ อัดเข้ามา

ที่เปิดตัว Sony A9III ด้วย Sensor ความละเอียด 24.6 MP เราคิดว่าเป็นขนาดที่โอเคเลยนะ (พอ ๆ กับ A7III) ในการที่จะได้ภาพความละเอียดสูง แต่ยังมีขนาดไฟล์ที่ไม่ใหญ่เกินไปในการที่จะรัวได้เร็ว ๆ ระดับ 120 FPS ขนาดนั้น (นึกภาพว่า 63MP กดรัว ก็คือตอนก๊อปเข้าคอมคือ ปวดหัวนะ) เท่าที่ Sony บอกว่า ถ้าเรากดกันที่ 120 FPS ข้อมูลจะไหลกันระดับ 6 GB/s เลยทีเดียว เมื่อเราถ่ายเป็น RAW 14-bit นอกจากความเร็วที่ต้องใช้แล้ว

Sony Tough CFExpress Type A

ขนาดของ DRAM ก็ยังสำคัญ เพราะรูปภาพหลังจาก Process เสร็จมันจะถูกเขียนเข้าไปใน Card เช่น เราใส่เป็น CFExpress Type A เขียนได้ 700 MB/s ซึ่งช้ากว่าข้อมูลที่ไหลจาก Sensor ทำให้ อาจจะต้องใส่ขนาดของ DRAM และ Cache เยอะกว่าปกติ เพื่อให้ถ่ายรัวได้นานขึ้นนั่นเอง

มันเข้ามาทำให้การถ่ายภาพง่ายขึ้นอย่างไร ?

ส่วนตัวเรา Feature อย่างการทำ Global Shutter ในการถ่ายภาพทั่ว ๆ ไปมันไม่ได้ทำให้อะไรมันเปลี่ยนเท่าไหร่ โดยเฉพาะถ้าเราถ่ายรูปมาแล้วยังไม่เคยเจอ Rolling Shutter บ่อย ๆ  แต่สำหรับงานถ่ายภาพบางสถานการณ์ เช่น การถ่ายภาพกีฬา ที่ต้องการ Shot สำคัญ หยุดเวลาจริง ๆ หรือกระทั่งงานถ่ายภาพข่าว เราว่ามันช่วยได้เยอะมาก ๆ เลยละ

สำหรับงานพวกนี้ การที่ Sony A9III ออกมาพร้อมกับ Global Shutter แบบนี้ เราคิดว่า มันเป็นมาตรฐานใหม่ของกล้องสำหรับงานสายกีฬาได้เลยนะ ทำให้มันเป็นกล้องที่น่าจับตามองมาก ๆ และเราก็อยากจะรู้เหมือนกันว่า ใน Flagship โคตรพ่อโคตรแม่กล้องทุกสถาบันของ Sony อย่าง Sony A1II จะเอา Global Shutter มาใส่ด้วยมั้ย ต้องรอดูกันต่อไป

Read Next...

Direct Air Capture เทคโนโลยีแห่งอนาคตสู่ Negative Net Carbon

Direct Air Capture เทคโนโลยีแห่งอนาคตสู่ Negative Net Carbon

เมื่ออาทิตย์ก่อน เราเห็นข่าวเรื่องการเปิดใช้งานเครื่องดักจับก๊าชเรือนกระจกที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ณ วันนี้ชื่อว่า Mammoth ที่มีขนาดใหญ่กว่าเครื่องก่อนหน้าถึง 10 เท่า วันนี้เราจะมาเล่าให้อ่านกันว่าการทำ Direct Air Capture เขาทำกันยังไง ทำไมเทคโนโลยีของเจ้านี้ถึงน่าสนใจ...

ลองกันอีกสักตั้ง iPad Pro ใช้แทนคอมพิวเตอร์ได้มั้ย

ลองกันอีกสักตั้ง iPad Pro ใช้แทนคอมพิวเตอร์ได้มั้ย

เมื่อ 3 ปีก่อน เรามีความพยายามที่จะใช้ iPad Pro เครื่องเดิมแทนคอมพิวเตอร์ ไหน ๆ ตอนนี้เราเปลี่ยน iPad Pro ใหม่แล้ว เราจะมาลองกันอีกสักตั้งว่า เมื่อเวลาผ่านไป มันใช้งานจริงได้มากขึ้นหรือไม่...

ทำไม iPad ยังเป็น iPad ไม่เป็น Mac

ทำไม iPad ยังเป็น iPad ไม่เป็น Mac

ตั้งแต่ iPad Pro M4 และ iPad Air M2 เปิดตัวและเริ่มจำหน่ายออกไป Reviewer หลายคนเริ่มมองเห็นแล้วว่า ปัญหาจริง ๆ ของ iPad ในรอบหลายปีที่ผ่านมา ไม่ได้เกิดจาก iPad แต่เกิดจาก iPadOS บางเจ้าบอกว่า อยากให้เอา macOS มาใส่ด้วยซ้ำ มันยังไงกันนะ วันนี้เราจะมาเล่าประเด็นและความเห็นจากเราให้ให้อ่านกัน...

Microinverter ต่างจาก String Inverter อย่างไร เลือกแบบไหนดีกว่ากัน

Microinverter ต่างจาก String Inverter อย่างไร เลือกแบบไหนดีกว่ากัน

หลังจากเราเขียนเรื่อง Solar Cell ไปมีคนถามเข้ามาอยู่ว่า ถ้าจะเลือกติดตั้ง Solar ระหว่างการใช้ระบบ String Inverter กับ Microinverter เราจะเลือกตัวไหนดี วันนี้เราจะมาเล่าเปรียบเทียบให้อ่านกันว่าแบบไหน น่าจะเหมาะกับใคร...