Tela de TV em foto: Por que existem faixas escuras e negras?

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Eu estava tentando capturar o processo de digitalização de uma tela de TV CRT em uma foto. Isso me deu essas bandas escuras e largas, mostradas abaixo: Fig. 1 a, b, c

Estou tentando entender a causa dessa formação. No entanto, não consegui entender claramente em perguntas muito semelhantes aqui , aqui ou aqui . Todas as fontes da Web que visitei explicaram brevemente como uma diferença entre a taxa de varredura da TV e da câmera, e nenhuma forneceu um diagrama.

Fig. 2 a, b, c

Eu supor que está acontecendo é na Fig. 2. As linhas azuis indicam as linhas de varredura, onde os raios catódicos atingiram mais recentemente (fosforescência ocorrendo), e linhas pretas indica onde o raio de cátodo não foi na imagem, então fosforescência é tudo o que é deixado e uma faixa escura aparece.

Eu assumi isso, porque das 10 fotografias que tirei, encontrei apenas os três tipos de fotos acima, e nenhum do tipo mostrado na Figura 3 ou Figura 4:

Fig. 3. uma Fig. 4.

Também assumi que a câmera é muito mais rápida que a taxa de varredura da TV, para poder tirar uma foto em um instante.

Minha pergunta é: eu assumi corretamente? ou algo mais está acontecendo?

Informação adicional:

TV:     Videocon 120 W colour CRT, Electricity power supply 50 Hz. 
Camera: Nikon Coolpix L24 digital camera.

(por favor, também explique outras situações possíveis, como esta na Fig.5. Eu não experimentei isso. É semelhante à Fig. 4.

Fig 5. A partir desta pergunta

Ficarei grato se alguma explicação usar diagramas.

Atualização: Eu obtive várias condições da fig3 e, embora sejam menos frequentes, não são muito raras.

As propriedades do arquivo mostram que o tempo de exposição para esta foto está em 1/125 segundo .

Também gravei alguns vídeos (no modo PAL e NTSC ... ambos deram o mesmo resultado), as propriedades do arquivo mostram que a taxa de quadros é de 30 quadros / s ; e execute-os no movimento mais lento. Eu achei faixas semelhantes, mas muito mais brilhantes e pouco claras, e parecia em vídeo em câmera lenta que a faixa brilhante e escura alternada subia na direção ascendente. A partir desses vídeos, eu filmo alguns quadros o mais sucessivamente possível. . Barras pequenas vermelhas adicionadas para indicar a margem de cada faixa

tv crt

— Sempre confuso
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fig5 não está relacionado. É uma tela TFT, não uma CRT.

— Marcus Müller

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"Eu também assumi que a câmera é muito mais rápida que a taxa de varredura da TV, para poder tirar uma foto em um momento". Whoops

— Lightness Races in Orbit

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Cotação @LightnessRacesinOrbit seguida de gritos. O que isso significa? por favor escreva de maneira realista. Aceitei essa suposição porque me levou a uma solução. Não afirmei que essa suposição está correta. No entanto, se a velocidade do obturador fosse menor que a velocidade da digitalização, eu não conseguiria aquelas intensas faixas escuras. Não é?

— Sempre confuso

Tente tirar fotos em velocidades cada vez mais altas. Observe a velocidade com a ilustração!

— JDługosz 7/08

obrigado pela sugestão, mas minha câmera não contém muitos recursos de controle de velocidade ou talvez eu não saiba que existem configurações.

— Sempre Confuso

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Sim, você está basicamente no caminho certo. As bandas aparecem porque o obturador da câmera não está sincronizado com a digitalização vertical do CRT.

Uma velocidade rápida do obturador captura apenas parte de uma digitalização. Uma velocidade do obturador exatamente igual ao período de varredura vertical captura uma varredura completa, mas ainda pode haver uma banda estreita (escura ou clara) em algum lugar da imagem, se houver alguma incompatibilidade no tempo.

Para minimizar as faixas, use uma velocidade do obturador que abranja várias digitalizações verticais, mas isso só funciona se a imagem no CRT for estática.

— Dave Tweed
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Mas isso não é questão do OP, se eu entendi corretamente - o problema é que ele espera que aconteça tão frequentemente como "fig 1b", se eu entendi corretamente "fig 3."

— Marcus Müller

@ MarcusMüller Se o esquema que assumi estiver correto, a Fig.3 não deverá aparecer. Observe atentamente as figuras 1b e 2b. Se a fig. 3 ocorrer, eu estou errado e há algo mais complicado (incluindo TV + Câmera).

— Sempre confuso

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ah, talvez eu esteja entendendo errado sua pergunta geral erroneamente, @AlwaysConfused: Sua suposição entra em conflito com a realidade ou não?

— Marcus Müller

Na figura 2b, a foto estática, a parte mais antiga (centro) perdeu a fosforescência e a parte nova antes do retorno vertical (parte inferior) está brilhando, e a parte superior (ligeiramente após o evento de retorno vertical) está brilhando.

— Sempre Confuso

mmm. Escrevi na pergunta, selecionei 10 fotos. (que não eram instáveis). Todos eles continham configurações semelhantes a qualquer 1 da fig.1 a, b, c. e No fig 3 eu encontrei ainda. então acho que meu esquema estaria correto. No entanto, 10 é um litlle como número de amostra.

— sempre confuso

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A única razão pela qual você não viu "Fig 3" (faixa brilhante no meio) é que a velocidade do obturador é muito lenta. Você tem uma chance muito maior de capturar uma lacuna escura no meio, porque todas as fotos incluem um intervalo de apagamento vertical (o momento em que o feixe está fora da tela e "se move" de volta para o topo), bem como toda a parte vertical do a imagem oculta pelo overscan. Você pode ver na Figura 1b que o tempo do obturador captura quase 1/3 da parte visível de um campo. Para obter a "Fig 3", seria necessário um tempo bastante preciso, e sua faixa brilhante teria quase a altura total da tela.

— Ben Jackson
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hmm, quer dizer, se eu pudesse tirar a foto 1a em velocidade mais rápida (antes que o feixe toque a parte inferior da tela), eu obteria uma fig3. É aquele?

— sempre confuso

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@AlwaysConfused Right.

— Ben Jackson

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Sua descrição do feixe de digitalização parece correta para mim. Mas minha experiência seria com uma câmera de filme, não digital. Suas imagens mais complexas me fazem pensar na varredura na varredura da leitura dos pixels digitais versus traço de raios catódicos, presumindo que a velocidade de leitura possa ser semelhante à taxa de varredura no CRT.

Em filmes com obturador plano, a escolha da velocidade do obturador pode resultar em distorção da imagem CRT contra o filme. Minha primeira SLR tinha um obturador da esquerda para a direita. Meu melhor foi de cima para baixo. Se você tivesse um obturador de íris, os resultados não mostrariam tal inclinação, pois ele se abre do centro para fora e para trás. A regra de pé para tirar uma foto de uma tela de TV era definir a velocidade para 1/30 ou menos para obter a imagem entrelaçada completa.

— Charlie
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Não como resposta confirmada, mas hipotética,

as outras 2 situações podem ser as seguintes:

2) quando a câmera tem velocidade síncrona com a TV

Fig. 6

Se a câmera (i) inicia a digitalização com a TV ou (ii) inicia a digitalização fora de fase (foto acima); nos dois casos, devemos ter uma imagem precisa ... nem banda escura nem banda brilhante.

3. quando a câmera é mais lenta que a TV

Fig. 7 a, b, c, d, e da esquerda para a direita.

condições como as fig. 1 a, b ou c, mas com um tom extra de brilho, podem ser obtidas. Para que pudéssemos obter uma banda com brilho médio e muito brilhante (sem banda preta escura)

A Fig7 a (mais à esquerda) indica a fotografia final que deve ser obtida.

fig7 b -> c -> d-> e indica formação passo a passo de 7a.

(os gradientes ocorreriam se eu considerar que a câmera pode detectar a perda gradual de fosforescência.)

(feedbacks bem-vindos)

— Sempre confuso
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Acho que suas ilustrações estão dificultando a compreensão. Desenhe a atividade do feixe como uma linha do tempo contínua (talvez como várias exibições empilhadas umas sobre as outras, com uma abertura para o vblank e com uma borda para representar overscan) e depois imagine sua foto como uma fatia vertical da linha do tempo. tempo do obturador.

— Ben Jackson

@BenJackson eu vou tentar.

— Sempre Confuso

Obrigado por me informar sobre o papel de Vblank e overscan

— sempre confuso