L'otturatore elettronico (shutter)

Nel tutorial relativo al funzionamento di un CCD  si è detto che una telecamera a circuito chiuso è munita di un circuito di processo del segnale che legge ad intervalli periodici la carica di ogni pixel.
La frequenza di queste letture è regolata dall'otturatore elettronico (in inglese Electronic Shutter).

 Le analogie con il mondo della fotografia

Nel campo fotografico, l'otturatore è fisicamente uno sportello che si apre e si chiude in un tempo ben preciso. Banalizzando molto, un tempo di apertura breve si utilizza in genere per foto in piena luce, mentre un tempo di apertura lungo va usato in penombra. Lasciare l'otturatore aperto per troppo tempo con luce forte darebbe un'immagine sovresposta per la troppa luce che colpirebbe la pellicola.
Nelle telecamere a circuito chiuso l'otturatore ha la stessa funzione, ma non è una meccanica in movimento, bensì un circuito elettronico che decide con che frequenza leggere la carica dei pixel del CCD.

 Come funziona l'otturatore elettronico di una telecamera TVCC

In condizioni di luminosità medio bassa la lettura dei Pixel avviene 50 volte al secondo (in PAL). All'aumentare della luminosità, l'otturatore elettronico fa aumentare la frequenza della rilevazione, scaricando, dopo ogni rilevazione, i pixel che altrimenti si caricherebbero troppo a causa della grande quantità di luce.
Grazie all'otturatore elettronico la lettura dei pixel può avvenire anche diecimila o centomila volte in un secondo, se necessario, pur fornendo in uscita sempre 50 immagini al secondo come in condizioni normali.
Il circuito dell'otturatore elettronico  segue quindi la luminosità ambiente e accelera la frequenza di lettura all'aumentare della luminosità in modo da evitare che i pixel restino sovra esposti alla luce e la telecamera dia un'immagine sbiancata.

 Qual'è la velocità dello shutter da ricercare in una telecamera ?

Una buona telecamera deve avere un otturatore elettronico in grado di raggiungere la frequenza di almeno 10.000 rilevazioni al secondo. Si tratta di uno standard abbastanza diffuso che consente alla telecamera di ben sopportare anche condizioni di forte luminosità. Oggi esistono shutter in grado di arrivare anche a 100.000 rilevazioni al secondo, e governati da elettroniche a microprocessore assai evolute tanto da consentire riprese esterne di qualità anche con obiettivi a diaframma fisso.
Resta inteso counque che lo shutter automatico non potrà mai sostituire un obiettivo auto-iris, che controllando in tempo reale la quantità di luce che investe il CCD resta sempre la miglior soluzione nelle riprese all'aperto.

 I limiti dell'otturatore elettronico automatico

Lo shutter elettronico può essere ingannato da alcuni tipi di lampade fluorescenti e generare alterazioni dell'immagine. Va inoltre sempre escluso nel caso dell'utilizzo di obiettivi auto-iris, per questo il selettore che si trova sulle telecamere riporta spesso AES (Automatic Electronic Shutter) da un lato e AI (autoiris) dall'altro.

Home