Pantalla de TV en foto fija: ¿Por qué hay bandas oscuras y oscuras?

Estaba tratando de capturar el proceso de escaneo de una pantalla de TV CRT en una foto. Me dio estas bandas oscuras y anchas, que se muestran a continuación: Fig. 1 a, b, c

Estoy tratando de entender la causa de esta banda. Sin embargo, no pude entenderlo claramente en preguntas muy similares aquí , aquí o aquí . Todas las fuentes web que visité brevemente lo explicaron como una diferencia entre la velocidad de exploración del televisor y la cámara, y ninguna proporcionó un diagrama.

Fig. 2 a, b, c

Yo asumo lo que está pasando está en la Fig. 2. Las líneas azules indican las líneas de exploración, donde los rayos catódicos golpean más recientemente (fosforescencia que ocurre), y las líneas negras son las que el rayo catódico no ha estado en la imagen, por lo que la fosforescencia es todo lo que se deja y aparece una banda oscura.

Asumí esto, porque de las 10 fotografías que tomé, encontré solo los 3 tipos de fotos anteriores, y ninguno del tipo que se muestra en la Fig. 3 o la Fig. 4:

Fig. 3. an Fig. 4.

También supuse que la cámara es mucho más rápida que la velocidad de escaneo del televisor, por lo que podría tomar imágenes en un instante.

Mi pregunta es, ¿he asumido correctamente? o está sucediendo algo más?

Información Adicional:

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

(explique también otras situaciones posibles, como esta en la Fig. 5. No lo experimenté yo mismo. Es similar a la Fig. 4.

Fig 5. De esta pregunta

Estaré agradecido si alguna explicación usa diagramas.

Actualización: he obtenido varias condiciones de fig3, y aunque son menos frecuentes, no son muy raras.

Las propiedades del archivo muestran que el tiempo de exposición para esta foto fija es de 1/125 segundos .

También tomé algunos videos (en modo PAL y NTSC ... ambos dieron el mismo resultado), las propiedades del archivo muestran que la velocidad de cuadro es de 30 cuadros / segundo ; y ejecutarlos en cámara lenta. Encontré bandas similares, pero mucho más brillantes y poco claras, y me pareció por video en cámara lenta que la banda alterna brillante y oscura se elevaba en dirección ascendente. A partir de esos videos, capturo algunas imágenes lo más sucesivamente posible. . Pequeñas barras rojas agregadas para indicar el margen de cada banda

Sí, básicamente estás en el camino correcto. Las bandas aparecen porque el obturador de la cámara no está sincronizado con el escaneo vertical del CRT.

Una velocidad de obturación rápida solo capturará parte de un escaneo. Una velocidad de obturación exactamente igual al período de exploración vertical capturará una exploración completa, pero aún puede haber una banda estrecha (oscura o clara) en algún lugar de la imagen si hay algún desajuste en el tiempo.

Para minimizar las bandas, use una velocidad de obturación que abarque varios escaneos verticales, pero esto solo funciona si la imagen en el CRT es estática.

La única razón por la que no viste "Fig 3" (franja brillante en el medio) es porque la velocidad de obturación es demasiado lenta. Tiene muchas más posibilidades de capturar un espacio oscuro en el medio, porque todas las imágenes incluyen un intervalo de supresión vertical (el momento en que el rayo está fuera de la pantalla y "se mueve" hacia arriba), así como toda la parte vertical de La imagen oculta por overscan. Puede ver en la figura 1b que su tiempo de obturación captura todos menos 1/3 de la parte visible de un campo. Para obtener la "Fig. 3" se requeriría un tiempo bastante preciso, y su franja brillante sería casi la altura completa de la pantalla.

La descripción de su haz de exploración me parece correcta. Pero mi experiencia sería con una cámara de cine, no digital. Sus imágenes más complejas me hacen pensar en el escaneo en escaneo de la lectura de los píxeles digitales frente a la traza de rayos catódicos, suponiendo que la velocidad de lectura podría ser similar a la velocidad de escaneo en el CRT.

En una película con un obturador plano, la elección de la velocidad de obturación podría dar como resultado una inclinación de la imagen CRT contra la película. Mi primer SLR tenía un obturador de izquierda a derecha. Mi mejor hizo de arriba a abajo. Si tuviera un obturador de iris, los resultados no mostrarían tal sesgo porque se abrió desde el centro hacia afuera y hacia atrás. La regla permanente para tomar una foto de una pantalla de TV era establecer la velocidad a 1/30 o menos para obtener la imagen entrelazada completa.

No como una respuesta confirmada, sino hipotética,

las otras 2 situaciones podrían ser esto:

2) cuando la cámara tiene velocidad síncrona con TV

Fig. 6

Si la cámara (i) comienza a escanear con el televisor o (ii) comienza a escanear fuera de fase (imagen de arriba); en ambos casos deberíamos obtener una imagen precisa ... ni banda oscura ni banda brillante.

3. cuando la cámara es más lenta que la TV

Fig. 7 a, b, c, d, e de izquierda a derecha.

condiciones como la figura 1 a, b o c, pero con un tono extra de brillo podría obtenerse. Entonces podríamos obtener una banda media brillante y una banda muy brillante (sin banda negra oscura)

La figura 7 a (más a la izquierda) indica la fotografía final que debe obtenerse.

fig7 b -> c -> d-> e indica la formación paso a paso de 7a.

(los gradientes tendrían lugar si considero que la cámara puede detectar la pérdida gradual de fosforescencia).

(comentarios de bienvenida)