随笔

相机的快门原理

最近又准备买一台小相机玩玩,虽然玩的机会不多,但是就是想拥有。看到最近新出的 Sony ZVE10M2 取消了机械快门被很多人吐槽,所以就想着了解下快门的原理,其实一般日常使用根本不用太在意这个东西,因为日常其实就是拍风景,拍人像。

机械快门

首先是被奉为圭臬的机械快门,听名字就很清楚了,机械控制的快门。

机械快门一般由两个幕帘组成,前帘和后帘,我们所说的快门时间比如 1/120s 就是指幕帘后面的 CMOS 曝光时间,曝光时间越长,前帘和后帘中间的间隔间隙越宽。

下方的 Gif 演示就是工作过程,白色的是快门帘,蓝色的是 CMOS。

es.gif

快门速度越慢,中间蓝色区域的 CMOS 能看到的区域越宽,比如 B 门,就会完全打开快门帘。

电子快门

电子快门就没有了幕帘这个东西,纯靠电子控制,因为技术限制,一般电子快门会逐行对 CMOS 通电然后感光并存储。

其实跟上面机械快门的演示挺像的,只不过机械快门是一段,而电子是一行,比如这一段可能包含几百个像素,一行就是一个像素。

而又受限于读取速度限制,会产生一个时间差,在静物或慢速摄影情况下基本感知不到,但是当拍摄高速运动的物体时问题就出现了,比如坐在一辆高速行驶的汽车上对外面的树或建筑不动的事物进行拍摄。

一般这种现象称为“果冻效应”,想象下手里拿着果冻,没有包装的那种,然后动一下手,因为加速度果冻会从底到上出现一个倾斜。

说到这,你可能会存在和我一样的一个疑问,“不对啊 机械快门也不是一瞬间全部曝光,也是一段段的曝光的呀”。

对于此,我搜索了很多资料,但很少有提及这个事情,最多是提到电子快门因为性能受限,所以读取的慢所造成。

机械快门我猜测是因为很少有上下快速移动的场景造成的,但是因为生活场景中很少存在这种场景所以不明显。

因为目前手头上没有相机了,所以没法进行实机测试,有相机的可以试试上下高速移动然后快门速度调高点。

电子快门的好处一是静音,而是更高的连拍速度,机械快门受限于机械结构,是存在上限的,而电子快门基本取决于读取速度,比如之前我用过佳能的 EOS R6 在高速连拍时是将照片存储在缓存区域中的,之后慢慢写入内存卡。

全域快门

全域快门又叫全局快门,也是电子快门的一种,但是能做到所有点一起同时曝光,目前 Sony A93 就是使用的全局快门,最高能做到 120 帧每秒的连拍速度,要知道一般视频也就 60 帧每秒, 120 帧的视频都可以组成慢放视频了,而机械快门一般只有 11 帧每秒。

前段时间川普遭袭的那张极为经典的照片就是用 Sony A93 所拍摄。

总结

全局快门是未来的趋势,但是是旗舰机型才会有,低端机型估计可见的未来中还有很远很远。

如果拍摄题材是运动场景,比如赛车,运动等场景基本还是要依赖机械快门(预算有限的情况下),如果静物及慢速居多,其实不需要机械快门也够了。

顺便吐个槽,国内的低端相机市场有点离谱,基本全都要靠抢购才能买到,而且价格也贵的离谱,富士就不说了全世界都溢价,一台原价 7199 的相机二级市场能卖到 9000,比如尼康 Z30,一款 2022 年出的相机,配合两款镜头的套装国内卖到 7599 还得靠抢,但是在日本只需要 5800 就能随便买,德国含税也才 6800,怎么着这是发展中国家人民比发达国家人民还有钱是吧?

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