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什麼是全域性快門?為什麼它如此重要?最近看到網路上有這樣一篇文章,因此編譯過來給大家分享。

全域性快門能使相機能夠一次性讀取整個感測器接收到的感光資訊,從而達到拍到的圖片沒有滾動快門的問題。

一、什麼是滾動快門?

滾動快門最早起源於相機的簾幕快門。簾幕快門為了提高快門速度,採用了縫隙曝光的原理,讓光線透過快門的前後簾形成的夾縫,掃過底片cmos,在全部cmos或者底片上形成分段曝光。

上圖就是滾動快門拍攝的效果示意圖。原本是一個個直立的酒瓶,當你在快速移動相機的時候拍攝,結果就成了一個個斜著的酒瓶。原理是快門開始從上到下形成一條窄縫逐步對cmos進行曝光,開始曝光的那一部分是原來位置,後面曝光部分因為相機移動了,投影在cmos的影子變換位置了。結果曝光的時候影子也改變了位置。快門從上到下掃描曝光,而相機從左到右移動就形成了上面的效果。

二、機械快門

機械快門有中心快門和焦平面快門,中心快門往往都是全域性快門。而焦平面快門則是全域性快門和捲簾快門相結合的快門。當快門速度低的時候,是全域性快門效果,當快門速度高的時候,是捲簾快門的效果。

目前絕大多數相機使用機械焦平面快門進行曝光。快門位於膠片和感測器的前面,並根據設定的速度開啟和關閉快門。例如,在相機上將快門速度設定為一秒,則按下快門後快門葉片將開啟,保持開啟狀態一秒鐘,然後關閉。隨著提高快門速度,快門將會更快地開啟和關閉。但是隨著快門速度進一步提高,比如超過了1 / 200s,快門葉片就不再是完全開啟,而是形成一條狹縫,掃過底片和cmos。這樣就對閃光燈的使用形成了影響,因為快門是從上到下的分階段曝光。閃光燈是瞬間發光,這時候會形成拍攝的照片上一部分準確曝光了,下一部分因為快門狹縫還沒有掃過cmos,因此相當於快門沒有開啟的情況,因此這部分就沒有正確曝光。下面兩張圖就是這個原理。

該影象以1 / 200s的閃光燈拍攝,沒有出現條紋

該影象以1/500秒的閃光燈拍攝,在頂部形成條帶

三、電子捲簾快門門

電子快門不需要任何物理移動部件。只是讓光影長時間投射在cmos上。平時不讀取資料。而曝光的時候才讀取資料。而讀取資料的時候,也是從上到下分部讀取。形成了像機械快門的狹縫曝光的效果。

這種電子捲簾門的好處是資料通道不會一次被太多的資訊淹沒。使用此方法從感測器讀取資料時,更容易生產具有快速幀速率的高解析度感測器。缺點是,在快速移動物體或搖攝相機時,可能會使鏡頭或影象失真。這實際上是捲簾快門效果,其中直線出現彎曲。對於影片而言,這會使剪輯產生抖動或類似果凍樣的效果。

四、電子全域性快門?

全域性快門透過一次性對全部cmos曝光整個資料。感測器無需像掃描一樣從上到下逐步讀取感測器資料,而是一次讀取所有畫素資訊。

這種方法有很大的技術難度,因為一次性要把如此海量的資料瞬間讀取出來。因為最終導致相機很難做出超高畫素的cmos。

五、全域性快門的優點

傳聞中的佳能EOS R1會採取全域性快門。全域性快門就意味著一次讀取感測器的資訊。這樣的結果帶來幾個好處。一方面,在拍攝快速移動的物體時或者在快速移動相機時,幾乎沒有變形扭曲的效果。這也有利於影片的拍攝,影片中不會出現果凍效應。另一個好處是,相機可能不再需要機械快門。很多情況下相機的機械快門會產生故障。擁有全域性快門就可以省略機械快門,從而減少故障的機率。同時使用全域性快門也可以使閃光燈同步更加容易。如果一次讀取所有感測器,則可以在任何快門速度下實現閃光同步。不需要高速同步功能,無論拍攝速度有多快,都可以充分利用閃光燈拍攝。

結論

技術是在不斷地發展的。佳能如果能在R1上率先使用全域性快門無疑會引領一個相機的新的革命。希望R1使用全域性快門這個訊息不會落空。

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