Elektroniczna migawka. Tryb cichy może zrujnować twoje zdjęcia - stanislav vasiliev

Migawka kamery to specjalny mechanizm, który jest potrzebny do przepuszczania światła na matrycę kamery przez wymagany czas (naświetlenie).

Konstrukcje bram są liczne i zróżnicowane. Najczęściej spotykana migawka kurtynowa składa się z dwóch zasłon z tkaniny lub metalu, które w momencie fotografowania tworzą między sobą szczelinę o różnej szerokości (w zależności od szybkości migawki), która „biegnie” wzdłuż kadru, przepuszczając wymaganą ilość światła wejść do matrycy.

Czas otwarcia migawki to czas, w którym czujnik aparatu jest wystawiony na działanie światła przechodzącego przez obiektyw.

Przykład działania migawki aparatu

Czas otwarcia migawki jest podany w sekundach, a są one oznaczone liczbą z podwójną liczbą pierwszą ("") zamiast kropki dziesiętnej symbolizującej sekundę (2 "" 5, 0 "" 8) lub, znacznie częściej, w ułamki sekundy i wskazany jest tylko mianownik, a licznik przyjmuje wartość 1, czyli czas otwarcia migawki 60 oznacza czas 1/60 sekundy. Symbol „B” (z angielskiego słowa „Bulb”) oznacza, że ​​matryca aparatu będzie otwarta na światło przez nieograniczony czas. Gdy fotograf naciśnie spust migawki, migawka się otwiera. Po drugim naciśnięciu przycisku migawka zamyka się. Dzięki tej funkcji można uzyskać kilkugodzinny czas otwarcia migawki, co może być przydatne podczas fotografowania rozgwieżdżonego nieba.

Elektroniczna migawka

W pierwszych kamerach filmowych migawka była urządzeniem mechanicznym. W nowoczesnych aparatach cyfrowych migawka wykonana jest w postaci obwodu elektronicznego sterującego procesem odczytu informacji z matrycy. Dla ułatwienia, migawka elektroniczna może być reprezentowana w postaci specjalnego obwodu elektronicznego, który przez pewien czas (ekspozycja) dostarcza napięcie do matrycy, podczas gdy przez resztę czasu matryca jest pozbawiona napięcia.

Elektroniczna jest często określana jako elektronicznie sterowana mechaniczna migawka.

W zależności od sposobu odczytu informacji z matrycy rozróżnia się dwa rodzaje rolet elektronicznych: migawkę ramową (Global Shutter, migawka globalna, obraz jest całkowicie uformowany) oraz roletową (Rolling Shutter, technologia odczytu progresywnego).

Dzięki migawce ramowej obraz cyfrowy powstaje błyskawicznie, podobnie jak podczas fotografowania, tj. wszystkie piksele matrycy przeznaczonej do pracy przesyłają informacje jednocześnie. Czas działania czujnika jest równy czasowi otwarcia migawki, który jest wcześniej ustawiony w aparacie.

Dzięki przesuwnej przesłonie obraz cyfrowy budowany jest nie przez natychmiastowe odczytywanie informacji z matrycy, ale poprzez sekwencyjne ich skanowanie. Tych. informacja z czujnika nie jest przekazywana od razu, ale linia po linii - od góry do dołu, podczas gdy migawka wydaje się przesuwać po kadrze. Ponownie koncepcja migawki jest arbitralna i nie ma nic wspólnego z mechaniczną implementacją.

Uproszczoną obsługę rolet elektronicznych przedstawiają poniższe zdjęcia:

Zastosowanie migawki elektronicznej umożliwia uzyskanie krótkich czasów otwarcia migawki bez konieczności stosowania drogich szybkich migawek mechanicznych.

Jednym z głównych mechanizmów aparatów cyfrowych jest migawka, której zadaniem funkcjonalnym jest przepuszczanie po naciśnięciu przycisku promieni świetlnych do matrycy, która jest elementem światłoczułym. Wiązki światła są przesyłane przez pewien czas. Ten okres czasu, w którym migawka się otwiera, nazywa się „ fragment”. Cechą urządzeń cyfrowych jest montaż przesłon, które można zamykać i otwierać z bardzo dużą prędkością, dzięki czemu czas naświetlania (podświetlenie matrycy) jest regulowany z dużą dokładnością. Dla profesjonalistów bardzo ważne jest, aby sprzęt fotograficzny charakteryzował się taką dokładnością oraz szerokim zakresem. Przy dłuższych czasach otwarcia migawki więcej światła wpada do matrycy. Migawka nowoczesnych aparatów cyfrowych, szczególnie do użytku profesjonalnego, może dobrze kontrolować czas otwarcia migawki. Jednocześnie element ten zabezpiecza matrycę przed odblaskami, które mogą wystąpić podczas odczytu obrazu na samym początku naświetlania.

Rodzaje zamknięć

Zawory mogą różnić się konstrukcją, a także zasadą zamykania. Zgodnie z takimi cechami elementy te dzielą się na elektroniczne i mechaniczne. W różnych modelach cyfrowego sprzętu fotograficznego zainstalowana jest migawka elektroniczna, wbudowana bezpośrednio w czujnik aparatu.

Elektroniczna migawka

W odpowiednim momencie włącza czujnik, aby odebrać strumień światła, a następnie wyłącza go na polecenie procesora. Pracą takiej migawki steruje procesor aparatu i jego osprzęt elektroniczny. Przy zastosowaniu takiego elementu elektronicznego strumień świetlny stale wchodzi do matrycy, dzięki czemu obraz z matrycy jest przesyłany na wyświetlacz LCD aparatu cyfrowego. Taki obraz odczytywany jest w określonym czasie, który trwa od zerowania matrycy do momentu odczytania informacji elektronicznej. Tym razem jest to czas otwarcia migawki, jakim charakteryzuje się aparat. Dzięki migawkom elektronicznym fotograf może korzystać z szybkich czasów naświetlania, nawet do 1/15000s. Elektroniczna migawka charakteryzuje się brakiem hałasu i wibracji. Jedyną rzeczą jest to, że przy użyciu takiej migawki można zaobserwować niską jakość obrazu, ponieważ komórki matrycy są odczytywane sekwencyjnie. Aby uniknąć zniekształceń obrazu, takich nieprzyjemnych efektów jak zjawy, rozkwitanie, profesjonalny sprzęt fotograficzny wyposażony jest również w mechaniczną migawkę.

Migawka mechaniczna

Zapewnia dodatkową ochronę matrycy przed drobnym brudem i kurzem. Pełni też tak ważną funkcję, jak dozowanie światła padającego na element światłoczuły aparatu, czyli matrycę. Dzięki mechanicznej przesłonie, droga matryca zachowuje swoje wysokie walory techniczne. Dla takiej migawki charakterystyczna jest pewna żywotność.
Rolety mechaniczne również dzielą się na dwie grupy - kurtynową i środkową.

Roleta centralna

Reprezentuje strukturę cienkich płyt ( płatki), otwierając się do krawędzi i zamykając w przeciwnym kierunku, dzięki czemu strumień świetlny jest rozprowadzany równomiernie. Mieści się między obiektywami. Najcenniejsze dla profesjonalistów są te zawory, w których zawory otwierają się bardzo szybko.

Rolety kurtynowe

Mają większą prędkość i wyższą chwilową ekspozycję. W konstrukcji rolety kurtynowej zastosowano dwie części (zasłony), które są oddzielone od siebie szczeliną. Strumień świetlny wnika do niego z soczewki. Po uruchomieniu szczeliny, jej pierwsza kurtyna otwiera okno ramy, druga zamyka. Szybkość migawki zależy od szerokości szczeliny, która tworzy się między zasłonami. Zasada działania kurtyny migawki, która przesuwa zasłony, może zniekształcać niektóre obiekty na zdjęciu. Ale ta migawka może obsługiwać szybkie ekspozycje i ma wysoką wydajność.

Migawka elektronowo-optyczna

Aparaty cyfrowe mogą również wykorzystywać migawkę elektrooptyczną, która jest ciekłym kryształem umieszczonym pomiędzy dwiema spolaryzowanymi płytkami. Strumień świetlny przepływa przez ten kryształ, następnie wchodzi do przetwornika optycznego.
Migawka jest niezbędnym elementem w działaniu każdego sprzętu fotograficznego. Podstawową zasadą działania każdego rodzaju migawki jest otwieranie podczas fotografowania, przepuszczanie promieni świetlnych. Gdy strumień światła pada na element światłoczuły, ramka zostaje naświetlona. Kolejnym krokiem jest zamknięcie migawki, co pozwala na rozpoczęcie kolejnego ujęcia. Migawka odgrywa bardzo ważną rolę w projektowaniu aparatu.

Zarówno konwencjonalne aparaty filmowe, jak i nowoczesne aparaty cyfrowe mają układ soczewek optycznych, przysłonę i migawkę. Można powiedzieć, że z punktu widzenia podstawowego schematu urządzenia fotograficznego niewiele się zmieniło wraz z pojawieniem się cyfrowego sprzętu fotograficznego: promienie świetlne gromadzone są w obiektywie, a następnie kierowane przez otwór (przesłonę) do światłoczułego element (czujnik). W tej konfiguracji migawka i przysłona są elementami niewidocznymi dla oczu fotografa, które jednak mają ogromny wpływ na efekt fotografowania. Dlaczego te elementy, dobrze znane z urządzeń filmowych, zachowały się we współczesnej fotografii cyfrowej? Do czego są potrzebne? Jak działają przysłona i migawka w aparacie cyfrowym?

Cel migawki i przysłony

Brama- To jeden z głównych mechanizmów aparatu cyfrowego, który odpowiada za przepuszczanie promieni świetlnych do elementu światłoczułego (matrycy) przez określony czas, gdy fotograf naciśnie spust migawki. Głównym zadaniem migawki jest regulacja czasu przejścia światła przez układ optyczny kamery.

Czas otwarcia migawki aparatu nazywany jest czasem otwarcia migawki lub czasem ekspozycji. Jeśli czas otwarcia migawki jest krótszy niż sekunda, jest wskazywany jako mianownik ułamka, oznaczający ułamek sekundy. Na przykład 1/125 sekundy lub 1/30 sekundy. Migawki zainstalowane w aparatach cyfrowych potrafią zamykać się i otwierać z dużą prędkością, tym samym regulując z dużą precyzją czas naświetlania matrycy, czyli czas otwarcia migawki.

Im dłuższy czas otwarcia migawki, tym więcej światła padnie na światłoczuły element aparatu. Z punktu widzenia fotografa migawka aparatu musi być bardzo dokładna, niezawodna w różnych warunkach fotografowania i mieć szeroki zakres czasu otwarcia migawki. W nowoczesnych aparatach cyfrowych migawka służy nie tylko do kontrolowania czasu otwarcia migawki, ale także do ochrony matrycy przed oświetleniem podczas odczytu obrazu lub przed rozpoczęciem naświetlania.

Membrana to okrągły, zmienny otwór, który znajduje się wewnątrz obiektywu aparatu. Fotograf może zmieniać średnicę otworu, dostosowując w ten sposób przepływ światła wpadającego do matrycy aparatu cyfrowego. Wielkość tej dziury zależy od liczby f: im większa apertura (mała liczba f), tym więcej światła pada na matrycę i odwrotnie.

W aparatach cyfrowych liczbę przysłony można zmieniać w dość szerokim zakresie, np. dla obiektywu Tamron AF 18-270mm f/3.5-6.3 Di II VC, od f/3.5 do f/6,3. Ponadto przysłona wpływa również na głębię ostrości fotografowanego obszaru, umożliwiając fotografowi kontrolę nad procesem twórczym. Jak już wiadomo, czas otwarcia migawki z przysłoną to parametry współzależne. Razem tworzą tzw para z targów: Zmniejszenie jednego z tych parametrów zwiększa drugi.

Migawka fotograficzna: zasada działania i rodzaje

W momencie wykonania zdjęcia otwiera się migawka aparatu. Promienie świetlne przechodzą przez soczewkę, uderzają w przesłonę, dzięki czemu regulowana jest ilość światła, a ostatecznie docierają do elementu światłoczułego. Po tym, jak światło padnie bezpośrednio na matrycę aparatu cyfrowego, rozpoczyna się naświetlanie kadru. Potem migawka się zamyka. Za chwilę aparat będzie gotowy do wykonania kolejnego kadru. Otwieranie i zamykanie, przesłona, podobnie jak przesłona, zapewnia zmianę ilości światła padającego na matrycę.

Oczywiście, bez względu na to, jak doskonała jest migawka fotograficzna, jej otwarcie wymaga krótkiego, ale wciąż określonego czasu. Zamknięcie go również zajmuje trochę czasu. Pod tym względem można wyróżnić trzy etapy lub fazy w działaniu migawki fotograficznej.

Pierwsza faza związana jest z otwarciem aktywnej przysłony obiektywu. Kolejny to już faza pełnego otwarcia aktywnego otwarcia. I wreszcie ostatnia faza to faza zamykania, czyli pewien okres czasu od początku spadku aktywnego otwarcia do jego całkowitego zamknięcia. Z tego można zrozumieć, że podczas całego cyklu migawki efektywna przysłona obiektywu pozostaje w pełni otwarta tylko przez ułamek czasu.

W związku z tym jedną z najważniejszych cech migawki jest: sprawność optyczna(Efficiency), który określa stosunek ilości światła, które przeszło w czasie, gdy migawka była uruchomiona, do ilości światła, które mogło przejść przez „idealną” migawkę w tym samym czasie. Im bardziej wartość sprawności zbliża się do jedności (czyli do 100%), tym lepiej działa roleta. Innymi słowy, im mniej czasu zajmuje otwieranie i zamykanie migawki przy danym czasie otwarcia migawki, tym dłużej otwór obiektywu będzie całkowicie otwarty, co oznacza, że ​​więcej światła przejdzie przez obiektyw. W związku z tym możemy powiedzieć, że dobra migawka fotograficzna jest w stanie pełniej odsłonić przysłonę obiektywu.

Wszystkie przesłony aparatów cyfrowych posiadają specjalne kontrolki, za pomocą których można ustawić czas otwarcia migawki wymagany dla danego zdjęcia. Jednak odpowiedni czas otwarcia migawki może zostać określony automatycznie przez aparat. Wiele urządzeń posiada specjalne w pełni ręczne sterowanie czasem otwarcia migawki (Bulb), za pomocą którego migawka może nie tylko otwierać się, ale i zamykać ściśle na polecenie fotografa. Ten tryb jest bardzo przydatny podczas fotografowania z długimi czasami ekspozycji, gdy aparat jest zamocowany na statywie.

Ze względu na konstrukcję i zasadę działania migawki w aparatach cyfrowych dzielą się na następujące typy:

- Elektroniczna migawka

Jeśli w aparatach filmowych zainstalowano migawkę mechaniczną, która otwierała i zamykała zasłony, ograniczając wpływ światła na film, to w aparatach cyfrowych jej rolę pełni migawka elektroniczna. Prawie wszystkie aparaty cyfrowe są wyposażone w ten elektroniczny odpowiednik migawki, który jest wbudowany bezpośrednio w czujnik aparatu.

Jest to rodzaj przełącznika, który włącza czujnik, aby otrzymać strumień światła we właściwym czasie i wyłącza go na polecenie procesora. Elektronika aparatu i procesor w pełni sterują pracą takiej migawki. Cechą migawki elektronicznej jest to, że światło nieustannie pada na matrycę, co umożliwia w szczególności przenoszenie obrazu z matrycy na wyświetlacz LCD aparatu. Po wyzwoleniu elektronicznej migawki obraz z matrycy aparatu jest odczytywany przez określony czas. Ten odstęp pomiędzy zerowaniem matrycy a momentem odczytania z niej informacji elektronicznej jest w tym przypadku czasem przetrzymania.

Zaletą stosowania migawek elektronicznych w nowoczesnej fotografii cyfrowej jest to, że można je wykorzystać do uzyskania bardzo krótkich czasów otwarcia migawki. Taka migawka, w szczególności, jest w stanie obsługiwać czas otwarcia migawki do 1/8000 lub 1/15000 s. Ponadto migawka elektroniczna działa cicho i bez wibracji.

Ma jednak również swoje wady. Jest to przede wszystkim niska jakość związana z różnymi zniekształceniami obrazu, których przyczyną jest sekwencyjny odczyt komórek matrycy. Ze względu na stałą ekspozycję na światło migawka elektroniczna jest podatna na zjawy, rozkwitanie i inne nieprzyjemne efekty. Dlatego w zaawansowanych aparatach kompaktowych i profesjonalnych urządzeniach cyfrowych poza migawką elektroniczną zawsze występuje tradycyjna migawka mechaniczna. Tanie modele aparatów cyfrowych wykorzystują wyłącznie migawkę elektroniczną.

Pomimo pojawienia się fotografii cyfrowej z migawkami elektronicznymi sterowanymi przez wydajne procesory, migawka mechaniczna nie należy do przeszłości. Nadal jest używany w przyzwoitych aparatach cyfrowych, dopiero teraz jest sparowany z elektronicznym. Synchroniczne działanie tych dwóch przesłon umożliwia uzyskanie krótkich czasów naświetlania przy jednoczesnym uniknięciu aureoli wokół kontrastowych obrazów. W profesjonalnych lustrzankach cyfrowych i zaawansowanych kompaktach migawka elektroniczna służy tylko do ultrakrótkich naświetleń, ale przede wszystkim działa mechaniczna.

Oprócz tego, że mechaniczna przesłona dozuje światło padające na światłoczuły element aparatu, służy ona również do dodatkowej ochrony matrycy przed kurzem i brudem. Matryca to przecież najdroższy element aparatu cyfrowego, zwłaszcza jeśli chodzi o aparat profesjonalny. Sama migawka mechaniczna ma pewien zasób pracy i z czasem się psuje.

Ze względu na swoją konstrukcję żaluzje mechaniczne są tradycyjnie podzielone na dwa typy - żaluzje centralne i kurtynowe (w płaszczyźnie ogniskowej). Migawka centralna jest zwykle montowana między soczewkami obiektywu. Wykorzystuje przesłony w postaci cienkich płatków, które otwierają otwór świetlny obiektywu od osi optycznej do krawędzi i zamykają w przeciwnym kierunku. Zapewnia to równomierny rozkład oświetlenia na całym polu kadru. Największą skuteczność posiada centralna przesłona, w której osłony świetlne działają z największą prędkością.

Centralna przesłona ma sporo zalet: brak zniekształceń obrazu w wyniku pracy, równomierny rozkład oświetlenia i dobrą odporność na wahania temperatury. Jednak w porównaniu z roletami kurtynowymi, centralne mają niższą skuteczność i niższą prędkość minimalną, czyli wolniejszą chwilową ekspozycję.

Jeśli chodzi o migawkę kurtynową lub w płaszczyźnie ogniskowej, wykorzystuje nieprzezroczystą migawkę, składającą się z dwóch części, oddzielonych poprzecznym otworem. Światło z soczewki wchodzi do tej szczeliny. Po uruchomieniu migawki zasłony przesuwają się jedna po drugiej: pierwsza migawka światła otwiera okno ramy, a druga odpowiednio je zamyka. Czas otwarcia migawki zależy tutaj od szerokości szczeliny.

Głównymi zaletami kurtyny migawki są jej wysoka skuteczność (może sięgać 95%) oraz możliwość wypracowania krótkich czasów naświetlania (w niektórych modelach do 1/1250 s). Jednak podczas fotografowania szybko poruszających się obiektów użycie migawki w płaszczyźnie ogniskowej często prowadzi do przemieszczenia i zniekształcenia poszczególnych elementów obrazu. Rolety kurtynowe charakteryzują się również tym, że są bardziej podatne na wahania temperatury.

- Migawka elektronowo-optyczna

Niektóre modele aparatów cyfrowych wykorzystują migawkę elektroniczną zamiast migawki mechanicznej z migawką elektroniczną. Jest to ciekły kryształ umieszczony pomiędzy dwiema równoległymi spolaryzowanymi płytkami. Przez nią strumień światła przechodzi do wzmacniacza obrazu kamery. Po przyłożeniu napięcia do cienkiego przewodzącego osadzania wewnętrznej powierzchni płytek powstaje pole elektryczne, które zmienia płaszczyznę polaryzacji ciekłego kryształu o 90 stopni. Dzięki temu zapewniona jest maksymalna nieprzezroczystość kryształów, a w konsekwencji przesłona ciekłokrystaliczna zamyka się. W przypadku braku napięcia światło wnika do matrycy przez ciekły kryształ. Ponieważ nie ma tu elementów mechanicznych, migawka elektrooptyczna jest dość niezawodna i prosta.

Przysłona aparatu cyfrowego

Przesłona w swojej klasycznej formie została zaprojektowana jako nieprzezroczysta przesłona utworzona przez cienkie metalowe ostrza przesuwające się w kierunku środka obiektywu. To jest tak zwana przesłona tęczówki. Cienkie płatki ułożone w okrąg wzdłuż krawędzi soczewki obracają się i w ten sposób powiększają lub zmniejszają otwór, przez który wpada światło. Im bardziej otwarte są listki przysłony, tym więcej światła jest przekazywane do elementu światłoczułego. Sterowanie przysłoną w aparatach cyfrowych może odbywać się w trybie ręcznym lub automatycznym.

Ręczne sterowanie przysłoną realizowane jest zwykle w postaci pierścienia na zewnętrznej powierzchni tubusu obiektywu, na którym zaznaczona jest skala liczby przysłony. Gdy obracasz pierścieniem przysłony, ostrza poruszają się. W takim przypadku każde przejście od jednej wartości liczby f do wartości sąsiedniej powoduje dokładnie dwukrotną zmianę ilości światła przechodzącego przez soczewkę. Tryb priorytetu przysłony jest bardzo wygodny, kiedy możesz samodzielnie ustawić przysłonę, a aparat automatycznie ustawi wszystkie inne parametry fotografowania. Sterowanie przysłoną w trybie automatycznym odbywa się za pomocą elektroniki aparatu, wychodząc od analizy specyficznych warunków fotografowania.

Zmiana przysłony wpływa na dwie kluczowe właściwości obrazu jednocześnie - przysłonę i głębię ostrości. Przysłona jest rozumiana jako maksymalna ilość światła, jaką dany obiektyw jest w stanie przepuścić. W warunkach dziennych regulacja i sterowanie przysłoną aparatu cyfrowego nie jest trudne. Jednak w warunkach słabego oświetlenia, na przykład podczas fotografowania w ciemnym pomieszczeniu, fotograf musi robić zdjęcia z dużą przysłoną, aby zapobiec ściemnieniu zdjęcia. Wymaga to elastycznej kontroli przysłony, aby zrekompensować brak światła.

Rozmiar przysłony określa również obszar, który będzie wyglądał ostro na zdjęciu. Innymi słowy, przysłona określa, czy tło na zdjęciu będzie rozmyte, czy ostre. Na przykład mała przysłona służy do rozmycia tła i perspektywy. Głębia ostrości rozciąga się od środka do krawędzi obrazu, więc im bliżej krawędzi obrazu, tym bardziej rozmazany będzie obiekt. Wręcz przeciwnie, duża przysłona jest używana, gdy wszystko musi wyglądać ostro na zdjęciu. Ogólnie rzecz biorąc, kontrola przysłony daje fotografowi pełną swobodę działania i szerokie pole do twórczych eksperymentów.

Mówiąc o przesłonie i przesłonie aparatu cyfrowego, należy zauważyć, że w niektórych nowoczesnych aparatach przesłonę można połączyć z przesłoną z centralnym ostrzem. W tym przypadku mechanizm przysłony jest wyzwalany dokładnie w momencie zwolnienia migawki, a listki migawki jednocześnie rozchodzą się na odległość odpowiadającą ustawionej wartości przysłony. Ale takie połączone przesłony-przesłony z regulacją wielkości i czasu otwarcia otworu świetlnego są instalowane głównie w kamerach klasy podstawowej. Chociaż zapewniają świetną kompaktowość sprzętu fotograficznego.

Problem w tym, że łączony mechanizm migawki i przysłony ze względu na swoją konstrukcję jest w stanie wypracować tylko takie pary ekspozycji, jak długa ekspozycja – minimalny otwór względny lub krótki czas otwarcia migawki – maksymalny otwór względny. Ta liniowość parametrów ekspozycji powoduje, że np. w warunkach słabego oświetlenia aparat będzie używał długich naświetleń przy otwartej przysłonie, co oczywiście negatywnie wpłynie na jakość obrazu fotograficznego. Ponadto migawki przysłony nie są w stanie zapewnić szerokiego zakresu czasów otwarcia migawki i przysłony.

Migawka i przysłona pozostają głównymi mechanizmami aparatu fotograficznego w erze cyfrowej. Wraz z charakterystyką obiektywu, migawka i przysłona w dużej mierze decydują o jakości obrazu fotograficznego. Możliwość ręcznej regulacji przysłony i czasu otwarcia migawki zapewnia fotografowi miejsce na kreatywne eksperymenty i dostrajanie aparatu cyfrowego do określonych warunków fotografowania.

Wydajność migawki to jeden z najważniejszych parametrów, którymi steruje fotograf, aby uchwycić chwilę. Wraz z pojawieniem się migawek elektronicznych w bezlusterkowcach w menu ustawień pojawiło się wiele dodatkowych opcji, a ludzie zaczęli często zadawać pytania o to, co jest i dlaczego. W tym artykule chciałbym szczegółowo opisać zasady działania migawki aparatów, aby zrozumieć, jakie ustawienia są potrzebne do czego i jakie ograniczenia pojawiają się podczas pracy z niektórymi rodzajami rolet.

Więc najpierw musisz zrozumieć małą teorię. Migawka to urządzenie, które ogranicza dostęp światła do matrycy (lub do filmu, ale na razie nie będziemy rozważać tej techniki). Bramy mogą być „mechaniczne” (jeśli słusznie powiedzieć, to nadal „elektromechaniczne”, bo czasy czystej mechaniki już minęły, ale dla uproszczenia sprowadzają się do „mechanicznych”), „elektronicznych” i wszelkiego rodzaju „połączone”, w różnym stopniu, łączące w sobie zasady rolet mechanicznych i elektronicznych.

1. Migawka mechaniczna
Najczęściej nowoczesne aparaty wykorzystują mechaniczną migawkę płaszczyzny ogniskowej, która znajduje się bezpośrednio przed czujnikiem. Jest też centralna przesłona, która z reguły znajduje się w obiektywie, ale nie będziemy o tym dzisiaj mówić, bo teraz jest to dość rzadkie i zwykle w systemach średnioformatowych (np. w aparatach kompaktowych centralna migawka znajduje się w aparatach serii X100 firmy FUJIFILM, o ile mi wiadomo, w podobnych modelach).

Dużo upraszczając, w rzeczywistości migawka płaszczyzny ogniskowej składa się z dwóch zasłon. Jedna z nich odcina dostęp do matrycy, a druga odpowiednio ją zamyka. Cóż, jeśli trochę się zatrzymasz, bardziej poprawne byłoby nazwanie tego projektu w następujący sposób: elektronicznie sterowana migawka płaszczyzny ogniskowej typu płaszczyzny ogniskowej z pionowym przesuwem kurtyny. Ale nie jesteśmy nudni, prawda?

Jeśli mówimy o lustrzankach, to matryca nie jest zaangażowana w czasie budowy kadru, w celowaniu pomaga nam system luster i pryzmat. Dlatego w momencie, gdy celujemy i kadrujemy kadr, migawka lustrzanek jest zamknięta i gotowa do fotografowania. Po naciśnięciu spustu migawki lustro unosi się, migawka otwiera się (przesuwa się pierwsza kurtyna, umożliwiając dostęp światła do matrycy). A po osiągnięciu wymaganego czasu otwarcia migawki migawka zamyka się (druga kurtyna zostaje opuszczona, zamykając matrycę). Ten film wyraźnie pokazuje, jak działa cały system:

Ale skoro mówimy o aparatach bezlusterkowych, tutaj wszystko jest nieco inne. W momencie, gdy kadrujemy kadr, matryca jest zaangażowana, działa – sygnał jest z niej odczytywany i przesyłany na ekran lub do elektronicznego wizjera. W związku z tym roleta musi być stale otwarta. W momencie wciśnięcia spustu migawki najpierw zamyka się migawka w bezlusterkowcu, a następnie proces przebiega dokładnie tak samo jak opisano powyżej: pierwsza kurtyna otwiera dostęp światła do matrycy, a druga zamyka. Tutaj możecie zobaczyć jak to się dzieje na przykładzie migawki FUJIFILM X-Pro1 (tak naprawdę model aparatu nie jest tak ważny, w przypadku innych bezlusterkowców wszystko działa w ten sam sposób):

Migawka mechaniczna jest dobrze znana z kamer filmowych, jest to konstrukcja debugowana technologicznie. To jasne, jak z nią pracować. Taka migawka ma jednak szereg ograniczeń. A najbardziej nieprzyjemne z nich to:

• prędkość całej jednostki zależy od prędkości ruchu zasłon
• brak możliwości ustalenia bardzo krótkich czasów otwarcia migawki
• wibracje wprowadzane do systemu przez ruchome części żaluzji
• migawka wydaje głośny dźwięk podczas pracy

W przypadku pierwszego wszystko jest całkiem jasne: ruchome części nie mogą poruszać się szybciej niż określony limit prędkości, w przeciwnym razie zostaną zniszczone podczas przyspieszania lub hamowania. Jednak to nie tylko siła węzła. Ważne jest również, aby roleta poświęcała czas nie tylko na odsłonięcie ramy, co samo w sobie jest oczywiste, ale także na „obsługowe” otwieranie i zamykanie rolet. Co to znaczy? Pozwól mi wyjaśnić. Pamiętaj, że w aparatach bezlusterkowych migawka jest otwarta podczas kadrowania. Oznacza to, że aby zrobić zdjęcie, najpierw trzeba zamknąć tę migawkę, a to wymaga czasu. W większości aparatów ruch migawki trwa od 1/60 do 1/250 sekundy (tzw. „czas synchronizacji”, w przypadku X-H1 wynosi on 1/250 sekundy). Jeśli wyglądasz na bardzo, bardzo uproszczony, to dla ramki, powiedzmy, że przy czasie otwarcia migawki 1/1000, aparat będzie musiał wydać 1/250, aby zamknąć migawkę, wtedy pierwsza kurtyna opadnie 1/ 250, a po nim z opóźnieniem 1/1000 zamknie drugą kurtynę, a kolejne 1/250 będzie potrzebne do powrotu żaluzji do pierwotnego położenia. Oznacza to, że w idealnych warunkach dla klatki o czasie otwarcia migawki 1/1000 sekundy mechanizm migawki wyda: 1/250 + 1/250 + 1/1000 + 1/250 = 13/1000 (około 1/77 sekundę), przez cały ten czas aparat będzie zajęty, nie będziesz mógł zrobić kolejnego zdjęcia. Przypomnę, że to idealny przypadek. W rzeczywistości wszystko będzie nieco inne, jeszcze więcej czasu poświęcimy na dodatkowe ruchy. Na tej podstawie można zrozumieć, że prędkość zdjęć seryjnych z mechaniczną migawką będzie dość wysoka, ale nadal ograniczona przez sam proces.

W zasadzie nowe ultralekkie i ultrawytrzymałe materiały mogłyby pomóc w pierwszym przypadku, a prędkość ruchu rolet można zwiększyć. Jednak w rzeczywistości wytrzymałość węzła nie jest jedynym ograniczeniem, które uniemożliwia dalszy rozwój mechanizmu migawki. W tym miejscu warto mówić o drugim ograniczeniu, które w rzeczywistości okazuje się znacznie bardziej nieprzyjemne niż pierwsze. Faktem jest, że jeśli czas otwarcia migawki jest dość długi, migawka będzie działała tak: pierwsza migawka otwiera się całkowicie -> światło pada na całą powierzchnię matrycy -> wymagany czas migawki zostaje osiągnięty -> druga migawka zamyka się, przerywając strumień światła. Ale jeśli trzeba ustawić szybsze czasy otwarcia migawki, migawka zaczyna działać inaczej: otwiera się pierwsza migawka, dostarczając światło do matrycy -> tylko część matrycy jest jeszcze otwarta, ale krótki czas otwarcia już został osiągnięty - > druga zasuwa zaczyna się zamykać, gdy pierwsza nie jest całkowicie otwarta. Czyli tak naprawdę przy krótkich ekspozycjach migawka nie otwiera całej matrycy, a tylko jej część – szczelina „biegnie” wzdłuż sensora, odsłaniając kadr. Im węższa szczelina, tym mniej światła wpada do czujnika i tym krótszy czas otwarcia migawki zapewnia migawka. Tak to wygląda:

Ale oto pech: jeśli szczelina jest bardzo, bardzo cienka, to tutaj, oprócz problemów z dokładną synchronizacją ruchu samych przesłon, pojawia się również efekt dyfrakcji, który zauważalnie pogarsza jakość powstałego obrazu . Dlatego w większości aparatów najszybszy czas otwarcia migawki w przypadku migawki mechanicznej wynosi zwykle 1/8000 sekundy. Oznacza to, że druga kurtyna zaczyna się poruszać po pierwszej z różnicą 1/8000 sekundy.

Nawiasem mówiąc, ze względu na zasadę płaszczyzny ogniskowej migawki mechanicznej, podczas fotografowania z lampą błyskową pojawiają się pewne problemy. Faktem jest, że większość błysków ma dość krótką długość impulsu. To znaczy w uproszczeniu - lampa błyskowa świeci bardzo jasno, ale przez krótki czas. Z reguły impuls trwa od 1/800 do 1/40000 sekundy w zależności od mocy. Jeśli czas otwarcia migawki jest wystarczająco długi, migawka otwiera cały czujnik, a następnie na całym obszarze czujnika zostaje wystawiony krótki impuls błysku. Ale jeśli chcesz użyć krótszego czasu otwarcia migawki, to już będzie to zdeterminowane, jak pamiętamy, ruchem migawki wzdłuż matrycy. A światło z delikatnego impulsu błyskowego odsłoni tylko niewielki obszar czujnika. Dlatego oświetlona zostanie nie cała rama, a tylko jej część. Dlatego podczas fotografowania z lampą błyskową w aparatach wprowadzane są ograniczenia dotyczące krótkich ekspozycji: gdy lampa błyskowa jest włączona, po prostu nie można używać czasów otwarcia migawki, przy których nie cała matryca jest otwarta. To ograniczenie można obejść, korzystając z lamp błyskowych z trybem „szybkiej synchronizacji”. Dzięki niemu impuls ma słabszą moc, ale trwa tak długo, jak to konieczne, aby odsłonić całą ramkę z działającą szczeliną migawki.

Trzeci punkt to drżenie migawki podczas pracy, tak zwany wstrząs migawki. Bez względu na to, jak lekkie są kurtyny migawki, nadal niosą ze sobą ciężar, a podczas ruchu przyspieszają i zwalniają, powodując wibracje systemu. Jeśli przy krótkich ekspozycjach niewielkie wahania nie zakłócają tak bardzo procesu fotografowania, to przy umiarkowanie długich ekspozycjach drgania te prowadzą już do mikrorozmycia, a w konsekwencji do spadku jakości uzyskiwanego obrazu. A tak przy okazji, im wyższy megapiksel aparatu, tym bardziej będzie to zauważalne. Inżynierowie pracują nad tłumieniem oscylacji, ale tutaj musisz zrozumieć, że nie mogą anulować praw fizyki. Nawiasem mówiąc, w tym filmie w zwolnionym tempie bardzo dobrze można zaobserwować drgania zasłon migawki:

I wreszcie – mechaniczna przesłona hałasuje podczas pracy. Ta sama „laska ciężarówka”, którą słyszymy podczas strzelania. W lustrzance cyfrowej dodano również trzepotanie lustra. Ale nawet nienaganne aparaty z mechaniczną migawką wcale nie są ciche. Nie jest to dopuszczalne we wszystkich filmach. Na przykład w fotografii teatralnej lub przyrodniczej dźwięki mechanicznej migawki mogą być dość uciążliwe.

Podsumowując, mechaniczna przesłona ma niezaprzeczalne zalety:

• jego konstrukcja jest zrozumiała, została dobrze rozwinięta przez lata
• dostępny jest szeroki zakres czasów otwarcia migawki (teoretycznie od nieskończoności do 1/8000 sekundy)

Są też wady:

• brak możliwości zastosowania bardzo krótkich czasów otwarcia migawki
• szok migawki
• dźwięki operacyjne
• zużycie mechanizmu

2. Elektroniczne śniadanie
Podczas korzystania z migawki elektronicznej matryca nie jest zasłonięta żadną zasłoną, zawsze pozostaje otwarta. Po prostu przez naciśnięcie spustu migawki ładunek na elementach światłoczułych jest resetowany do zera, sygnał jest rejestrowany, a następnie po określonym czasie jest odczytywany. Mówiąc prościej – matryca jest włączana, aby zarejestrować światło, a pod koniec naświetlania się wyłącza. Na przykład wszystkie smartfony są wyposażone w migawkę elektroniczną. Ostatnio ten rodzaj migawki stał się dość powszechny w dużych aparatach bezlusterkowych.

Zalety migawki elektronicznej:

• może zapewnić bardzo szybkie czasy otwarcia migawki (do 1/32000 dla aparatów FUJIFILM serii X)
• on jest absolutnie cichy
• nie ma nawet najmniejszego wstrząsu aparatu z powodu ruchu części przesłony
• nie zużywa zasobów migawki mechanicznej, ponieważ zasłony nie działają
• jest kompaktowy, nie ma ruchomych części

Oczywiście, jak każdy inny instrument, migawka elektroniczna również ma swoje wady. Najbardziej nieprzyjemne z nich to:

• efekt toczenia migawki
• smugi podczas fotografowania z migającymi źródłami światła
• niemożność pracy z lampami błyskowymi

Więc pierwsza rzecz. Podczas fotografowania szybko poruszających się obiektów może wystąpić zniekształcenie zwane „rolling shutter”. Nie ma normalnego rosyjskiego tłumaczenia tego terminu, więc jest on napisany w języku angielskim lub rosyjskim z transliteracją - „rolling shutter”. Efekt „rolling shutter” spowodowany jest tym, że podczas pracy piksele matrycy nie są odczytywane od razu, ale sekwencyjnie: w czasie upływającym od momentu odczytania pierwszego wiersza do momentu odczytania ostatniego wiersza, szybko - poruszający się obiekt ma czas na przesunięcie. W efekcie można np. otrzymać samochód z owalnymi kołami lub dziwnie zdeformowaną osobę. Możesz przeczytać więcej o tym efekcie na Wikipedii:. W rezultacie krótkie czasy otwarcia migawki elektronicznej mogą być przydatne, na przykład podczas fotografowania z dużym otworem w jasnym świetle słonecznym, ale nie podczas fotografowania wydarzeń sportowych lub innych szybko zmieniających się scen.

Rozwiązaniem problemu rolet może być tzw. roleta globalna. To rodzaj elektronicznej migawki, w której dane z matrycy nie są odczytywane linia po linii, ale jednocześnie. Złożoność implementacji globalnej migawki polega na tym, że obecnie przepływ danych z macierzy jest tak duży, że potrzebne są drogie rozwiązania, które pozwalają na ich odczytanie za jednym razem. Dlatego na razie globalna przesłona jest używana tylko w tych systemach, w których jest to niezbędne i gdzie cena sprzętu nie jest tak krytycznym czynnikiem. Np. globalna migawka wciąż jest najbardziej rozpowszechniona w cyfrowych kamerach kinowych – tam roleta jest niedopuszczalna, a wysoka cena rozwiązania nie jest tak odczuwalna na tle ogólnego budżetu filmu.

Drugi. Pulsujące i migoczące źródła światła (latarki, błyskawice, monitory komputerowe, migoczące światła fluorescencyjne itp.) mogą pozostawiać smugi w kadrze. Oznacza to, że jedna część obrazu jest znacznie słabsza od drugiej. Granica między nimi jest zwykle bardzo ostra. Efekt występuje z tego samego powodu, co roleta. Jego wyjaśnienie i przykład ramki można zobaczyć pod powyższym linkiem na Wikipedii. Z powodu tego efektu nie można używać lampy błyskowej z migawką elektroniczną (pozycja „Lampa błyskowa” w menu jest wyłączona, gdy wybrana jest migawka elektroniczna) i nie należy jej robić w studio. Nawiasem mówiąc, efekt nie zawsze się pojawia – przy stosunkowo długich czasach otwarcia migawki zwykle nie.

Podsumowując, migawka elektroniczna jest dość ciekawym rozwiązaniem, ale jak dotąd, ze względu na ograniczenia technologiczne, znajduje zastosowanie albo w przypadkach, gdy wymagany jest bardzo krótki czas otwarcia migawki, albo tam, gdzie dźwięk towarzyszący pracy mechanizmów aparatu jest nie do przyjęcia.

3. Hybrydowy
I wreszcie doszliśmy do hybryd, w których starają się łączyć zalety dwóch pierwszych typów przesłon i unikać ich wad. W tej części porozmawiamy o elektronicznej przedniej kurtynie migawki. Podczas korzystania z funkcji elektronicznej przedniej kurtyny migawki nie jest stosowana mechaniczna kurtyna przednia. Zamiast tego wyzwalana jest elektroniczna ekspozycja przetwornika obrazu (jak w przypadku elektronicznej migawki), co kończy się mechanicznym zamknięciem tylnej kurtyny migawki. Oznacza to, że w połowie elektroniczna, w połowie mechaniczna migawka. Co nam to daje? Oto co:

• aparat bezlusterkowy nie marnuje czasu na zamknięcie migawki przed zrobieniem zdjęcia
• podczas naświetlania nie ma drgania systemu spowodowanego ruchem przesłon
• dźwięk migawki jest wyciszony (przesuwa się tylko jedna z dwóch zasłon)

Pierwsze dwie chwile... A trzecia, co już tam jest! Wszystko to przydaje się przy pracy reporterskiej, gdzie liczy się szybkość i przejrzystość. A cichsza praca nie będzie zbyteczna. A szczególnie ważny jest brak wstrząsów migawki w połączeniu ze stabilizacją matrycy, którą zastosowano w FUJIFILM X-H1. Bo tam dokłada się wszelkich starań, aby niepotrzebne drgania nie wpływały na układ – w końcu ich wpływ na stabilizowaną matrycę będzie znacznie bardziej odczuwalny niż na sztywno zamocowanej!

Istnieje kilka niuansów elektronicznej przedniej kurtyny migawki. Po pierwsze, podczas fotografowania z krótkim czasem otwarcia migawki (zwykle krótszym niż 1/2000 sekundy) i przy szeroko otwartej przysłonie na obrazie może pojawić się rozmyty obszar. Niekoniecznie będzie, ale może. Po drugie, w ten sam sposób podczas fotografowania z krótkim czasem otwarcia migawki (krótszym niż 1/2000 sekundy), w zależności od warunków fotografowania, jasność obrazu może być nierówna. Niestety są to koszty „kombinacji” – trybu migawki z elektroniczną przednią kurtyną, choć w mniejszym stopniu, ale dziedziczy „wrzody” po migawce elektronicznej. I po trzecie, jeśli obiektyw jest wyprodukowany przez innego producenta, to podczas fotografowania z migawką z pierwszą elektroniczną kurtyną najprawdopodobniej nie będzie możliwe ustawienie prawidłowej ekspozycji lub jasność obrazu ponownie będzie nierówna. We wszystkich takich przypadkach musisz przełączyć się na inny rodzaj migawki, na przykład mechaniczną.

Skoro więc ustaliliśmy już teorię, możemy już zacząć wyjaśniać działanie trybów migawki na przykładzie aparatu FUJIFILM X-H1. Jest ich kilka, możesz wybrać z poniższej listy:

• Mechaniczny (SM) ... Domyślny czas otwarcia migawki wynosi od 30 sekund do 1/8000 sekundy, ale w trybie priorytetu migawki (S) i ręcznym (M) czas otwarcia migawki można ustawić od 15 minut do 1/8000 sekundy, a w trybie B (B), maksymalny czas otwarcia migawki może wynosić do 60 minut. Dobra stara mechanika! Zalecane jest w większości przypadków, zwłaszcza gdy dźwięk migawki nie jest krytyczny, gdy nie są potrzebne bardzo szybkie czasy otwarcia migawki i gdy zadaniem nie jest wyraźna stabilizacja obrazu. Konieczne jest również przełączenie się na ten rodzaj migawki, jeśli zamierzasz fotografować z lampą błyskową lub w studio.


• Elektroniczny (ES) ... Domyślnie od 30 sekund do 1/32000 sekundy, a także w trybach S i M może wynosić od 15 minut do 1/32000 sekundy. Tryb jest całkowicie cichy i pozwala na bardzo szybkie czasy otwarcia migawki. Ale, niestety, jest podatny na zwijanie migawki i pojawianie się pasków podczas fotografowania z migoczącym światłem ... Dlatego ten rodzaj migawki jest zalecany tylko w przypadkach, gdy potrzebna jest całkowita cisza lub gdy wymagane są bardzo krótkie czasy naświetlania. Jednocześnie zdecydowanie odradza się fotografowanie scen dynamicznych i unikanie migotania światła (daje to np. świetlówki). Ten tryb migawki jest również używany w sytuacjach, w których chcesz w pełni wykorzystać systemy stabilizacji obrazu, na przykład podczas fotografowania z bardzo długimi czasami ekspozycji z ręki, bez statywu lub podczas wykonywania zdjęć seryjnych z długimi czasami ekspozycji. Swoją drogą to właśnie w tym trybie osiągana jest maksymalna szybkostrzelność aparatu - aż 14 klatek na sekundę!


• (EF) ... Czas otwarcia migawki wynosi od 30 sekund do 1/8000 sekundy, ale w trybach S i M może wynosić od 15 minut do 1/8000 sekundy. Ten rodzaj migawki może być stosowany w fotografii, gdy konieczne jest skrócenie czasu między naciśnięciem spustu migawki a wykonaniem zdjęcia. Ten tryb można również ustawić, gdy wymagany jest dobrze ustabilizowany obraz pojedynczych ujęć. W rzeczywistości jest to idealny tryb migawki reporterskiej: szybki, cichy, z dobrą stabilizacją. Jedyną rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że maksymalna jakość obrazu w tym trybie jest osiągana przy czasach otwarcia migawki do 1/2000 sekundy, więc nie zaleca się robienia zdjęć z bardzo krótkimi czasami otwarcia migawki przy użyciu tego typu migawki. Jednak w przypadku większości wiadomości, 1/2000 sekundy jest więcej niż wystarczające.


• Mechaniczny + Elektroniczny (m + mi) ... W tym przypadku, od 30 sekund do 1/8000, aparat będzie robił zdjęcia z migawką mechaniczną, a przy czasach otwarcia migawki krótszych niż 1/8000 sekundy, do akcji wkracza migawka elektroniczna, do 1/32 000 sekundy. Oznacza to, że migawka elektroniczna działa tylko wtedy, gdy migawka mechaniczna nie radzi sobie już z szybkością. Bardzo wygodna kombinacja do fotografowania z optyką o wysokiej aperturze z otwartą przysłoną. Szczególnie przydatne w połączeniu z trybami rozszerzania zakresu dynamicznego, które wymagają wyższych wartości ISO dla aparatów FUJIFILM. Oznacza to, że jest to idealny tryb do fotografowania z poprawkami o wysokiej przysłonie z otwartą przysłoną i maksymalnym rozszerzeniem zakresu dynamicznego, podczas gdy można spokojnie fotografować w ciągu dnia, aparat dobrze radzi sobie z takimi scenami dzięki tej kombinacji trybów migawki.


• Z elektroniczną zasłoną przednią + Mechaniczny (EF + m) ... Tutaj od 30 sekund (lub 15 minut w S i M) do 1/2000 zadziała migawka z elektroniczną przednią kurtyną, a po 1/2000 i do 1/8000 - mechaniczna. Wygodny tryb do fotografii reportażowej. Przy najpopularniejszych czasach otwarcia migawki (do 1/2000) zadziała cichsza, szybsza i mniej obciążona wibracjami migawka z elektroniczną przednią kurtyną migawki, a przy krótszych czasach otwarcia — mechaniczna.


• Z elektroniczną zasłoną przednią + Mechaniczny + Elektroniczny (EF + m + mi) ... Od 30 sekund (lub 15 minut w trybie S i M) do 1/2000 aparat będzie fotografować z elektroniczną przednią kurtyną migawki, po 1/2000 i do 1/8000 migawka mechaniczna będzie działać, a przy krótszych czasach otwarcia migawki niż 1/8000, a do 1/32 000 będzie migawka elektroniczna. Kombinacja! Wszystko na raz. To chyba najciekawszy tryb dla X-H1.

We wszystkich trybach łączonych (takich jak „EF + M + E”) przełączenie na ten lub inny rodzaj migawki nastąpi automatycznie, w oparciu o wymagany czas otwarcia migawki podczas naświetlania kadru.

Zastosowanie nowoczesnych aparatów cyfrowych przesłony typu focalplane z pionowym przesuwem kurtyny... Oznacza to, że taka migawka znajduje się bezpośrednio przed czujnikiem aparatu, składa się z zasłon, które poruszają się w pionie (zwykle od góry do dołu iz tyłu).

Poniżej znajduje się wyraźna ilustracja wyzwalania migawki:

Wideo 1.

Zwróć uwagę ile potrząsa lustrem po jego powstaniu i powrocie, a także jak zasłony okienne drżą potwornie... Na filmie widać, że kurtyny okiennic składają się z kilku części (tzw. lameli lub „żaluzji”).

Wideo 2.

W tym filmie możesz zobaczyć szczelinę, która tworzy się, gdy przesuwają się zasłony migawki.

Wideo 3.

Aparat pełnoformatowy i przycięty aparat.

Wideo 4.

Potrząsa nie tylko zwierciadłem i żaluzjami migawki, ale także listkami przysłony.

I trochę rozumowania na temat migawki, na przykładzie aparatu.

Synchronizacja tego aparatu wynosi 1/200 sekundy. Oznacza to, że dokładnie tyle czasu potrzeba, aby kurtyny migawki przebyły odległość równą wysokości czujnika.

Jeśli musisz fotografować z czasem otwarcia migawki dłuższym lub równym synchronizacji, migawka będzie działać w następujący sposób:

1. Otwiera się pierwsza kurtyna, zajmuje to 1/200 sekundy.
2. Odbywa się, gdy matryca pozostaje całkowicie otwarta. Jako przykład weźmy czas otwarcia migawki wynoszący 1/60 sekundy. Druga kurtyna zacznie się poruszać w 1/60 sekundy po rozpoczęciu ruchu pierwszej kurtyny.
3. Zamyka się druga kurtyna, zajmuje to 1/200 sekundy.
4. Żaluzje podnoszą się razem do pozycji wyjściowej.

Przy tych czasach otwarcia migawki łatwo jest zsynchronizować lampę błyskową i migawkę. Zazwyczaj lampa błyskowa jest wyzwalana po pierwszej kurtynie (jak tylko migawka całkowicie otworzy czujnik) lub przed rozpoczęciem ruchu drugiej kurtyny (przed zamknięciem migawki). Na przykład moja lampa Nikon ma czas trwania impulsu od 1/800 s do 1/40000 s, w zależności od mocy. Gdy błyska lampa błyskowa, czujnik aparatu jest całkowicie otwarty i nie ma problemów z synchronizacją.

Jeśli musisz fotografować z czasami otwarcia migawki krótszymi niż synchronizacja, migawka będzie działać w następujący sposób:

1. Otwiera się pierwsza kurtyna.
2. Druga kurtyna nie czeka na całkowite otwarcie matrycy i rusza za pierwszą. Opóźnienie drugiej kurtyny jest dokładnie tym, co określa czas. Weźmy jako przykład najkrótszy możliwy czas otwarcia migawki 1/4000 s. W tym przypadku druga kurtyna rozpoczyna swój ruch w 1/4000 s po rozpoczęciu ruchu pierwszej kurtyny, a zatem obie kurtyny poruszają się razem, tworząc ruchomą szczelinę, która powoduje naświetlenie.
3. Żaluzje podnoszą się razem do pozycji wyjściowej.

Przy tych czasach otwarcia migawki trudno jest zsynchronizować lampę błyskową z migawką. Jeśli lampa błyskowa wystrzeli tylko w określonym momencie, to na zdjęciu dostaniemy pasek, który tworzy szczelina migawki. Aby obejść to ograniczenie, stosuje się lampy błyskowe z szybką synchronizacją, które „świecą” przez cały czas ruchu obu migawek, aby uniknąć smug.

Co ciekawe, jeśli fotografujemy z prędkością 1/60 sekundy, to w rzeczywistości migawka działa znacznie dłużej. Opuszczenie pierwszej kurtyny zajmuje więc 1/60 s i czekanie na drugą, 1/200 s na przesunięcie drugiej kurtyny i co najmniej kolejne 1/200 s na podniesienie obu kurtyn do pozycji wyjściowej ( idealny przypadek w rzeczywistości potrzeba więcej czasu). Razem 1/60 + 1/200 + 1/200 = 2/75 s. Jeśli usuniesz ograniczenia dotyczące działania lustra, przysłony i procesora aparatu, to w ciągu jednej sekundy, w idealnych warunkach, możliwe będzie zrobienie nie więcej niż 38 klatek, a to jest mechaniczne ograniczenie strzelania seryjnego.

Jednocześnie aparaty wykorzystujące migawkę elektroniczną, która nie musi tracić czasu na przesuwanie zasłon, już teraz bez problemów pozwalają na fotografowanie z prędkością 60 klatek na sekundę w trybie fotograficznym (popatrz na przykład) . Wyobraź sobie, jak przydatne byłoby dla fotoreporterów i fotografów sportowych fotografowanie niektórych wydarzeń z tak ogromną prędkością. Na przykład najszybsza lustrzanka cyfrowa na rok 2014 – Canon 1DX, robi maksymalnie 14 klatek na sekundę, co w przypadku niektórych bezlusterkowców z migawką elektroniczną jest 4 razy mniej niż 60 kl./s. Jedynym problemem jest to, że nowoczesne aparaty z elektroniczną migawką mają swoje wady, na przykład cierpi na „rolling shutter” itp. i jak dotąd można tylko pomarzyć o migawce elektronicznej, która ma pozytywne cechy migawki mechanicznej i niesamowitą szybkość fotografowania.

Nawiasem mówiąc, „rzeczywistą” prędkość kurtyn migawki jest łatwa do obliczenia. Wysokość matrycy to 15,8 mm, migawka pokonuje ten dystans w 1/200 sekundy, a jej prędkość to 3,16 m/s czyli 11,38 km/h, czyli całkiem sporo :)

Dziękuję za uwagę. Arkady Shapoval.