Электронный затвор фотоаппарата: В чём разница между электронным и механическим затвором: nikonofficial — LiveJournal — Primelens.ru-Зеркальные Фотоаппараты,Компактные Фотоаппараты,Видеокамеры,Объективы,Фотовспышки, и Аксессуары в Москве.

Электронный затвор фотоаппарата: В чём разница между электронным и механическим затвором: nikonofficial — LiveJournal

Содержание

В чём разница между электронным и механическим затвором: nikonofficial — LiveJournal

Дорогие друзья, сегодня мы хотим рассказать, в чём разница между электронным и механическим затвором. В некоторых фотокамерах можно выбирать между спуском электронного и механического затвора. Электронный затвор позволяет управлять экспозицией, включая и выключая матрицу фотокамеры при срабатывании. В механическом затворе используются традиционная передняя и задняя шторки, расположенные перед матрицей, которые открываются и закрываются для регулировки экспозиции.

Автор: Александр Яковенко

Электронный затвор
Бесшумная работа
Его достоинство — бесшумная работа, поскольку во время установки экспозиции не перемещаются внутренние детали. Это бывает важно в случаях, когда звук спуска механического затвора может привлечь внимание фотографируемого объекта, например, при съёмке с близкого расстояния дикой природы, спортивных мероприятий или тогда, когда фотографу нужно оставаться незамеченным.

Повышенная частота кадров
В электронном затворе нет механических деталей, благодаря чему можно повысить частоту кадров по сравнению с частотой, получаемой при использовании механического затвора. Например, фотокамера Nikon 1 V3 может снимать со скоростью 20 кадров в секунду с помощью электронного затвора и 6 кадров в секунду — с помощью механического.

Снижение дрожания/смазывания
Движение передней шторки механических затворов или удар зеркала вызывают незначительные вибрации, которые в фотокамерах с высоким разрешением могут приводить к дрожанию фотокамеры или смазыванию изображения. При фотосъёмке со штатива с использованием электронного затвора дрожание фотокамеры и смазывание изображения уменьшаются, поскольку физические объекты внутри фотокамеры не перемещаются.

Механический затвор
Уменьшение искажения строчного затвора
При съёмке с короткой выдержкой проносящихся мимо объектов или при быстром панорамировании КМОП-матрица может создавать искажение строчного затвора. Если используется электронный затвор, КМОП-матрица включена и последовательно сканирует линию за линией, а при съёмке быстро движущихся объектов искажение отображается на снимке, например, виден след движения игрока в гольф, опускающего клюшку. Если при съёмке с короткой выдержкой используется механический затвор, передняя и задняя шторки затвора располагаются настолько близко друг к другу, что в отдельно взятый момент времени экспонируется только фрагмент (полоса) матрицы. Это помогает уменьшить искажение строчного затвора.

Повышение скорости синхронизации вспышки
Синхронизация вспышки при использовании механических затворов часто выполняется быстрее, чем в случае с электронными. Так происходит из-за особенностей электронного затвора и частоты сканирования матрицы. Во время съёмки на улице при ярком освещении и использовании самой высокой скорости синхронизации вспышки лучше всего работать с механическим затвором. Например, максимальная выдержка синхронизации вспышки при использовании механического затвора Nikon 1 V3 — 1/250 с, а при использовании электронного затвора — 1/60 с.

Понравилась ли вам статья? Задавайте вопросы и не забывайте добавлять наш ЖЖ в друзья.

Читайте также:
Монохромная фотография
Важнейшие элементы
Двойная игра
Я | ПОЗНАЮ ОСНОВЫ
5 советов о том, как улучшить композицию снимка

Механический и электронный затвор | Радожива

Эта статья – продолжение цикла статей о вопросах, поднятых ранее в статьях ‘Шум затвора‘ и ‘Недостатки современных DSLR камер‘.

Механический затвор

В современных цифровых камерах используются фокальные затворы шторно-щелевого типа с вертикальным ходом шторок. Это означает, что такой затвор расположен сразу перед матрицей фотоаппарата, состоит из шторок, которые двигаются вертикально (обычно сверху-вниз и обратно).

Ниже наглядно показано, как происходит спуск затвора:

Видео 1.

Обратите внимание на то, как сильно трясет зеркало после его подъема и возврата, а также на то, как чудовищно содрогаются шторки затвора. На видео видно, что шторки затвора состоят из нескольких частей (так называемые ламели или ‘жалюзи’).

Видео 2.

На этом видео можно заметить щель, которая формируется во время движения шторок затвора.

Видео 3.

Полноформатная камера и кропнутая камера.

Видео 4.

Трясет не только зеркало и жалюзи затвора, но и лепестки диафрагмы.

И немножко рассуждений насчет затвора, на примере камеры Nikon D80.

Выдержка синхронизации этой камеры составляет 1/200 секунды. Это означает, что именно такой промежуток времени нужно шторкам затвора для прохождения расстояния, равного высоте матрицы.

Если нужно проводить съемку на выдержках длиннее или равной выдержке синхронизации, то затвор будет работать следующим образом:

Открывается первая шторка, на это тратит 1/200 секунды.
Проводится экспозиция, в это время матрица остается полностью открытой. Возьмем в качестве примера выдержку 1/60 секунды. Вторая шторка начнет свое движение через 1/60 секунды после начала движения первой шторки.
Вторая шторка закрывается, на это тратится 1/200 секунды.
Шторки поднимаются вместе, в начальное положение.

На таких выдержках легко синхронизировать вспышку и работу затвора. Обычно вспышка срабатывает после первой шторки (как только затвор полностью открывает матрицу), либо перед началом движения второй шторки (перед закрытием затвора). Например, импульс моей вспышки Nikon SB-910 имеет длительность от 1\800 с до 1\40.000 с в зависимости от мощности. Во время срабатывания вспышки матрица камеры полностью открыта и нет никаких проблем с синхронизацией.

Если нужно проводить съемку на выдержках короче выдержки синхронизации, то затвор будет работать следующим образом:

Открывается первая шторка.
Вторая шторка не ожидает полного открытия матрицы и начинает свое движение вслед за первой. Задержка второй шторки как раз и определяет время экспозиции. Возьмем в качестве примера самую короткую выдержку, допустимую для Nikon D80 – 1/4000 с. В таком случае вторая шторка начинает свое движение через 1/4000 с после начала движения первой шторки и таким образом две шторки двигаются вместе, формируя движущуюся щель, которая и производит экспозицию.
Шторки поднимаются вместе в начальное положение.

На таких выдержках синхронизировать работу вспышки с затвором сложно. Если вспышка сработает только в какой-то определенный момент, то на снимке мы получим полосу, которая формируется щелью затвора. Чтобы обойти такое ограничение, применяют вспышки с высокоскоростной синхронизацией, которые “светят” все время движения обеих шторок, для избежания появления полос.

Интересно, но если мы проводим съемку на 1/60 секунды, то на самом деле затвору требуется куда больше времени на свою работу. Так, тратится 1/60 с на спуск первой шторки и ожидание второй, 1/200 с на движение второй шторки и как минимум еще 1/200 с на подъем обеих шторок в изначальное положение (идеальный случай, в реальности времени нужно больше). Итого 1/60 + 1/200 + 1/200 = 2/75 с. Если убрать ограничения на работу зеркала, диафрагмы и процессора камеры, то за одну секунду при идеальных условиях можно будет снять не больше 38 кадров, и это является

механическим ограничением серийной съемки.

В то же время, камеры, использующие электронный затвор, которому не нужно тратить время на движения шторок, уже сейчас без проблем позволяет снимать со скоростью 60 кадров в секунду в режиме фото (в качестве примера посмотрите на Nikon 1 J1). Только представьте себе, как полезно было бы для фоторепортеров и фотографов снимающих спорт, фотографировать определенные события с такой огромной скоростью. Для примера, самая быстрая зеркальная камера на 2014 год – Canon 1DX, снимает максимум со скоростью 14 кадров в секунду, что в 4 раза ниже чем 60 к/с у некоторых беззеркальных камер с электронным затвором. Вот только беда, что современные камеры с электронным затвором имеют свои недостатки, например страдают ‘rolling shutter’ и т.д. и пока остается только мечтать про электронный затвор, обладающий положительными качествами механического затвора и огромной скоростью съемки.

Кстати, “реальную” скорость движения шторок затвора легко посчитать. Высота матрица Nikon D80 составляет 15,8 мм, шторка проходит это расстояние за 1/200 секунды, а ее скорость составляет 3,16 м/с или 11,38 км/ч, что совсем немного 🙂

Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

Тихая съемка — Canon Russia

4. В каких условиях будет полезен бесшумный затвор?

«Пользователи сообщили нам, что бывают ситуации, когда фотографу хочется оставаться незаметным и не нарушать естественный ход событий; к примеру, на свадьбе фотографу разрешено делать фотографии, но он не хочет издавать лишний шум во время церемонии».

«Другими примерами ситуаций, в которых бесшумная съемка действительно помогает, являются пресс-конференции и интервью. Некоторые организации запрашивают запись звука с пресс-конференций в высоком качестве; особенно это актуально, когда за съемку видео и запись звука ответственны разные люди».

Документальный фотограф Брент Стиртон отмечает, что режим бесшумной работы затвора не раз выручал его во время работы над проектами. «Часто под бесшумным затвором подразумевают очень тихую, но все же слышимую работу. Что касается Canon EOS R, ее затвор абсолютно бесшумный», — говорит Брент, который в том числе фотографировал в самых опасных местах планеты. Иногда я оказываюсь в ситуациях, где мне нужно стараться не привлекать к себе вообще никакого внимания, и в этих случаях бесшумный затвор выручает меня. Я могу избежать того, чтобы доставить кому-то неудобство, не напугать и не помешать».

Семейный фотограф Хелен Бартлетт говорит, что бесшумный затвор EOS R значительно повлиял на ее рабочий процесс.

«При съемке спящих детей одной из главных проблем всегда был громкий звук работы затвора. Ребенок слышит его, открывает глаза, и вам вновь приходится успокаивать его, чтобы он уснул. А за этим следует еще один щелчок затвора — это может вывести из себя кого угодно», — говорит она. — Бесшумный затвор — это невероятная функция, которая подойдет для съемки не только новорожденных, но и уставших детей, которых вы не хотите отвлекать. Теперь вы можете фотографировать, не отвлекая людей звуками работы камеры».

Что такое функция электронной передней шторки затвора?

Обычно шторные (фокальные) затворы имеют две механические шторки: переднюю и заднюю шторки, находящиеся перед датчиком изображения (со стороны объектива).

В изделиях с полупрозрачными зеркалами или в незеркальных камерах затвор остается открытым во время просмотра перед съемкой. Когда нажимается кнопка спуска затвора, передняя шторка закрывается, а затем открывается для пропускания света на датчик изображения в течение заданного времени экспонирования (выдержка или скорость затвора).

Затем, по завершении времени экспонирования, закрывается задняя шторка.

ПРИМЕЧАНИЕ: В зависимости от выдержки при осуществлении съемки из-за такого характера работы вы можете услышать звук затвора дважды, один раз от передней шторки затвора, а второй раз от задней шторки.

При использовании функции электронной передней шторки затвора механическая передняя шторка не применяется благодаря электронному управлению датчиком изображения. Вместо механического перемещения передней шторки затвора запускается электронное экспонирование датчика изображения, которое завершается закрыванием задней шторки затвора.

ПРИМЕЧАНИЕ: В данном случае вы услышите звук спускаемого затвора только один раз, потому что механически перемещается только задняя шторка.

ВАЖНО: В следующих случаях устанавливайте для электронной передней шторки затвора (Electronic Front Curtain Shutter) настройку

ВЫКЛ (OFF).

При съемке с высокой скоростью затвора (короткой выдержкой) с установленным объективом большого диаметра (апертурой)
Если при съемке для функции Electronic Front Curtain Shutter установлена настройка ВКЛ (ON), в зависимости от объекта или условий съемки на изображении может появится смазанная область. В подобных
случаях выключайте данную функцию.
При съемке с большой скоростью затвора (короткой выдержкой)
Если при съемке для функции Electronic Front Curtain Shutter установлена настройка ВКЛ (ON), в зависимости от условий съемки яркость изображения может быть неравномерной.

Если объектив изготовлен другим производителем
Если используется объектив, изготовленный другим производителем (включая объективы Minolta/Konica-Minolta), выключите данную функцию. Если данная функция включена, возможно, не удастся установить правильную
экспозицию или яркость изображения будет неравномерной.

Благодаря отсутствию механических операций с передней шторкой затвора съемка с использованием функции электронной передней шторки затвора будет осуществляться быстрее, с меньшей задержкой времени между нажатием кнопки спуска и началом экспонирования.

Функция электронной передней шторки затвора может портить боке

При съемке с очень короткой выдержкой на максимально открытой диафрагме красивого размытия заднего плана может не получиться.

Если у вашей камеры есть функция электронной передней шторки затвора (EFCS), и она включена, то вам нужно знать: при съемке с очень короткой выдержкой эта функция делает боке заметно хуже. В этом видео фотограф Мэнни Ортиц показывает разницу:

Хотя Ортиц и называет функцию просто “электронным затвором”, речь идет именно о передней шторке — полностью электронный затвор не должен оказывать такой эффект на боке.

“Затвор состоит из двух шторок: передней, которая открывается с началом экспозиции, и задней, которая закрывается, чтобы завершить экспозицию. При использовании функции электронной передней шторки затвора экспозиция начинается электронно, после открытия передней шторки; экспозиция заканчивается после закрытия задней. Открытие механического затвора до начала экспозиции позволяет избавиться от вибраций, вызванных затвором, тем самым снижая размытие”, — пишет сайт Nikon.

Если вы посмотрите руководство пользователя к своей камере, то, возможно, увидите и соответствующее предупреждение о EFCS. Например, вот что говорится в руководствах к Sony a7R III и a9:

“При съемке с короткими выдержками и использовании светосильного объектива, размытый круг, создаваемый эффектом боке, может оказаться срезан из-за механизма затвора. Если это происходит, отключите функцию электронной передней шторки”.

Причина такого “срезанного” боке — в том, что при использовании EFCS сигнал поступает сразу на матрицу. Задняя же шторка механического затвора проходит в пяти миллиметрах от матрицы. Эта разница в расстоянии создает интересный эффект с лучами света, которые падают на датчик под большим углом (то есть как раз при использовании светосильных объективов с открытой диафрагмой).

При использовании быстрых выдержек размытый источник света, который в обычных условиях дал бы световой диск на изображении, частично “отсекается” закрывающейся задней шторкой затвора — отсюда и “срезанное” боке.

Чтобы показать разницу, Ортиц снял два фото с диафрагмой f/1.4 и выдержкой менее 1/1000 с — одно с выключенной функцией EFCS, другое — со включенной.

Функция электронной передней шторки затвора выключенаФункция электронной передней шторки затвора включена

Как видим, при включенной EFCS размытие на f/1.4 куда меньше.

Функция электронной передней шторки затвора присутствует во многих современных зеркалках и беззеркалках, поэтому при съемке стоит помнить об этой особенности.

ГОСТ 18836-83

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 декабря 1983 г. N 6111 срок введения установлен с 01.01.85

ВЗАМЕН ГОСТ 18836-73

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 1984 г.

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины, буквенные обозначения и определения основных понятий, относящихся к затворам фотоаппаратов.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Стандарт унифицирован со стандартом ГДР TGL 7708/01.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Применение терминов — синонимов стандартизованного термина запрещается. Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять, когда исключена возможность их различного толкования.

Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты стандартизованных терминов на немецком (D), английском (Е) и французском (F) языках.

В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранных эквивалентов.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма — светлым.

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М. : Издательство стандартов, 1985


Термин	Буквенное обозна- чение	Определение
1. Затвор фотоаппарата Затвор D. Verschluss Е. Shutter F. Obturateur		Устройство в фотоаппарате, предназначенное для ограничения продолжительности воздействия излучения на фотографический материал. Примечание. Пропускание и перекрытие излучения осуществляются исполнительным элементом фотозатвора; ограничение продолжительности его воздействия — управляющим элементом фотозатвора
2. Механический затвор фотоаппарата Механический затвор D. Mechanischer Verschluss Е. Mechanic schutter F. Obturateur		Затвор фотоаппарата с механическим исполнительным элементом
3. Электронный затвор фотоаппарата Электронный затвор D. Elektronischer Verschluss Е. Electronic shutter F. Obturateur		Затвор фотоаппарата с электронным исполнительным элементом
4. Затвор с механической отработкой выдержки D. Verschluss mit mechanischer Zeitensteuerung		Затвор фотоаппарата с механическим управляющим элементом
5. Затвор с электронной отработкой выдержки D. Verschluss mit elektronischer Zeitensteuerung		Затвор фотоаппарата с электронным управляющим элементом
6. Самовзводящийся затвор фотоаппарата Самовзводящийся затвор D. Automatverschluss Е. Everset shutter F. Obturateur toujours		Затвор фотоаппарата, взвод и спуск которого осуществляются при помощи одного и того же управляющего элемента
7. Взводной затвор фотоаппарата Взводной затвор D. Spannverschluss Е. Preset shutter F. Obturateur armement		Затвор фотоаппарата, взвод и спуск которого осуществляются при помощи раздельных управляющих элементов
8. Дисковый затвор фотоаппарата Дисковый затвор D. Rotationsverschluss Е. Rotary shutter F. Obturateur guillotine circulaire		Затвор фотоаппарата, исполнительный элемент которого выполнен в виде одного или нескольких вращающихся дисков с отверстиями
9. Шиберный затвор фотоаппарата Шиберный затвор D. Schieberverschluss Е. Slide shutter		Затвор фотоаппарата, исполнительный элемент которого выполнен в виде линейно-перемещающейся пластины
10. Веерный затвор D.		Затвор фотоаппарата, в котором исполнительный элемент выполнен из сегментов в виде веера
11. Барабанный затвор фотоаппарата Барабанный затвор D. Klappenverschluss Е. Flap shutter F. Obturateur volet		Затвор фотоаппарата, исполнительный элемент которого выполнен в виде цилиндрических барабанов, оси вращения которых перпендикулярны направлению оптической оси объектива
12. Фокальный затвор D. Bildebenenverschluss Е. Focal-plane shutter F. Obturateur focal		Затвор фотоаппарата, исполнительный элемент которого расположен вблизи фокальной плоскости объектива
13. Ламельный затвор D. Metallamellenschlitzverschluss Е. Leaf focal-plane shutter F. Obturateur focal lamelles		Фокальный затвор, исполнительный элемент которого выполнен из ламелей
14. Шторный затвор D. Schlitzverschluss Е. Curtain shutter F. Obturateur rideau		Фокальный затвор, исполнительный элемент которого выполнен из двух шторок, движущихся прямолинейно от одной стороны кадра до противоположной
15. Затвор с матерчатыми шторками D. Tuchschlitzverschluss Е. Cloth curtain shutter		Шторный затвор, шторки которого выполнены из светонепроницаемой ткани
16. Затвор с металлическими шторками D. Metallrolloschlitzverschluss		Шторный затвор, шторки которого выполнены из гибкого металла
17. Апертурный затвор D. Objektivverschluss Е. Lens shutter F. Obturateur l’objectif		Затвор фотоаппарата, исполнительный элемент которого расположен внутри или в непосредственной близости от объектива
18. Центральный затвор фотоаппарата Центральный затвор D. Zentralverschluss Е. Central shutter F. Obturateur central		Апертурный затвор, у которого световое отверстие открывается от центра к периферии, а закрывается в обратном направлении
19. Периферийный затвор фотоаппарата Периферийный затвор D. Peripherieverschluss Е. Peripheral shutter F. Obturateur		Апертурный затвор, у которого световое отверстие открывается и закрывается от периферии к центру
20. Фронтальный затвор D. Vorderlinsenverschluss Е. Front shutter F. Obturateur devant l’objectif		Апертурный затвор, исполнительный элемент которого расположен перед объективом
21. Межлинзовый затвор D. Zwischenlinsenverschluss Е. Between-the-lens shutter F. Obturateur au diaphragme		Апертурный затвор, исполнительный элемент которого расположен внутри объектива
22. Залинзовый затвор D. Hinterlinsenverschluss Е. Back shutter F. Obturateur l’objectif		Апертурный затвор, исполнительный элемент которого расположен за объективом
23. Затвор-диафрагма D. Programmverschluss		Центральный межлинзовый затвор, исполнительный элемент которого расположен в плоскости апертурной диафрагмы и выполняет одновременно функции затвора и диафрагмы
24. Лепестковый затвор D. Lamellenverschluss Е. Leaf shutter F. Obturateur lamelles		Апертурный затвор, исполнительный элемент которого выполнен в виде одного или нескольких лепестков
25. Диаграмма работы затвора фотоаппарата D. Lichtstrom-Zeit-Diagramm Е. Luminous flux/time characteristic		Диаграмма изменения во времени потока излучения при работе фотоаппарата
26. Выдержка D. Belichtungszeit E .Exposure time F. Temps de pose		Интервал времени пропускания излучения затвором фотоаппарата
27. Выдержка «Х» D. X-Blitzzeit		Выдержка, при которой время полного открывания затвора фотоаппарата равно или больше продолжительности свечения импульсного источника света
28. Выдержка «В» D. B-Einstellung E. ‘B’ setting		Выдержка, продолжительность которой определяется временем нажатия на спуск затвора фотоаппарата
29. Выдержка «Т» D. T-Einstellung E. ‘T’ setting		Выдержка, которая начинается при нажатии на спуск затвора фотоаппарата и заканчивается при повторном нажатии на спуск
30. Полная выдержка D. Totalzeit E. Overall time F. Temps de pose total		Выдержка, в течение которой данная точка фокальной плоскости объектива подвергается непрерывному облучению
31. Эффективная выдержка D. Effektivzeit E. Effective time F. Temps de pose efficace		Выдержка, при которой через идеальный затвор фотоаппарата проходит такая же энергия излучения, что и через реальный затвор фотоаппарата. Примечание. Под идеальным затвором фотоаппарата понимают затвор фотоаппарата с безынерционным срабатыванием, под реальным — с инерционным срабатыванием
32. Поле допуска выдержки D. Toleranzbereich der Belichtung Е. Exposure error		Допустимый интервал времени, в котором должны находиться фактические значения выдержек
33. Нестабильность выдержки D. Streubereich der Belichtung Е. Fluctuation of exposure time		Допустимый интервал времени, в пределах которого могут рассеиваться результаты последовательных измерений одной и той же выдержки
34. Неравномерность выдержки D. Е. Non-uniformity of exposure		Отношение наибольшей эффективной выдержки к наименьшей эффективной выдержке в пределах кадрового окна при срабатывании затвора
35. Коэффициент полезного действия фотозатвора D. Zeitwirkungsgrad Е. Shutter efficiency		Отношение эффективной выдержки к полной выдержке

Выдержка	26
Выдержка «В»	28
Выдержка полная	30
Выдержка «Т»	29
Выдержка эффективная	31
Выдержка «Х»	27
Диаграмма работы затвора фотоаппарата	25
Затвор	1
Затвор апертурный	17
Затвор барабанный	11
Затвор веерный	10
Затвор взводной	7
Затвор-диафрагма	23
Затвор дисковый	8
Затвор залинзовый	22
Затвор ламельный	13
Затвор лепестковый	24
Затвор межлинзовый	21
Затвор механический	2
Затвор периферийный	19
Затвор самовзводящийся	6
Затвор с матерчатыми шторками	15
Затвор с металлическими шторками	16
Затвор с механической отработкой выдержки	4
Затвор с электронной отработкой выдержки	5
Затвор фокальный	12
Затвор фотоаппарата	1
Затвор фотоаппарата барабанный	11
Затвор фотоаппарата взводной	7
Затвор фотоаппарата дисковый	8
Затвор фотоаппарата механический	2
Затвор фотоаппарата периферийный	19
Затвор фотоаппарата самовзводящийся	6
Затвор фотоаппарата центральный	18
Затвор фотоаппарата шиберный	9
Затвор фотоаппарата электронный	3
Затвор фронтальный	20
Затвор центральный	18
Затвор шиберный	9
Затвор шторный	14
Затвор электронный	3
Коэффициент полезного действия фотозатвора	35
Неравномерность выдержки	34
Нестабильность выдержки	33
Поле допуска выдержки	32

Automatverschluss	6
B-Einstellung	28
Belichtungszeit	26
Bildebenenverschluss	12
Effektivzeit	31
Elektronischer Verschluss	3
	10
Hinterlinsenverschluss	22
Klappenverschluss	11
Lamellenverschluss	24
Lichtstrom-Zeit-Diagram	25
Mechanischer Verschluss	2
Metallamllenschlitzverschluss	13
Metallrolloschlitzverschluss	16
Objektivverschluss	17
Peripherieverschluss	19
Programmverschluss	23
Rotationsverschluss	8
Schieberverschluss	9
Schlitzverschluss	14
Spannverschluss	7
Streubereich der Belichtung	33
T-Einstellung	29
Toleranzbereich der Belichtung	32
Totalzeit	30
Tuchschlitzverschluss	15
Verschluss	1
Verschluss mit elektronischer Zeitensteuerung	5
Verschluss mit mechanischer Zeitensteuerung	4
Vorderlinsenverschluss	20
	34
X-Blitzzeit	27
Zeitwirkungsgrad	35
Zentralverschluss	18
Zwischenlinsenverschluss	21

Back shutter	22
Between-the-lens shutter	21
‘В’ setting	28
Central shutter	18
Cloth curtain shutter	15
Curtain shutter	14
Effective time	31
Electronic shutter	3
Everset shutter	6
Exposure error	32
Exposure time	26
Flap shutter	11
Fluctuation of exposure time	33
Focal-plane shutter	12
Front shutter	20
Leaf focal-plane shutter	13
Leaf shutter	24
Lens shutter	17
Luminous flux/time characteristic	25
Mechanic shutter	2
Non-uniformity of exposure	34
Overall time	30
Peripheral shutter	19
Preset shutter	7
Rotary shutter	8
Shutter	1
Shutter efficiency	35
Slide shutter	9
‘Т’ setting	29

Obturateur	1
Obturateur armement	7
Obturateur guillotine circulaire	8
Obturateur lamelles	24
Obturateur l’objectif	17
Obturateur rideau	14
Obturateur volet	11
Obturateur au diaphragme	21
Obturateur central	18
Obturateur l’objectif	22
Obturateur devant l’objectif	20
Obturateur	3
Obturateur focal	12
Obturateur focal lamelles	13
Obturateur	2
Obturateur	19
Obturateur toujours	6
Temps de pose	26
Temps de pose efficace	31
Temps de pose total	30

Как работают диафрагма и затвор фотоаппарата

И обычная пленочная камера, и современный цифровой фотоаппарат имеют оптическую систему линз, диафрагму и затвор. Можно сказать, что с точки зрения основной схемы работы фотографического устройства мало что изменилось с появлением цифровой фототехники: в объективе собираются световые лучи и далее направляются через отверстие (диафрагму) на светочувствительный элемент (сенсор). В этой схеме затвор и диафрагма являются невидимыми для глаз фотографа элементами, которые, тем не менее, оказывают огромное влияние на результат съемки. Почему в современной цифровой фототехнике эти элементы, хорошо известные еще по пленочным аппаратам, были сохранены? Для чего они нужны? Как работают диафрагма и затвор в цифровом фотоаппарате?

Предназначение затвора и диафрагмы

Затвор – это один из основных механизмов цифрового фотоаппарата, который отвечает за пропускание световых лучей к светочувствительному элементу (матрице) в течение заданного промежутка времени при нажатии фотографом на кнопку затвора. Основное предназначение затвора состоит в том, чтобы регулировать продолжительность прохождения светового потока через оптическую систему камеры.

Время, на которое открывается затвор фотоаппарата, называется выдержкой или временем экспозиции. Если выдержка составляет меньше секунды, то она указывается как знаменатель дроби, обозначая долю секунды. Например, 1/125 секунды или 1/30 секунды. Затворы, устанавливаемые в цифровых камерах, способны закрываться и открываться с большой скоростью, регулируя, тем самым, время засветки матрицы, то есть выдержку, с высокой точностью.

Чем больше выдержка, тем больше света попадет на светочувствительный элемент камеры. С точки зрения фотографа, затвор камеры должен обладать высокой точностью срабатывания, надежностью в работе в различных условиях съемки и широким диапазоном выдержек. В современных цифровых камерах затвор используется не только для управления выдержкой, но и для защиты матрицы от засветки во время считывания изображения или до начала экспозиции.

Диафрагма представляет собой круглое изменяемое отверстие, которое находится внутри объектива камеры. Фотограф может варьировать диаметр отверстия, тем самым, регулируя поток света, поступающего на матрицу цифрового аппарата. Величина данного отверстия определяется диафрагменным числом: чем больше отверстие диафрагмы (маленькое диафрагменное число), тем больше света падает на матрицу и наоборот.

В цифровых фотоаппаратах диафрагменное число можно изменяться в достаточно широких пределах, например для объектива Tamron AF 18-270mm f/3.5-6.3 Di II VC, с f/3.5 до f/6.3. Кроме того, диафрагма оказывает свое влияние и на глубину резкости изображаемого пространства, позволяя фотографу управлять творческим процессом. Как уже понятно, выдержка с диафрагмой являются взаимозависимыми параметрами. Вместе они составляют так называемую экспопару: при уменьшении одного из этих параметров увеличивается другой.

Фотографический затвор: принцип работы и виды

В тот момент, когда осуществляется фотографирование, затвор фотоаппарата открывается. Световые лучи проходят сквозь объектив, попадают на диафрагму, за счет которой регулируется количество света, и, в конечном счете, доходят до светочувствительного элемента. После того, как прямо на матрицу цифровой фотокамеры попадает свет, начинается экспонирование кадра. Дальше затвор закрывается. Через мгновенье камера уже будет готова снимать следующий кадр. Открываясь и закрываясь, затвор так же, как и диафрагма, обеспечивает изменение количества упавшего на матрицу света.

Естественно, что каким бы ни был совершенным фотографический затвор, он требует хоть и непродолжительного, но все же некоторого периода времени для того, чтобы открыться. Также требуется определенное время и на его закрытие. В этой связи можно выделить три этапа или фазы в работе фотографического затвора.

Первая фаза связана с открыванием действующего отверстия объектива. Следующая – это уже фаза полного открытия действующего отверстия. И, наконец, последняя фаза – это фаза закрывания, то есть определенный промежуток времени от начала уменьшения действующего отверстия до его полного закрытия. Отсюда можно понять, что в течение всего этого цикла работы затвора действующее отверстие объектива остается полностью открытым только некоторую часть времени.

В этой связи одной из самых важных характеристик затвора является оптический коэффициент полезного действия (КПД), который определяет отношение количества света, прошедшего за время работы затвора, к тому количеству света, которое могло бы пройти через «идеальный» затвор за тот же промежуток времени. Чем больше значение коэффициента полезного действия приближается к единице (то есть к 100%), тем совершеннее работает затвор. Другими словами, чем меньше времени в течение заданной выдержки уйдет на открывание и закрывание затвора, тем более продолжительное время отверстие объектива будет полностью открыто, а значит, большее количество света пройдет через объектив. В этой связи можно говорить о том, что хороший фотографический затвор способен полнее раскрыть светосилу объектива.

Все затворы цифровых камер имеют специальные регуляторы, посредством которых можно устанавливать требуемую для данной фотосъемки выдержку. Впрочем, подходящая выдержка может определяться камерой и автоматически. Во многих аппаратах предусмотрен специальный режим полностью ручного управления временем открытия затвора (Bulb), посредством которого затвор может не только открываться, но и закрываться строго по команде фотографа. Такой режим очень актуален при съемке на длительных выдержках, когда камера устанавливается на штативе.

По своей конструкции и принципу действия затворы в цифровых фотоаппаратах подразделяются на следующие виды:

— Электронный затвор

Если в пленочных фотоаппаратах устанавливался механический затвор, который открывал и закрывал шторки, ограничивая воздействие света на пленку, то в цифровых камерах его роль выполняет электронный затвор. Практически все цифровые фотоаппараты оснащены именно таким электронным эквивалентом затвора, который встроен прямо в сенсор камеры.

Он представляет собой своеобразный переключатель, включающий сенсор на прием светового потока в нужный момент и выключающий его по команде процессора. Электроника и процессор камеры полностью управляют работой такого затвора. Особенность электронного затвора состоит в том, что свет на матрицу попадает постоянно, что позволяет, в частности, передавать изображение с матрицы на ЖК-дисплей фотокамеры. При срабатывании электронного затвора изображение с матрицы камеры считывается в течении определенного промежутка времени. Этот промежуток между обнулением матрицы и моментом считывания электронной информации с нее и составляет в данном случае время выдержки.

Преимуществом использования электронных затворов в современной цифровой фототехнике является то, что с их помощью удается достичь очень коротких выдержек. Такой затвор, в частности, способен отработать выдержку вплоть до 1/8000 или 1/15000 с. Кроме того, электронный затвор работает бесшумно и без вибраций.

Однако у него есть и свои недостатки. Это, прежде всего, низкое качество, связанное с различными искажениями изображения, причиной возникновения которых является последовательное чтение ячеек матрицы. Вследствие постоянной засветки электронный затвор характеризуется склонностью к ореолам, блюмингу и другим неприятным эффектам. Именно поэтому в продвинутых компактных камерах и профессиональных цифровых аппаратах помимо электронного затвора обязательно присутствует и традиционный механический. В дешевых же моделях цифровых камер используется только электронный затвор.

— Механический затвор

Несмотря на появление цифровой фототехники с электронными затворами, управляемымимощными процессорами, механический затвор не ушел в прошлое. Он по-прежнему используется в приличных цифровых камерах, только теперь он работает в паре с электронным. Синхронная работа этих двух затворов дает возможность обеспечить короткие выдержки и одновременно избежать появления ореола вокруг контрастных изображений. В профессиональных зеркальных аппаратах и продвинутых компактах электронный затвор используется только для сверхкоротких выдержек, в основном же работает механический.

Помимо того, что механический затвор дозирует свет, попадающий на светочувствительный элемент камеры, он еще и служит для дополнительной защиты матрицы от попадания на нее пыли и грязи. Ведь матрица является самым дорогостоящим элементом цифрового фотоаппарата, особенно когда речь идет о профессиональной камере. У самого механического затвора есть определенный ресурс работы и со временем он выходит из строя.

По своей конструкции механические затворы традиционно подразделяются на два типа — центральные и шторные (шторно-щелевые) затворы. Центральный затвор, как правило, устанавливается между линзами объектива. В нем используются заслонки в виде тонких лепестков, которые открывают световое отверстие объектива от оптической оси к краям, а закрывают в обратном направлении. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение освещенности по всему полю кадра. Наибольшим коэффициентом полезного действия обладает тот центральный затвор, у которого светозащитные заслонки действуют с наибольшей скоростью.

Центральный затвор

У центрального затвора довольно много достоинств: отсутствие искажений изображения в результате работы, равномерное распределение освещенности и хорошая устойчивость к температурным колебаниям. Однако по сравнению со шторными затворами центральные обладают меньшим коэффициентом полезного действия и более низкой минимальной скоростью, то есть меньшей моментальной выдержкой.

Что касается шторного или шторно-щелевого затвора, то в нем применяется светонепроницаемая шторка, состоящая из двух частей, разделяемых поперечной щелью. В эту щель и проникает свет, идущий от объектива. При срабатывании затвора шторки перемещаются одна за другой: первая световая заслонка открывает кадровое окно, а другая, соответственно, закрывает его. Выдержка здесь зависит от ширины щели.

Основными достоинствами шторного затвора являются высокий коэффициент полезного действия (может достигать 95%) и способность отрабатывать короткие выдержки (до 1/1250 с в некоторых моделях). Но при съемке быстродвижущихся объектов использование шторно-щелевого затвора нередко приводит к смещению и искажению отдельных элементов изображения. Шторные затворы также характеризуются тем, что они больше подвержены температурным колебаниям.

— Электронно-оптический затвор

Вместе с электронным затвором в некоторых моделях цифровых камер используется не механический, а электронно-оптический затвор. Это жидкий кристалл, который располагается между двумя параллельными поляризованными пластинами. Через него световой поток проходит на электронно-оптический преобразователь камеры. Когда на тонкое электропроводное напыление внутренней поверхности пластин подается напряжение, то возникает электрическое поле, которое изменяет на 90 градусов плоскость поляризации жидкого кристалла. В результате, обеспечивается максимальная непрозрачность кристалла и, как следствие, жидкокристаллический затвор закрывается. При отсутствии же напряжения свет через жидкий кристалл попадает на матрицу. Поскольку здесь отсутствуют какие-либо механические элементы, то электронно-оптический затвор отличается довольно высокой надежностью и простотой.

Диафрагма цифрового фотоаппарата

Диафрагма в своем классическом виде устроена как светонепроницаемая заслонка, образованная сдвигающимися к центру объектива тонкими металлическими лепестками. Это так называемая ирисовая диафрагма. Тонкие лепестки, размещающиеся по кругу вдоль обода объектива, поворачиваются и, тем самым, увеличивают или уменьшают отверстие, через которое поступает свет. Чем больше открыты лепестки диафрагмы, тем больше света проходит на светочувствительный элемент. Управление диафрагмой в цифровых фотоаппаратах может осуществляться в ручном или автоматическом режимах.

Шестилепестковая диафрагма

Ручное управление диафрагмой реализовано обычно в виде кольца на внешней поверхности оправы объектива, на котором отмечена шкала диафрагменных чисел. При вращении кольца диафрагмы лепестки сдвигаются. При этом каждый переход от одного значения диафрагменного числа к соседнему значению обеспечивает изменение количества проходящего через объектив света ровно вдвое. Очень удобным является режим приоритета диафрагмы, когда можно самостоятельно установить диафрагму, а все остальные параметры съемки фотоаппарат выставит автоматически. Управление же диафрагмой в автоматическом режиме осуществляется посредством электроники фотокамерыисходя из анализаконкретных условий фотосъемки.

Изменение диафрагмы оказывает влияние сразу на два ключевых свойства изображения – светосилу и глубину резкости. Под светосилой понимают то максимальное количество света, которое способен пропускать данный объектив. В условиях дневного света регулировать и контролировать диафрагму цифрового фотоаппарата не представляет особого труда. Но в условиях недостаточной освещенности, например, при съемке в темном помещении, фотографу приходится снимать с большим отверстием диафрагмы, чтобы фотография не получилась темной. Здесь требуется гибкое управление диафрагмой для компенсации недостатка света.

Размером диафрагмы определяется и та зона, которая на фотографии будет выглядеть резкой. Другими словами, от диафрагмы зависит, каким будет фон на снимке — размытым или резким. Например, маленькая диафрагма используется для того, чтобы размыть фон и перспективу. Глубина резкости распространяется от центра к краю изображения, соответственно, чем ближе к краю снимка, тем более размытым будет объект. Наоборот, большая диафрагма применяется в тех случаях, когда на фотографии все должно выглядеть резко. В целом, управление диафрагмой предоставляет фотографу полную свободу действий и широкое поле для творческих экспериментов.

Говоря о затворе и диафрагме цифрового фотоаппарата, нужно отметить, что в некоторых современных камерах диафрагма может быть объединена с центральным лепестковым затвором. В этом случае механизм диафрагмы срабатывает точно в момент срабатывания затвора, а лепестки затвора в это же самое время расходятся на расстояние, которое соответствует установленному значению диафрагмы. Но такие комбинированные затворы-диафрагмы с регулированием величины и длительности открытия светового отверстия устанавливаются, главным образом, в камеры начального уровня. Хотя они и обеспечивают большую компактность фототехники.

Проблема в том, что в силу своей конструкции объединенный механизм затвор-диафрагма способен отработать только экспозиционные пары вроде длительная выдержка — минимальное относительное отверстие или короткая выдержка — максимальное относительное отверстие. Такая линейность экспопараметров оборачивается тем, что, например, в условиях недостаточной освещенности камера будет использовать длительные выдержки с открытой диафрагмой, что, естественно, негативно скажется на качестве фотоизображения. К тому же, затворы-диафрагмы не способны предоставить широкий диапазон выдержек и значений диафрагмы.

Затвор и диафрагма остаются основными механизмами фотографического аппарата и в эпоху цифровых технологий. Наряду с характеристиками объектива, затвор и диафрагма во многом предопределяют качество фотоизображения. Возможность ручной настройки диафрагмы и выдержки обеспечивает фотографу пространство для творческих экспериментов и тонкой подстройки своей цифровой камеры под конкретные условия съемки.

Источник: Фотокомок.ру – тесты и обзоры фотоаппаратов (при цитировании или копировании активная ссылка обязательна)

Электронный затвор против механического |

У этих двух типов затвора есть свои плюсы и минусы, и они подходят для разных типов фотографии. Давайте посмотрим на различия между ними.

Затвор в вашей камере серии X выполняет простую задачу: открывать достаточно долго, чтобы свет сделал снимок, а затем снова закрывать. Но на самом деле ваша камера имеет два типа затвора: механический и электронный, и оба имеют свои преимущества и недостатки.

Механический затвор вашей камеры практически идентичен затворам пленочных фотоаппаратов и зеркальных фотокамер.За исключением X100F, все камеры серии X имеют затвор в фокальной плоскости, который состоит из двух металлических завес, которые работают вместе, чтобы исключить и пропустить свет.

Когда вы снимаете, вы можете слышать щелчки работающего механического затвора, когда он сначала закрывает датчик, затем снова выставляет его, чтобы начать экспозицию, а затем через короткое время закрывает его и «взводится» для следующего кадра.

(В X100F используется створчатая заслонка — круговое расположение идентичных перекрывающихся друг с другом металлических лезвий, которые открываются и закрываются почти так же, как и диафрагма объектива. Хотя створчатые створки не позволяют использовать такие же быстрые скорости, как затворы в фокальной плоскости, они обеспечивают синхронизацию вспышки на всех скоростях и работают очень тихо.) требуются движущиеся части. Это дает электронному затвору два ключевых преимущества: он абсолютно бесшумный и бесшумный. Это замечательно, если вы хотите оставаться по-настоящему незаметным (уличная фотография, мероприятия и т. Д.) Или когда вы снимаете с большой выдержкой и хотите полностью избежать дрожания камеры.

Электронные затворы также могут обеспечивать более короткие выдержки (до 1/32 000 с) и скорость непрерывной съемки (до 30 кадров в секунду на некоторых из наших камер).

На этом этапе вас можно простить за вопрос, почему беззеркальные камеры не используют исключительно электронные затворы. Однако технология, лежащая в основе датчиков изображения CMOS, означает, что механические затворы по-прежнему играют важную роль.

Когда вы снимаете изображение, данные изображения считываются с сенсора вашей камеры построчно, а не все сразу. Это означает, что, когда электронный затвор заканчивает экспозицию, на самом деле существует небольшая временная задержка (около 1/200 секунды) между верхней и нижней частью кадра. Это называется «скользящим затвором» и используется также в видеокамерах. Для большинства обычных сцен рольставни с электронным управлением отлично подходят, но есть примеры, когда они не подходят.

Движущиеся объекты и электронные затворы

При съемке быстро движущихся сцен часто бывает время, чтобы объект немного пошевелился, когда электронный затвор закрывается строка за строкой, и это может вызвать довольно странные эффекты.Например, пропеллеры самолетов изгибаются, а колеса быстро движущихся автомобилей могут выглядеть овальными. Вы также заметите проблемы на фоне изображений, снятых с помощью техники панорамирования движущейся камеры.

Что касается действия, механические жалюзи по-прежнему работают лучше всего, поскольку они эффективно фиксируют движение в один и тот же момент времени во всем кадре.

Это не означает, что короткие выдержки, предлагаемые электронными затворами, бесполезны.Однако, если вы пытаетесь снимать с широкой диафрагмой для малой глубины резкости при очень ярком свете, вам может потребоваться более высокая скорость затвора, чем та, которую предлагает механический затвор, и именно здесь электронные затворы действительно могут помощь.

Мерцающий свет и электронные затворы

При съемке с электронным затвором искусственный свет может вызвать уродливый эффект полос, вызванный высокочастотным мерцанием, которое слишком быстро для нашего мозга.Например, при съемке спортивных состязаний в помещении или деловых портретов при офисном освещении.

Однако для камеры, работающей в режиме электронного затвора, мерцающий свет может быть самым ярким, когда считываются строки 1 и 2 датчика, и самым темным, когда считываются строки 3 и 4. По мере того, как это поведение продолжается вниз по всей высоте сенсора, появляются полосы темного-светлого-темного-светлого.

Это также причина того, что вспышку нельзя использовать с электронными затворами: вспышка настолько коротка, что не освещает сцену достаточно долго, чтобы можно было прочитать все линии на датчике.

Если на фотографиях видны полосы, проверьте, используете ли вы электронный затвор, а затем переключитесь в механический режим.

Лучшее из обоих миров?

На некоторых наших камерах вы можете найти режим гибридного затвора, который называется E-Front Curtain Shutter (EF). При этом используется электронный затвор для начала экспозиции, что позволяет избежать дрожания камеры, и механический затвор для завершения экспозиции, что позволяет избежать мерцания и эффектов движения.

Во многих отношениях это идеальный баланс между электронными и механическими жалюзи и сочетает в себе некоторые преимущества обоих, хотя и не все.EF не является бесшумным, как электронный затвор, и не предлагает такой сверхвысокой выдержки. Его также нельзя использовать со вспышкой — для этого он полностью механический.

Знаете ли вы? Многие из наших камер серии X имеют режимы автоматического переключения затвора, при этом электронный, механический или EF выбираются автоматически в зависимости от используемой выдержки. Это хороший способ работы, если вы хотите выбрать ставень, а затем забудьте о ней. Но если вы готовы менять режимы самостоятельно, когда вам это нужно, вы можете использовать преимущества каждого типа затвора в своих творческих целях.

	Преимущества	Недостатки
Электронный затвор	Более быстрая выдержка до 1/32 000 сек. Совершенно бесшумная работа. Нет вибрации камеры.	Странные эффекты при движении и мерцающем свете. Невозможно использовать вспышку.
Механический затвор	Замораживает быстро движущиеся объекты. Можно использовать вспышку.	Не тихо. Небольшие вибрации могут испортить критическую резкость при длинных выдержках. Максимальная выдержка всего 1/8000 сек.
Электронный затвор передней шторки	Предотвращает вибрацию камеры. Тише механической заслонки. Нет артефактов при движении и мерцающем свете.	Невозможно использовать со вспышкой. Не совсем тихий. Более медленная максимальная выдержка.

Дальнейшие действия

ЗАДАЧА Попробуйте использовать электронный затвор передней шторки камеры для съемки изображений с длинной выдержкой. Вы замечаете разницу в резкости при просмотре изображений при 100% увеличении? Публикуйте свои результаты в социальных сетях с хэштегом #MyFujifilmLegacy. Вы также можете отправить свою работу здесь , чтобы разместить ее в наших социальных сетях.
УЗНАТЬ Загрузите нашу брошюру. Сегодня, особенно беззеркальные камеры, позволяют выбирать между механическим и электронным затвором.У других — в том числе у многих зеркалок — есть третий вариант, называемый «электронный затвор передней шторки» (EFCS), который представляет собой смесь двух других типов. У каждого механизма затвора есть несколько плюсов и минусов, больше, чем вы могли представить. Если вы выберете неправильный, качество изображения может ухудшиться.
Что такое механический затвор?
Сегодня механические жалюзи — стандартные механизмы затвора для фотосъемки. Многие старые фотоаппараты и даже некоторые новые только позволяют делать снимки с механическим затвором.
Механические жалюзи работают с использованием физических «шторок»: двух створок с промежутком между ними. Когда вы делаете снимок, лезвия быстро скользят перед датчиком камеры. Любой свет, попавший на датчик между лезвиями, появится на вашем изображении.
Механический затвор фокальной плоскости в движении; вы можете увидеть промежуток между двумя занавесками в нижней части изображения. Предоставлено Wikipedia
. Вам не нужно делать ничего особенного, чтобы включить механический затвор на вашей камере.Он почти наверняка включен по умолчанию.
Что такое электронный затвор?
Электронные затворы становятся все более популярными в настоящее время, но они все еще отсутствуют во многих современных камерах.
Как правило, электронные жалюзи работают, построчно считывая данные с сенсора камеры. Некоторые кинокамеры имеют так называемый «глобальный затвор», который считывает данные со всего сенсора одновременно, а не построчно, но, по крайней мере, на данный момент, эта технология не нашла своего пути в бытовых зеркальных фотокамерах и беззеркальных камерах.
Чтобы включить электронный затвор, вам необходимо войти в меню камеры. На некоторых камерах, таких как Sony A9, очевидно, как перейти на электронный затвор: Настройки камеры 2> Тип затвора> [Электронный затвор]. Однако другие камеры скрывают эту опцию в режиме «бесшумной съемки». Например, на Nikon Z6 единственный способ включить электронный затвор — это: Меню фотосъемки> Бесшумная фотография> Вкл.
Опять же, не все камеры имеют опцию электронного затвора, особенно зеркалки.
Что такое электронный затвор передней шторки?
Наконец, электронные передние жалюзи представляют собой смесь стандартных механических и электронных жалюзи. В данном случае первая из двух «шторок» — электронная, а вторая — традиционная механическая створка.
Включить EFCS легко для большинства камер. Например, с Sony A7 III вы просто идете в: Меню съемки 2> e-Front Curtain Shut Shut. > Вкл. Для Nikon D810 и D850 перейдите в: Меню пользовательских настроек> Съемка / отображение> Электронный затвор передней шторки> ВКЛ.
Однако на некоторых камерах, особенно на Nikon D810 и D850, включение EFCS иногда ничего не дает. Для того, чтобы она вообще работала на D810, вам необходимо находиться в режиме выпуска Mirror Up; на D850 вы должны быть в режиме Mirror Up, Quiet или Quiet Continuous Release. К счастью, у большинства камер такой проблемы нет.
Об этих ограничениях и многом другом мы поговорим в нашей статье, посвященной шоку затвора.
Различия в качестве не изображения
Прежде чем углубляться в факторы, влияющие на качество изображения, давайте взглянем на некоторые из более общих плюсов и минусов этих трех типов затворов.
Самая быстрая выдержка
Какой механизм затвора позволяет снимать с самой короткой выдержкой сегодня? В общем: Электронный, затем Механический, затем EFCS.
Электронные затворы на некоторых камерах, например Sony A9, позволяют снимать с экстремальной выдержкой, например, 1/32 000 секунды. Однако не все фотоаппараты с электронным затвором могут работать так высоко.
Механические затворы обычно выдерживают максимум 1/4000 или 1/8000 секунды в зависимости от камеры. Это все еще довольно быстро — достаточно для типичных нужд.
Электронные жалюзи на передней шторке обычно самые медленные из группы, максимальная выдержка составляет около 1/2000 секунды. Даже на камерах, которые позволяют более быструю съемку с помощью EFCS, производитель часто не рекомендует этого делать из-за потенциально неравномерной экспозиции. Хотя 1/2000 секунды — это быстро, этого не всегда будет достаточно при ярком освещении.
Максимальная частота кадров
Еще один важный момент — разные типы шторок могут иметь разную максимальную частоту кадров. Если это применимо к вашей камере, обычно именно электронный затвор может поддерживать наибольшее количество кадров в секунду.Например, Nikon V3 может снимать 6 кадров в секунду с механическим затвором и колоссальные 20 кадров в секунду с электронным затвором. В инструкции к вашей камере будет сказано, такой же ли у вас.
Использование вспышки
Механические затворы обычно идеально подходят для использования со вспышкой. На многих камерах вы даже не можете использовать электронный затвор в сочетании со вспышкой. На нескольких камерах, которые это позволяют (например, Nikon 1 V3), он будет работать на максимальной скорости синхронизации (в данном случае 1/60 секунды).
Лучше вспышка с электронной передней шторкой; большинство камер позволяют использовать его без каких-либо ограничений. Однако при высокоскоростной синхронизации и внешних вспышках вы часто будете видеть очень заметные полосы на изображениях около 1/1000 секунды. Итак, со вспышкой я бы придерживался механического затвора.
Бесшумная съемка
В ситуациях, когда вам нужна максимально бесшумная камера, вам следует использовать электронный затвор. Это неудивительно, поскольку в нем меньше всего движущихся частей. Затем следует EFCS, затем механический затвор по объему. Однако учтите, что даже электронный затвор может не дать вам полностью бесшумной съемки, поскольку другие компоненты камеры (особенно диафрагма и фокусировка) также издают звуки при съемке фотографий.
Другие различия
Есть еще несколько незначительных различий между тремя механизмами затвора:
- Занавески затвора камеры изнашиваются быстрее, если вы используете исключительно механический затвор.
- Время отклика , , зависит от типа спуска затвора (время между нажатием кнопки спуска затвора и моментом начала фотосъемки камерой). В целом механические затворы имеют немного меньшее время отклика, хотя это верно не для всех камер.
- При коротких выдержках (1/2000 и более) электронный затвор передней шторки может привести к неравномерной экспозиции.
- Электронный затвор может препятствовать использованию определенных пунктов меню на некоторых камерах. Например, на Sony A9 нельзя использовать шумоподавление при длительной выдержке или режим Bulb с электронным затвором. В камерах Nikon Z нельзя использовать шумоподавление при длительной выдержке.
- На беззеркальных камерах электронный затвор может устранять затемнение видоискателя (и затемнение при просмотре в реальном времени) от кадра к кадру.Это может быть полезно при серийной съемке, чтобы вы никогда не упускали из виду сцену перед вами.
Теперь давайте посмотрим на разницу в качестве изображения для каждого типа затвора.
Тесты качества изображения
Вибрация затвора
Самая известная причина использования EFCS или электронного затвора — это минимизация вибраций и, следовательно, размытых фотографий при определенных выдержках. В частности, в диапазоне от 1/40 до 1/4 секунды вы можете получить «толчок затвора», который устраняет низкоуровневые детали ваших изображений.Это наиболее заметно на больших фокусных расстояниях, и некоторые камеры в этом отношении хуже, чем другие. Вот три примера фотографий, сделанных на Nikon Z7 (не на камеру с особенно высоким уровнем толчка затвора). Все это 100% урожай. По порядку идет механический затвор, EFCS и электронный затвор. Они сделаны за 1/13 секунды. Нажмите, чтобы увидеть полный размер:

Совершенно очевидно, что изображение с механическим затвором не такое резкое. Размытие недостаточно сильное, чтобы испортить фотографию, но и не идеально.Для сравнения, два других изображения совершенно четкие. Также помните, что на одних камерах эти различия более выражены, чем на других. Если вы часто снимаете около 1/10 секунды, вы захотите проверить на себе, насколько серьезной может стать проблема.
Рейтинг:
1. EFCS и электронный затвор (галстук)
2. Механический затвор
Rolling Shutter
Подвижный затвор очень важен при фотографировании быстро движущегося объекта. По сути, когда ваша камера считывает сцену построчно, все, что движется быстро, может быть искажено эффектом «желе».
На фотографиях ниже я запечатлел обычный потолочный вентилятор на максимальной скорости, используя выдержку 1/2000 секунды. По порядку на фото идут механический затвор, EFCS, электронный затвор. Нажмите, чтобы увидеть полный размер:

Как видите, первые два изображения — механический затвор и EFCS — практически не показывают эффектов роллинг-шторка. Однако изображение с электронным затвором становится совершенно безумным.
Рейтинг:
1. Механический затвор и EFCS (галстук)
2. Электронный затвор
Sunstar Flare
В некоторых случаях (особенно при коротких выдержках) использование механического затвора может вызвать особый тип бликов на ярких объектах в сцене.На самом деле это не вспышка в традиционном смысле, а особый вид солнечной звезды. Если вы раньше не слышали термин «солнечная звезда», он относится к резким краям света, видимым на некоторых фотографиях, например, на приведенном ниже:
NIKON D7000 + 24 мм f / 1,4 @ 24 мм, ISO 100, 1/50, f / 16. 0
Обычно солнечные звезды появляются из-за лепестков диафрагмы в объективе. Но занавеска также может вызывать их, и тогда все выглядит не очень хорошо. Я назвал эту вспышку «солнечной звездой» из-за отсутствия лучшего термина:
NIKON Z 7 + NIKKOR Z 24-70mm f / 2.8 S @ 24 мм, ISO 64, 1/5000, f / 2,8
Опять же, это самая большая проблема при чрезвычайно коротких выдержках. Изображение выше настолько экстремально во многом потому, что я снимаю на 1/5000 секунды. Однако примерно до 1/125 секунды (по крайней мере, на моем Nikon Z7) эффекты все еще могут быть достаточно сильными, чтобы раздражать. Итак, как их минимизировать?
Взгляните на следующие изображения, все снятые за 1/2000 секунды и без кадра. Опять же, заказ: механический затвор, EFCS, электронный затвор:
Это довольно разительная разница! У механического затвора есть две отдельные «вспышки солнечной звезды», а у EFCS — одна (представляющая механическую заднюю шторку экспонирования). У электронного затвора такой проблемы нет.
Рейтинг:
1. Электронный затвор
2. EFCS
3. Механический затвор
Мерцание в искусственном свете
Одним из других основных эффектов вашего механизма затвора являются проблемы с мерцанием / полосами при искусственном освещении. Это наиболее очевидно на следующем наборе изображений. Порядок еще механический, EFCS, электронный затвор. Щелкните, чтобы увидеть полный размер:

Как вы можете видеть, в этом примере единственное изображение, имеющее заметные проблемы с полосами, — это третье изображение, снятое с помощью электронного затвора.В общем, вот что вы увидите; механические и EFCS не являются проблемой с точки зрения бандажа. Однако в некоторых конкретных случаях с EFCS и искусственным освещением также могут возникать проблемы с полосами, особенно когда вы используете короткие выдержки, например 1/2000 секунды. Например, посмотрите на сравнение ниже. Механический затвор — это до, EFCS — после. Это умеренное кадрирование, примерно 1/5 исходной площади:
Итак, хотя EFCS не так плох, как электронный затвор при искусственном освещении, он все же не идеален.Когда вы снимаете в таких условиях, лучше всего подойдет механика.
Рейтинг:
1. Механический затвор
2. EFCS
3. Электронный затвор
Боке при малых скоростях затвора
Одна проблема, которая в последнее время стала узнаваемой в мире фотографии, — это возможность нервного боке изображений EFCS при быстрой выдержке скорости. В одних случаях это, безусловно, более заметно, чем в других, и я бы сказал, что даже наихудший сценарий не особенно плох.Тем не менее, вот три кадра, демонстрирующие различия в боке. Сначала идет механический, затем EFCS, затем электронный. Я сделал это за 1/2000 секунды, чтобы преувеличить возможные различия в боке. Щелкните для увеличения:
На мой взгляд, среднее изображение, снятое с помощью электронного затвора передней шторки, действительно имеет самое яркое боке, хотя и не намного. Две другие фотографии похожи друг на друга. Для справки, вот несжатое изображение (версия EFCS):
NIKON Z 7 + 50mm f / 1.4 @ 50 мм, ISO 1000, 1/2000, f / 1.4
Это тот случай, когда вы могли бы с таким же успехом избегать EFCS для критических снимков боке при короткой выдержке — но если вы случайно сделаете несколько снимков, вы почти наверняка это сделаете. никогда не замечать.
Рейтинг:
1. Механический затвор и электронный затвор (галстук)
2. EFCS
Шумовые полосы
Последняя проблема, которую некоторые фотографы упомянули в отношении EFCS и электронного затвора, — это возможность появления линейного шума в тенях (я.е., проблема «полосатости», которая, как утверждается, возникает на камерах Nikon Z, хотя это утверждение, возможно, вводит в заблуждение.)
Говорят, что экстремальное восстановление теней не выглядит так хорошо при использовании EFCS или электронного затвора по сравнению с механический затвор. Однако, по крайней мере, с Nikon Z7 я не смог воспроизвести это. Взгляните на следующие культуры — опять же, механические, EFCS и электронные:

На мой взгляд, все они выглядят одинаково хорошо с точки зрения шумовых характеристик, линейной структуры или чего-то еще.Имейте в виду, что эти изображения были восстановлены за колоссальные пять ступеней в Lightroom, что больше, чем кто-либо когда-либо мог бы сделать. Вот несжатое изображение для сравнения:
Возможно, с некоторыми камерами оно более выражено, чем то, что я показал здесь. Вы всегда должны проверять себя в подобных случаях. Однако, исходя из того, что я здесь вижу, есть более важные причины, чтобы выбирать между различными типами жалюзи.
Рейтинг:
1. Электронный затвор, EFCS и механический затвор (стяжка)
Проблемы с каждым механизмом затвора
Очевидно, что ни один из этих типов затворов не является универсально лучшим.Итак, я не могу рекомендовать вам всегда использовать одно, а не другое; это зависит от фото.
Вот недостатки каждого — так что вы знаете, когда следует избегать каждого механизма затвора (что действительно важно здесь):
Механический затвор
Факторы качества изображения:
- Может появиться вспышка солнечной звезды при ярких источниках свет в вашем кадре
- Может вызвать вибрацию затвора при определенных выдержках, особенно около 1/10 секунды
Факторы качества, не связанные с изображением:
- Не всегда обеспечивает максимальную частоту кадров для съемки с высоким FPS
- Часто достигает максимума 1/4000 или 1/8000 секунды — не так быстро, как некоторые электронные затворы
- Самый громкий из трех
Электронный затвор
Факторы качества изображения:
- Часто добавляет сильное мерцание / полосы при съемке в условиях искусственного освещения
- Возникают проблемы со скользящим затвором при съемке быстро движущихся объектов
Факторы качества, не связанные с изображением:
9 0027
Не всегда позволяет использовать вспышку — или, если она есть, может достигать максимума при низкой скорости синхронизации вспышки, например, 1/60 секунды

Электронный затвор передней шторки (EFCS)

Факторы качества изображения:

Можно добавить некоторые мерцание / полосы при съемке при искусственном освещении, хотя и не так сильно, как при обычном электронном затворе
Представляет половину солнечной звезды
При коротких выдержках может появиться слегка нервное боке
На некоторых камерах съемка с 1 / 2000 секунд или быстрее может привести к неравномерной экспозиции с некоторыми объективами, согласно собственной информации Sony, а также онлайн-отчетам пользователей

Факторы качества, не связанные с изображением:

Максимальное значение для некоторых камер составляет 1/2000 секунды
Громче электронных затворов

Заключение

Надеюсь, эта статья дала вам хорошее представление о плюсах и минусах каждого механизма затвора. Как фотограф-пейзажист, я раньше снимал большинство своих фотографий с помощью EFCS, но после этих тестов стало ясно, что есть лучший метод (учитывая, что моя камера имеет полностью электронный затвор). Теперь я собираюсь использовать «бесшумный режим» почти для всех пейзажей, за исключением редких случаев, когда в кадре используется искусственный свет.Таким образом, я устраняю толчки затвора, в то же время делая солнце как можно лучше в каждом кадре, а также позволяю выдержку затвора более 1/2000 секунд в ярких условиях.

Если у вас есть какие-либо вопросы по этой статье или предложения относительно того, когда каждый механизм ставен идеален, дайте нам знать в комментариях ниже!

Недостатки бесшумной съемки с электронным затвором

Одним из ключевых преимуществ беззеркальных фотоаппаратов перед зеркалками является их небольшой размер и тихая работа.Они уже намного тише, чем традиционные зеркалки, и когда вы используете их бесшумный затвор, они на 100% неслышны. Но есть некоторые недостатки электронного затвора, о которых следует знать каждому фотографу, прежде чем делать его настройкой по умолчанию.

Я буду использовать термин «электронный затвор» для обозначения чисто электронного затвора для целей бесшумной съемки, а не электронной передней шторки или любых их комбинаций.

Механические жалюзи и электронные жалюзи

Сначала мы должны понять, как работают механические и электронные жалюзи.

Механические жалюзи

Механические жалюзи защищают пленку в традиционных пленочных фотоаппаратах — шторка , если хотите. Одна занавеска открывается, чтобы показать пленку, а другая быстро следует за ней, чтобы закрыть ее. Выдержка — это время воздействия света на пленку.

Стандартные затворы цифровых фотоаппаратов работают точно так же, но за ними стоит цифровой датчик вместо пленки.

Как и в случае с пленкой, естественное состояние сенсора всегда «включено».

Чем меньше выдержка, тем меньше щель между первой и второй шторками в механическом затворе.
Из-за механических ограничений механические выдержки могут быть только очень короткими. Например, на Fujifilm X-T3 максимальная выдержка механического затвора составляет 1/8000 сек. Все еще чертовски быстро!
Электронные жалюзи
Но технология позволяет нам управлять сенсором в цифровом виде, чего мы не могли сделать с пленкой в камере. Это позволяет получить выдержку 1/32000 сек.на той же камере!
Вот как работает электронный затвор:
Механическая шторка убрана, датчик включен, но запись не ведется.
Вы нажимаете кнопку спуска затвора.
Каждый отдельный пиксельный сенсор выключается по одной строке за раз.
Затем эти пиксели снова включаются на заданное время (выдержка).
Затем пиксель снова выключается, и свет, считываемый в течение этого короткого времени «включения», записывается.
Затем эти пиксели снова включаются в их естественное состояние, но не записываются, когда экспозиция завершается.
Это самый упрощенный способ описания цифрового цирка, происходившего в то время. Опять же, этот процесс происходит последовательно каскадно.
Электронные затворы выключают — включаются — выключают — включаются каждый ряд пикселей, по одной строке за раз, выставляя каждую строку на время выдержки.
Но подожди…
Сколько времени
действительно занимает ?
При использовании механического затвора датчик остается включенным и подвергается воздействию света только в то время, когда шторы открыты (ваша выдержка).При выдержке 1/500 с, весь процесс происходит примерно с 1/500 с. , добавляя только время, необходимое занавескам, чтобы пролететь над ставнями.
При использовании электронного затвора каждый ряд пикселей подвергается воздействию света в течение той же 1/500 секунды. Но поскольку каждая строка пикселей отключена и отображается по одной строке за раз, весь процесс может занять до 1/10 секунды. от начала экспозиции до конца, в зависимости от вычислительной мощности камеры.
А теперь представьте, что вы находитесь в быстро движущемся поезде. Вы используете электронный затвор, поэтому не рекламируете все снимаемые вами фотографии. Поезд проходит по параллельным путям в обратном направлении, и вы делаете снимок за 1/500 сек.
Механический затвор покажет небольшое размытие движения, вроде того, что замечают ваши глаза, потому что все изображение создается за 1/500 секунды.
Но есть серьезные искажения электронного затвора , потому что весь процесс занимает 1/10 секунды., а не 1/500 сек, когда используется этот электронный затвор.
Именно это и случилось со мной, как вы можете видеть на этой фотографии. Это прекрасная иллюстрация того, как свет регистрируется по очереди, когда этот поезд движется со скоростью более 150 миль в час. Линии, которые должны быть почти вертикальными, на самом деле имеют диагональ и .
Обратите внимание на увеличенные диагонали в элементах, которые должны быть вертикальными.
Недостатки бесшумной съемки с электронным затвором
Надеюсь, фотография выше поможет вам понять, что происходит при использовании электронного затвора.Вот каковы эти недостатки.
Улучшите свои фотографии с помощью свежих советов, вдохновения и скидок на онлайн-курсы, доставленные на вашу электронную почту.
Нажмите здесь, чтобы подписаться
Электронное искажение затвора
Это наиболее очевидный недостаток электронных жалюзи, как видно на фото выше. Движущиеся объекты — автомобили, пропеллеры и даже люди — могут шататься при использовании электронного затвора.
Потому что, помните, например, скорость электронного затвора 1/2000 может фактически занять до 1/10 секунды для всей экспозиции.
Эффект тем меньше заметен, чем медленнее движутся объекты, но тем быстрее, и это действительно очевидно.
Это также называется эффектом «перекатывания».
Другой пример поезда «изогнутых» линий, которые должны быть вертикальными из-за использования электронного затвора. Дома за пределами дома имеют более медленное относительное движение и, следовательно, более вертикальны.
Ограничения вспышки с электронным затвором
Забудьте об этом — в большинстве фотоаппаратов пока нельзя использовать вспышку с электронным затвором.
Параметры вспышки в вашей камере, скорее всего, будут отключены при включении электронного затвора (например, в беззеркальных камерах Fujifilm и Sony).
Speedlight имеют только одну «яркость»; мощность / экспозиция вспышки на самом деле определяется временем ее серийной съемки, которое обычно составляет около 1/400 секунды. на самой мощной настройке. Представьте, что вы оставите этот свет включенным на 1/10 секунды. — вы бы в мгновение ока сожгли и все побелили!
Люминесцентное освещение
При использовании электронного затвора при флуоресцентном освещении происходят забавные вещи.
Люминесцентные лампы не горят постоянно. На самом деле они работают со скоростью 50 или 60 циклов в секунду, в зависимости от электросети вашей страны.
Это может привести к появлению очевидных полос на фотографии. Один ряд пикселей записывается при включении флуоресцентного света, а следующий записывается при выключении света.
Обратите внимание на горизонтальные полосы при смене света
Отключены функции, зависящие от камеры
Некоторые другие функции вашей камеры могут быть недоступны, когда включен режим бесшумной съемки с электронным затвором.
Перечислять здесь все модели было бы слишком исчерпывающе; проведите небольшое исследование, чтобы не удивиться, обнаружив что-то недоступное, когда это имеет значение.
Когда использовать электронный затвор
Некоторые могут посчитать это маркетинговым трюком — и в некоторой степени это связано с тем, что недостатки электронных жалюзи не так легко раскрываются. Производители только рекламируют удивительный «режим бесшумной съемки».
Но когда вам действительно нужна тишина, например, во время выступлений, фотографирования дикой природы или когда вы не хотите привлекать к себе внимание, полностью бесшумные электронные ставни — отличный инструмент .
Просто помните следующее при использовании электронного затвора для бесшумной съемки:
Обеспечьте минимальное движение
Вспышка недоступна
Флуоресцентное освещение может создавать полосы
Отключение других функций, таких как звуковые сигналы блокировки фокусировки; мотор автофокуса вашего объектива также является ограничением
Знайте свою камеру!
Используйте эту функцию экономно, только при необходимости.Я запрограммировал специальную кнопку на всех моих камерах Fujifilm, чтобы включить / выключить этот режим, чтобы я мог переключать его на лету. При подходящих условиях это потрясающая особенность!
Технологические достижения могут вскоре познакомить нас с «глобальным электронным затвором», что означает, что весь сенсор считывается одновременно. Когда наступит этот день, эти ограничения в значительной степени исчезнут.
Почему в цифровых камерах используются механические затворы
Фон
Вы когда-нибудь задумывались, почему цифровые камеры, особенно цифровые SLR высокого класса, имеют механические затворы? Датчик является электронным, так почему бы ему не сказать просто взять образец света в течение времени, указанного выдержкой? Почему не может ли датчик просто начать накапливать свет (что иногда называется «заряд»), подождите указанное время, а затем перестать накапливать свет по истечении времени выдержки? Давайте взгляните на причину использования механических жалюзи в цифровых камеры.
Сам затвор
В цифровых фотоаппаратах используются несколько различных типов механических затворов, но все они служат одной цели. Они блокируют попадание света датчик при закрытии и отодвиньте его в сторону, чтобы свет мог скапливаться на датчике в открытом состоянии. Конечно, первое, что приходит на ум Имеется в виду, что датчик, будучи электронным устройством, должен иметь возможность просто включить / выключить электронным способом. Зачем вообще нужна шторка? На самом деле, во многих камерах используется электронный затвор, который просто включает / выключает возможность «легкого считывания» датчика при необходимости.Многие карманные фотоаппараты используют эту технику. Карман камеры, которые используют задний ЖК-дисплей для предварительного просмотра изображения, иногда устанавливаются таким образом и, следовательно, не имеют механической заслонки. Понимая, что некоторые камеры имеют полностью электронные затворы, а другие механических жалюзи, очевидно, что есть плюсы и минусы оба дизайна.
Типы датчиков
Межстрочный перевод
Камеры, обычно меньшие по размеру наводящие и снимающие камеры, которые не используют В механических заслонках обычно используется датчик межстрочного переноса. An датчик межстрочного переноса выделяет часть каждого пикселя для хранения взимать плату за этот пиксель. Дополнительная электроника, необходимая для для хранения заряда для каждого пикселя уменьшает коэффициент заполнения пикселя, в свою очередь, уменьшая его способность улавливать свет, поскольку часть каждого пиксель не чувствителен к свету. Микролинзы можно использовать для компенсируют, но они не на 100% эффективны и могут увеличить расходы дизайн. Датчики межстрочного переноса обычно имеют более высокую уровень шума и более низкая чувствительность, чем у полнокадрового датчика, используемого в цифровые SLR высокого класса.Одно очевидное преимущество заключается в том, что этот дизайн устраняет необходимость в потенциально громоздком механическом затворе и может превратите камеру размером с кошелек в камеру с карманом рубашки.
Полный кадр
В цифровых камерах с механическим затвором обычно используется тип Датчик называется полнокадровым датчиком. В отличие от межстрочного перевода датчик (вверху), полнокадровый датчик не имеет схемы на пикселе для храните заряд, который накапливается при контакте света с массивом.Камеры, в которых используется механический затвор, обычно стравливают остатки электрического заряда при закрытой заслонке, откройте заслонку и затем закройте шторку. Как только механический затвор закрыт, Затем схема используется для сдвига заряда с каждого пикселя на зона хранения. Поскольку пиксели на сенсоре остаются «живыми» во время считывания, если бы заслонка оставалась открытой, свет продолжал бы изменять заряд, накопленный каждым пикселем во время операции сдвига, который может привести к размытию или двоению изображения.
Механические жалюзи: нижняя строка
С точки зрения непрофессионала, механический затвор используется для контроля того, как долго пиксели на датчике изображения собирают свет. Простая механическая шторку можно использовать для включения / выключения всей матрицы датчиков во время контакт. Это устраняет необходимость в дополнительной электронике на каждом расположение пикселя, которое будет использоваться для включения / выключения пикселя и сохранения заряд (накопленный свет).Используя механический затвор, Можно использовать более простой, менее дорогой и более эффективный датчик: тот, который имеет более высокий коэффициент заполнения (использует больше каждого пикселя для фактического захвата свет). Конечно, никогда ничего не режут и не сушат. Немного в камерах используется как механический, так и электронный затвор! В этих корпусов электронный затвор используется как дополнение к механическому затвора, обеспечивая такие функции, как более высокая скорость синхронизации вспышки, когда механические жалюзи просто недостаточно быстрые / точные.Наиболее цифровые SLR камеры, которые используют механический затвор, однако, используют механический затвор для контроля количества заряда, накопленного на датчик, поскольку это простое механическое устройство может использоваться для упрощения схема на самом датчике, что в целом улучшает качество изображения и снижение шума.
Сводка
Эта статья предназначена для ответа вопрос, почему цифровая камера, по общему признанию «твердотельное» устройство это не должно логически нуждаться в каких-либо движущихся частях кроме фокуса механизму потребуется механический затвор.Ответ на поверхность, оказывается относительно простой, и я надеюсь, что ответил на вопрос так, чтобы большинство людей могли понять концепцию.
— Майк Чейни
Что такое электронные затворы в цифровых фотоаппаратах и почему они важны для будущего фотографии
Фанат, сфотографированный с рулонным затвором и глобальным затвором. Любезно предоставлено Andor Technology-andor.com.
Это вас не удивит, но может вызвать беспокойство. Большинство фотографий сегодня не снимаются камерой — по крайней мере, если вы определяете «камеру» как оборудование, используемое исключительно для записи изображений.Вы знаете: что-то с гнездом для штатива.
Нет, из более чем триллиона фотографий, сделанных в этом году, примерно девять из 10 сделаны с помощью телефона.
В отличие от высокоразвитых механических жалюзи — подпружиненного часового механизма, которым вы пользуетесь с тех пор, как были по колено перед деревом бонсай — камера вашего мобильного телефона бесшумна, как мертвец. Его затвор полностью электронный.
Как это удается и почему у вашей дорогой зеркальной камеры нет такого затвора? В конце концов, механические ставни изнашиваются — обычно после нескольких сотен тысяч выстрелов.Это может показаться адекватным, но не если вы делаете тысячи пикселей в неделю, как это делают некоторые профессионалы.
Итак, вот в чем дело: во времена кино ставни были очевидной необходимостью. Но современные цифровые камеры имеют сенсор, который можно использовать снова и снова. Так почему бы просто не включить его электронным способом, а затем через долю секунды выключить?
Можно. Но есть ограничения. Рассмотрим работу типичного КМОП-сенсора, который сейчас в моде. Входящий свет попадает в пиксель и освобождает электрон от атома кремния.Это взаимодействие известно как фотоэлектрический эффект, и в 1921 году Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию за его объяснение.
Чем больше света попадает на пиксель, тем больше электронов. Они подсчитываются во время экспонирования и преобразуются в напряжение, которое просто пропорционально количеству света, освещающего пиксель. Эта ситуация в некоторой степени аналогична тому, что несколько миллионов ведер, расположенных рядами и столбцами на заднем дворе, собирают капли дождя.
Чтобы измерить этот метафорический дождь, вы опорожняете все ведра на своем датчике, выставляете их в небо и затем смотрите, сколько воды собрало каждое из них.
В датчике CMOS это делается строка за строкой. Электрический сигнал опустошает строку, а его пиксели («ведра») затем остаются в покое для сбора света во время экспонирования — после чего они считываются один за другим.
А теперь самое сложное. Электроника быстрая, но не бесконечно быстрая. Считывание строки может занять восемь микросекунд. Если есть 2500 строк (типично для камер сотовых телефонов), то для их считывания требуется 1/50 секунды. Это не время выдержки, которое определяется тем, как долго вы позволяете каждой строке собирать свет перед тем, как ее прочитать.Время выдержки может быть любым. Нет, 1/50 секунды — это общее время считывания для всех строк, и это бросает вызов процессуальных действий.
Подумайте: вы открываете первый ряд датчика, затем проводите восемь микросекунд, считывая его. Это будет означать, что вторая строка имеет дополнительную экспозицию в восемь микросекунд, прежде чем вы дойдете до того, чтобы прочитать , это . Ничего страшного, но в следующей строке есть 16 дополнительных микросекунд, в следующей строке — 24 микросекунды … и последняя строка переэкспонирована на немаловажную 1/50 секунды.
Таким образом, на практике каждая строка очищается (инициализация экспозиции) через восемь микросекунд после строки перед ней. Изображение создается с помощью «рольставни», в которой последний ряд очищается, и его экспонирование начинается через 1/50 секунды после первого ряда. Для движущихся объектов эта задержка между верхом и низом может производить странные эффекты. Посмотрите изображение вентилятора выше.
Искажения «скользящего затвора» допустимы для видео и селфи на мобильных телефонах. Но не для зеркалки высокого класса. Таким образом, они используют механическую заслонку и очищают все ряды сразу.Каждый пиксель экспонируется одновременно или, по крайней мере, одновременно, насколько позволяет механический затвор.
Но вот и хорошие новости. КМОП-датчики с так называемыми глобальными шторками становятся все более популярными. Они оснащены дополнительным транзистором на каждом пикселе, чтобы запоминать накопленное количество электронов, поэтому экспозиция для всего датчика может начинаться и заканчиваться одновременно, а затем считываться.
Сделает ли это вас счастливее? Преимущества полностью электронного затвора значительны: отсутствие шума затвора и дрожания затвора. Меньше движущихся частей. Более быстрая выдержка и более быстрая синхронизация вспышки.
И фанаты будут выглядеть фанатами.
Сет Шостак — астроном из Института SETI, который считает фотографию одним из величайших изобретений человечества. Его фотографии использовались в бесчисленных журналах и газетах, и он иногда пытается произвести впечатление на людей, отмечая, что он построил свою первую темную комнату в 11 лет. Вы можете найти его как в Facebook, так и в Twitter.
Затвор | фотография | Britannica
Затвор , в фотографии, устройство, с помощью которого открывается диафрагма объектива камеры, чтобы пропускать свет и, таким образом, экспонировать пленку (или электронный датчик изображения цифровой камеры).Регулируемые жалюзи контролируют время экспозиции или время, в течение которого попадает свет. Оптимальное время экспозиции варьируется в зависимости от условий освещения, движения объекта и других факторов, и оно может быть выбрано заранее фотографом или, в случае автоматических камер, установлено самой камерой по сигналу от встроенного устройства. в системе экспозамера. Механический затвор обычно можно установить только на указанные скорости во всем диапазоне; некоторые электронные жалюзи имеют непрерывный рабочий диапазон.
Комбинации диафрагмы и выдержки, показанные ниже, позволяют одинаковому количеству света проникать в камеру, но дают разные изображения. Меньшие значения диафрагмы расширяют зону резкого фокуса, а длинные выдержки показывают размытое движение.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Подробнее по этой теме
Технология фотографии: Затворно-диафрагменные системы
Основные современные ставни — створчатые и фокальные затворы.
Современные жалюзи для фотоаппаратов бывают двух основных типов. Листовая заслонка, расположенная между компонентами линзы или сразу за ними, состоит из нескольких перекрывающихся металлических лопастей, которые открываются и закрываются либо под действием пружины, либо с помощью электроники. Затвор в фокальной плоскости, расположенный непосредственно перед плоскостью изображения, состоит из пары накладывающихся друг на друга жалюзи, образующих регулируемую щель или окно; приводимая в движение пружиной или электроникой, прорезь перемещается по пленке в одном направлении, открывая весь кадр по всей его длине.Ширина щели определяет время экспозиции; чем уже щель, тем короче экспозиция. Фактическое время прохождения практически постоянно для всех времен экспозиции; механизм запускает открытие второй шторки. С затвором в фокальной плоскости возможны столь короткие экспозиции, как ¹/_{12 000} секунды.
В большинстве цифровых камер также используются механические затворы, хотя в некоторых, особенно в небольших камерах «наведи и снимай» и камерах для мобильных телефонов, используются электронные «затворы», которые на короткое время отключают светочувствительность сенсора изображения, чтобы полученное изображение могут быть сохранены, а датчик очищен для следующего снимка. Использование механических затворов в более качественных цифровых камерах позволяет использовать большую емкость сенсора для сбора и хранения изображения, тем самым улучшая качество фотографии. Некоторые цифровые фотоаппараты имеют комбинированное действие механических и электронных затворов.
Механический затвор или электронный: в чем разница и какой из них использовать?
Аналоговые технологии становятся цифровыми. Рулоны пленки были заменены электронным датчиком, и движущиеся зеркала также постепенно устаревают.Тем не менее, нужно заменить еще одну последнюю часть прошлого: ставни. Технология здесь еще не достигла необходимых высот, чтобы стать полностью цифровой, поэтому есть камеры, которые позволяют выбирать между механическим и электронным затвором для каждого изображения. У каждого есть свои плюсы и минусы.
Механические жалюзи существуют уже некоторое время, и, хотя их время тоже подходит к концу, они еще не полностью готовы к замене их электронными аналогами. Некоторые камеры позволяют пользователям переключаться между различными типами жалюзи в соответствии с их потребностями. Прежде чем мы выясним, почему, давайте посмотрим, что такое ставни и для чего они нужны.
Во-первых, на заметку — существуют и другие типы жалюзи, например центральные или линзовые. Это, однако, довольно необычное явление и выходит за рамки данной статьи.
Механические жалюзи
Сам датчик (или в прошлом пленка) принимает свет, но что-то должно запускать и останавливать этот процесс.Вот для чего нужен ставень. Механические системы бывают разных форм. Сегодня примерно в 99% случаев вы встретите систему, состоящую из двух штор: первая шторка запускает экспозицию, а вторая — останавливает. Технически это два комплекта штор с несколькими отдельными полотнами в каждом комплекте. Их чаще всего называют первыми и вторыми жалюзи.
Первый комплект штор механической заслонки закрывает датчик.
Шторы быстро двигаются и в конце резко останавливаются. Вот где их самая большая проблема: их движение вызывает дрожание камеры . Поскольку их части легкие, они не обладают большой силой, и вы часто даже не замечаете эту проблему. Однако при использовании телеобъектива с современными сенсорами и большим количеством мегапикселей даже небольшое дрожание камеры заметно. Даже отложенный спуск затвора не поможет вам, потому что воздействие шторных ставней всегда будет происходить в начале экспозиции (и снова в конце, когда это уже не имеет значения).
Деталь обложек книг с изображением других книг на обратной стороне. В обоих случаях использовался объектив 300 мм со штативом и 10-секундной задержкой срабатывания затвора. Слева механический затвор, справа электронный затвор. Изображение имеет соотношение 1: 1, поэтому размытость зависит от нескольких пикселей, но с большим фокусным расстоянием или менее стабильным штативом результат будет хуже.
Здесь есть еще одна проблема со вспышкой и очень короткими выдержками. Даже если занавеси короткие, у них есть свои пределы.Таким образом, при очень коротких выдержках, таких как 1/4000 с, первый открывается и обнажает датчик, а второй не дожидается закрытия первого, а открывается после короткой паузы, когда датчик снова закрывается. .
Сам по себе этот процесс не является проблемой, но в сочетании со вспышкой вы обнаружите, что вспышке не хватает времени, чтобы сработать. Когда это происходит, его свет будет освещать только ту часть сенсора, которая была только что открыта, а остальная часть остается в темноте.Эта ситуация решается с помощью уникальных флеш-программ, которые не всегда доступны, а если и есть, то менее эффективны. Мы не анализируем эту конкретную проблему в этой статье, потому что другие описанные типы жалюзи также имеют ту же проблему. Возможно, на горизонте появятся новые инновации, чтобы решить эту проблему.
Из-за движения затвора также существует ограниченное количество кадров в секунду . Короче говоря, движущиеся части не могут двигаться бесконечно быстро.
Механические жалюзи также имеют срок службы , , что означает, что они могут выйти из строя и потребовать обслуживания камеры.Случайность также играет здесь роль. У некоторых фотоаппаратов занавески затвора могут развалиться после 100 000 фотографий, в то время как другие продолжают фотографировать с миллионами фотографий за плечами.
Электронные жалюзи
Может показаться отличной идеей вообще отказаться от механических шторных штор и просто включить датчик электронным способом и прочитать результат. То есть количество фотонов в каждом пикселе. Это, безусловно, хорошее начало, и именно так работает электронный затвор.К сожалению, и здесь все не так просто.
В наиболее часто используемых сегодня КМОП-сенсорах данные изображения считываются построчно. Это чтение данных изображения занимает удивительно много времени. В то время как механические шторки затвора могут завершить экспозицию примерно за 1/200 секунды, электронные занавеси занимают около 1/30 секунды, чтобы завершить операцию и считать количество фотонов со всего датчика. Это зависит от конкретного устройства. Логично, что более дорогие и новые, как правило, быстрее.
Всю ситуацию можно сравнить со сканером , который читает строку за строкой. Однако вместо документа он сканирует движущуюся сцену, что может вызвать проблемы.
Если вы снимаете движущийся объект или перемещаете камеру из стороны в сторону во время съемки, изображение будет искривленным, появятся различные искажения или, в случае видео, вы получите «желе» эффект.
Эта частая проблема возникает при съемке с электронным затвором во время движения.На самом деле дома не так криво стоят. Быстрая экспозиция (1/2000 с) не имеет значения.
Движение вентилятора было правильно зафиксировано с помощью механического затвора, но с помощью электронного затвора и той же скорости (1/4000 с) оно было заметно искажено.
Еще один неприглядный эффект проявляется в помещениях, освещенных быстро мигающими огнями (лампочки, светодиоды). Свет меняет свою интенсивность быстрее, чем датчик может считывать, поэтому одни ряды улавливают свет, а другие нет.Похожая проблема произошла и на изображении с вентиляторами, где одни места освещены дневным светом, а другие — искусственным.
Электронный затвор фиксировал мерцающее искусственное освещение.
Электронные затворы нельзя использовать со вспышкой.
Чтобы скорость считывания была как можно более высокой, многие производители предпочли создавать изображений с более низким качеством. Например, эти изображения считывают только 12 байтов данных с каждого пикселя, а не 14, что, в свою очередь, приводит к немного большему шуму.
С другой стороны, электронный затвор имеет менее ограниченный срок службы, не вызывает вибраций и способен снимать кадров в секунду. Это совершенно бесшумный , хотя сама съемка не полностью лишена звука. Например, вы услышите закрытие диафрагмы.
Что, если бы мы объединили преимущества обоих типов жалюзи?
Электронный затвор передней / первой шторки (EFCS)
Некоторые камеры имеют возможность запускать экспозицию электронным способом и завершать ее механически.Таким образом, датчик может не торопясь считывать фотоны в темноте. Это называется электронным затвором передней / первой шторки (EFCS) .
Процесс прост, особенно с беззеркальными камерами, где первая шторка уже убрана перед началом съемки. EFCS также доступна в зеркальных фотокамерах.
Теперь мы нашли способ избежать вибрации и проблем с медленным считыванием. Однако, к сожалению, не все — это солнечный свет и радуга.
EFCS часто означает , предназначенный для относительно более длинных выдержек, , потому что при более коротких (1/4000 с и выше) это может привести к неравномерной экспозиции изображения. Сложно согласовать как механический, так и электронный путь через датчик. В некоторых случаях на изображении могут появиться полосы.
Более того, на более высоких скоростях и с очень яркими объективами это снова приводит к ухудшению боке. Причина — разница в несколько миллиметров в расстоянии от механических ножей и их электронного аналога до датчика.(Более подробное объяснение вы найдете здесь.)
Два объединенных изображения, разделенных белой линией. Оба используют объектив 85 / 1,4 и выдержку 1/2500 с. Слева механический затвор, а справа EFCS, затемняющий верхний край кружков.
Какой тип жалюзи выбрать?
Многие современные устройства позволяют выбирать между двумя или всеми тремя вариантами, перечисленными выше.
Различные режимы затвора на одной камере.
Если вы не хотите рисковать, механический затвор — самый безопасный выбор.Вы не добьетесь сверхбыстрой съемки и, возможно, отдельные пиксели будут немного не в фокусе, но в остальном все будет работать, как ожидалось.
Однако для бескомпромиссного качества вам доступны лучшие варианты. В меню иногда можно найти опцию автоматического переключения режимов затвора, когда процессор принимает решение за вас. На относительно низких скоростях он использует EFCS, а на более высоких — на механический затвор. Это, в свою очередь, станет вашим самым универсальным вариантом.
Если в вашем распоряжении нет этой технологии, вам нужно принять решение. Конкретные настройки отдельных жалюзи зависят от устройства, поэтому обязательно посетите множество дискуссионных форумов в Интернете. Как правило, EFCS — хороший начальный выбор. Если вы видите на снимке проблемные участки, всегда есть возможность вернуться к механическому затвору.
Полностью электронный затвор идеален, если вы хотите работать как можно тише или если вам требуется максимальное количество кадров в секунду.В зависимости от типа камеры, вы заплатите за эту привилегию более высоким уровнем шума и проблемами с искусственным освещением.
Лучшее из обоих миров — глобальный затвор
Производители фотоаппаратов все чаще используют универсальный электронный «глобальный» затвор, который сможет включать все пиксели сразу и выключать их, одновременно считывая их. Описанные выше проблемы исчезнут, и мы получим универсальную систему. Эта технология уже существует — она используется в нескольких избранных камерах.Однако на данный момент он имеет больше шума и других технических проблем, поэтому он все еще находится в процессе совершенствования. Это займет некоторое время, поэтому неплохо было бы научиться использовать технологию, которая у нас есть прямо сейчас.
Последнее обновление 26. Ноябрь 2020
Автор: Вит Ковальчик
Я работаю фрилансером с начала 2012 года; фотография — это моя жизнь. Я приобрел свой опыт фотографии, как в студии, так и за ее пределами, в предыдущие годы, когда я работал весь день и фотографировал каждый вечер и выходные.У меня нет только одной четко определенной темы; Мне нравится фотографировать людей, а также городские пейзажи и пейзажи.
No related posts.