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电子快门的“果冻效应”?直的都给掰弯了!

摄影  早自习 

第467期 2017年3月31日

电子卷帘快门是逐行扫描形成影像,拍摄高速运动的物体时会“掰弯”物体,形成“果冻效应”。

Oolong、独立摄影南洛七同学提问:

叶老师……使用电子快门的时候能达到一个更快的闪光同步快门速度吗?我以前听一些玩摄影的同学说电子快门没有机械快门好……那这两种快门在成像方面有什么区别吗?


 
叶梓老师回答:

(请倾听语音)



 

电子快门的“果冻效应”?直的都给掰弯了!-摄影早自习第467日

电子卷帘快门拍摄的高速运动物体,产生了明显的果冻效应,螺旋桨叶片被“掰弯”。图片来源:网络(作者未知)

(以下为根据上述录音整理的文字)

叶梓:
  今天Oolong同学问我说,叶老师,机械快门无法做到真正的超高速的快门,比如说1/8000秒。在这个时候,有的相机就提供了一个叫电子快门的东西。他想问用电子快门的时候能不能达到更快的闪光同步速度?另外他听一些同学说电子快门没有机械快门好,所以从来没有使用过电子快门,这两者在成像方面会不会有什么区别?与此同时,独立摄影南洛七同学也问了一个关于电子快门的事。他说为什么用电子快门拍夜景或霓虹灯时,图片中间会出现横向的一条条的条纹,机械快门就不会有。
  我简要回答两位同学的问题。
  首先,我们要分清楚机械快门和电子快门。机械关门就是有一个真正的快门,是一张门一样的结构,只不过是由多片的薄薄的金属叶片构成,它打开时就可以曝光,它关闭时曝光就结束。这是一个真正的物理的结构,是看得见摸得着的。而电子快门是指没有真正的快门结构的前提下,用感光元件来控制曝光的时长。
  比如说电子快门里有一种叫全局快门,当给感光元件通电,感光元件就开始捕捉光线;断电,这个感光元件就不再捕捉光线了。这种原理的电子快门常见于过去的CCD的感光元件。而现在我们都用的是CMOS感光元件,大多是卷帘快门。
  卷帘快门是什么样的一个概念呢?就是说整个感光元件会像扫描仪一样,从上往下的,一行一行的被读取它们捕捉到的光信号,最后拼成一幅完整的画面,这就是卷帘快门。无论是全局快门还是卷帘快门都是电子快门的一种。卷帘快门你完全可以把它理解为一个扫描仪,它是从上到下的扫描了整个世界一遍。
  那现在就有一个问题了。我们在扫描的过程中,如果你拍摄的这个物体,你扫描的这个物体是在快速运动的过程中会怎么样呢?就好像上图中的螺旋桨。它的转动速度实在是太快了,那就有可能你从上往下扫描的时候,每扫描一行,这个螺旋桨就转动了一点,每扫描一行,又多转动了一点。这么从上往下扫描下来,整个螺旋就会变成一种弯曲的形状。因为在你扫描它的同时,它一直在挪动它自己的位置。这就是电子快门带来的果冻效应,原来硬邦邦的物体都像果冻一样弯曲了,直的就被掰弯了。正是因为卷帘的电子快门的这种逐行扫描的工作原理,当我们在拍摄一些像日光灯管,霓虹灯管这样的东西时会出现黑白条纹,为什么?因为那些灯光不是长亮的,而是频闪光源,所以虽然人眼是看不见这个频闪过程,但是卷帘快门却能看得见,可能扫过前十行的时候,灯管还是亮的,环境还是亮着的,扫过后十行的时候,整个环境就变黑了。如此往复,整个画面就变成黑白相间的斑马纹了。
  回过头来再看看Oolong同学的问题,你可以想象由于卷帘快门是逐行扫描的,所以你肯定不能用一个超快的电子方面去配合一个闪光灯。因为闪光灯闪光的一瞬间,它是只扫过了真实的景物中的一小排,会出现上下都黑的情况,这就是为什么我们不太推荐大家使用电子快门的原因。但是我想随着科技发展,今后当我们的电子卷帘快门的扫描速度已经赶上了机械快门的运动速度的时候,那我们就不再需要机械关门了。那时候电子快门可以真正的替代机械快门。最后再补充一点,机械快门这个东西虽然速度非常之快,但实际上在高速快门时它也是一个逐行扫描的过程,所以它也会存在果冻效应。只不过是不太明显。

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