單鏡頭反光相機是現代科技的奇跡。雖然單反機械快門的概念很簡單,覆蓋傳感器或膠片,打開以獲得適當的曝光時間,再次遮蓋結束曝光。實際上,如何協調兩個快門簾以精確的間隔相互配合是一個令人印象深刻的技術壯舉。 其中,為什么要有兩個快門簾呢?有兩個原因。首先,為了更快的快門速度獲得更短時間的曝光,等第一簾打開再關閉就已經太遲了,要用第二簾緊跟在第一簾之后才能夠實現。其次,兩個快門簾也確保了傳感器獲得均勻的曝光,反之如果只有一簾,開啟方向底部的曝光時間將比頂部的曝光時間少。 下面是一個簡短而直觀的視頻,制作者拆下了一臺單反的快門機構,只為讓你馬上了解單反快門機構的工作原理: 下面我們來更深入的學習一下 機械快門和電子快門這兩者其實完全不是一個概念,盡管都叫“快門”。 機械快門較為好理解:用彈簧或是電磁手段,控制幾片葉片的開閉,或是兩層簾幕像舞臺“拉幕”一樣左右或上下以一定寬度的縫隙“劃過”成像像場窗口,讓窗口獲得指定時間長短的“見光機會”——這就使通常的機械快門概念。 而電子快門則不同,它實際上并沒有“門”,而是利用了CCD不通電不工作的原理,在CCD不通電的情況下,盡管像場窗口“大敞開”,但是并不能產生圖像。如果在按下快門鈕時,使用電子時間電路,使CCD只通電“一個指定的時間長短”,就也能獲得像有快門“瞬間打開”一樣的效果。(所以電子快門數碼相機在按下快門時是“無聲”的。不過為了滿足影友的“心理需求”,有的相機可以設定一個“電子發聲”:模擬出一個“咔嚓”聲來讓你“過過癮”)。 顯然,電子快門簡單,成本也要低得多。但是要注意,如果鏡頭長時間對著強光,那樣通過鏡頭的聚焦作用,很容易燒壞后邊“大敞門”的CCD器件。 電子快門是對比照相機的機械快門功能提出的一個術語,它相當于控制CCD圖像傳感器的感光時間。AES(Auto Electronic Shuttle)自動電子快門,是根據環境照度高低(進光量大小)自動調整電子快門時間,確保輸出圖像亮度恒定。 在CCD攝像機內,是通過控制光學電控影像表面的電荷積累時間來操縱快門,當攝像機的電子快門打開時,攝像機的電子快門的速度最快可以達到1/100000秒。對于運動的物體,電子快門越快,拍攝得越清晰。 監控攝像機在拍攝快速運動物體時,由于在一場時間內,物體光像在CCD感光面上的位移,會造成圖像的模糊。物體運動速度愈快,圖像愈模糊。使用電子快門可以提高物體動態清晰度,改善快速運動物體圖像的清晰程度,減輕圖像的模糊程度。另外,電子快門和光圈的配合使用,可以對曝光量進行控制,影響景深。 電子快門基本原理 在沒有電子快門作用時(即常設的1/50秒),光像轉變為電子的時間為1/50秒。在此期間內,運動物體的光像在CCD感光面上的位移,使得由此產生的圖像電信號包含了位移的信息,因而造成了圖像的模糊。 。
當使用電子快門時(如1/100、1/1000秒)光像轉變為電子的時間即為電子快門時間,采樣時間可大為縮短(可根據運動物體速度選擇電子快門速度),產生圖像模糊的信息也隨之減少,運動物體的輪廓就會清晰起來。 電子快門的使用 由于使用電子快門時采樣時間變短,等效于降低了監控攝像機的靈敏度,視頻信號的電平也會隨之降低。為了保證視頻信號的幅度,必須開大光圈,電子快門速度每提高一檔,光圈也要提高一檔。 |
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