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什么是快門 最早的相機是沒有快門的,攝影師在取景玻璃上取景和對焦,然后蓋上鏡頭蓋,拿掉對焦屏,換上底片,然后拿掉鏡頭蓋,根據(jù)光線估算時間后,再蓋上鏡頭蓋,一張照片就拍攝完成了。 后來出現(xiàn)了“快門”這個玩意兒,快門可以分成機械快門和電子快門,機械快門有可以分成早期的中心快門和后期出現(xiàn)的焦平面快門,其中中心快門又可以分成鏡間快門和鏡后快門。焦平面快門有可以分成幕簾(簾布)快門和鋼片快門。 中心快門的好處是使用閃光燈的時不受限制,而且拍攝高速移動的物體的時候,不會產生變形。但是,中心快門會影響通光量,造成曝光不準,比如在光圈大、速度快的時候,總通光量會小于光圈小、速度慢的總通光量,所以現(xiàn)在在小畫幅機型上已經很少使用。 早期的幕簾快門采用布簾,有橫走式和縱走式之分,工作原理就是用機械裝置,控制2片或者多片布簾之間的距離,當布簾高速滑過的時候,2片布簾之間的距離越大,曝光時間就越長,2片布簾之間的距離越短,曝光時間就越短。 這種快門的優(yōu)點是可以做得非???,可以高達1/2000秒,而且不會影響通光量??梢垣@得準確的曝光組合。但是,這種快門配合閃光燈的時候,快門速度受影響,比如,當快門速度高于1/60秒的時候,簾布之間的距離會小于36mm ,這樣當閃光燈點亮的時候,光線不能覆蓋整張底片(閃光燈的閃光時間只有1/500秒以下), 所以才有閃光同步快門一說。 同時由于簾布是延一個方向移動的,當被拍攝物體反向高速移動的時候,被拍攝物體的長度會被壓縮,反之會加長,因此這種快門會造成細小的變形。
縱走式快門 到了上世紀60年代,日本一家叫做COPAL的公司,推出了鋼質簾布縱走快門,這種快門的推出對相機的快門是一種革命,以至于后來對這樣的快門統(tǒng)稱為鋼片快門,其實現(xiàn)在的材料已經不完全是鋼的,有鈦合金或碳纖維的。速度更是提高到了1/8000秒,同時由于采用了多片縱走式,使得閃光同步閃光可以達到1/125秒甚至1/250秒。 鋼片快門有精度高、不易老化、耐高溫、不怕陽光直射、壽命長等優(yōu)點,使用閃光燈時聯(lián)閃速度達1/125秒。鈦金屬快門速度達1/4000秒,聯(lián)閃速度1/250秒。然后又出現(xiàn)了電子快門,顧名思義,就是通過電子延時電路來控制曝光時間。 電子快門又有全電子快門和電子/機械快門。 由于純機械快門由彈簧控制快門速度,所以精度很難提高,所以大家就發(fā)展了電子控制的機械快門,利用電子電路來釋放快門,可以控制精度。但是,這樣的快門本質上,還是機械快門。比如佳能20D和尼康D100等, 都是采用這樣的快門。 所以,D100的最高快門只有1/4000秒,而且成本較高。
關于快門速度
1/12000秒快門拍攝效果 簡單地說,快門就是鏡頭前阻擋光線進來,并控制光線進入時間的裝置。一般而言,快門的時間范圍越大越好。高速快門適合拍運動中的物體,某款相機就強調快門最快能到1/16000秒,可輕松抓住急速移動的目標。不過當你要拍的是夜晚的車水馬龍,快門時間就要拉長,常見照片中絲絹般的水流效果也要用慢速快門才能拍出來。
慢速快門的效果
數(shù)碼相機時代的快門類型
相機進入數(shù)碼時代以來,很多傳統(tǒng)的概念被打破,很多名詞與原理要有新的解釋。例如,過去攝影教科書上說,相機快門有設計為使用齒輪彈簧的,還有是運用電磁手段的,前者叫“機械快門”,而后者叫“電磁式快門”或者“電子快門”。在使用了數(shù)碼相機的今天,這個概念要重新討論,明確其特指范圍。 在膠片相機快門構造總成中,驅動快門的“門簾或合頁”動作的方式,分為純機械驅動和機械-電磁驅動兩大類。其中機械傳動、彈簧延時的是“純機械快門”;機械傳動、電磁觸發(fā)的是電磁快門;后來發(fā)展到高速檔用彈簧延時,慢速檔用電子電路延時,這才叫“電磁觸發(fā)、電子延時快門”。它們都是屬于“有門的快門”范疇,只是“打開”和“維持時間”的“手段”區(qū)別而已。 在現(xiàn)今數(shù)碼相機業(yè)界中討論的“機械快門”和“電子快門”的區(qū)別則是特指“用何手段實現(xiàn)瞬間曝光”,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:用機械彈簧或是電子、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”——這就是通常的“機械快門”概念,也就是說,像傳統(tǒng)相機一樣,圖像曝光是通過一個物理存在的“大門”的“限時啟閉”完成的。
而電子快門則不同,它實際上并沒有“門”,而是利用了CCD感光系統(tǒng)不通電不工作的原理,在CCD不通電的情況下,盡管像場窗口仍然“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只工作“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(shù)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(fā)聲”:模擬出一個“咔嚓”聲來讓你“過過癮”。 顯然,電子快門結構簡單,成本也要低得多。所以,袖珍卡片數(shù)碼相機和其它中、低檔數(shù)碼相機基本上都是采用電子快門,而高級家用數(shù)碼機和所有的數(shù)碼單反相機,都毫無例外地采用機械快門。 數(shù)碼單反相機的機械快門,實際上和它的原型——膠片相機快門總成是一樣的,沒有很大的區(qū)別。所以使用壽命、維護都沒有特殊的新要求。 還有,有的廠家,利用了電子快門的特點,讓CCD在機械快門打開的同時,受到電子快門的瞬間控制,可在低成本前提下實現(xiàn)特殊的要求。例如,同樣是1/4000秒機械快門,如果精確控制CCD的通電脈沖,就可以使其實現(xiàn)1/8000秒和1/16000秒的超高速快門的功能。這樣的快門稱之為“機械電子混合式”快門。 這也就說明了,為什麼多數(shù)家用數(shù)碼相機(包括手機)都可以具有連續(xù)錄像的功能,而數(shù)碼單反則沒有這一功能。因為家用機沒有“門簾”的遮擋,通上電即可以連續(xù)進行拍攝;而數(shù)碼單反若要進行連續(xù)拍攝,就必須要有“T門”的檔位,能夠始終保持快門葉片的張開狀態(tài)才行,而這是需要長時間電磁吸合,消耗大量電能的。
值得一提的是尼康D70等入門單反,它們也是采用電子快門,只不過它在CCD前,還保留了一個最高速度為1/250秒的機械快門,在低速的時候,相機利用這個機械快門,在高速快門的時候,這個機械快門被當成是遮光簾。由于這個原因,其機械快門可以做成相當簡單(因為只需要1/250秒的精度),這樣成本也降低了很多。 當然,在單反相機整個快門結構中,其實還得包含反光板升起、落下的結構。 什么是B門和T門?
相機的“B門”和“T門”是一種能夠進行長時間曝光的功能,利用該功能夠獲得長達幾秒、幾分鐘甚至幾小時的曝光,是天體攝影、煙花夜景拍攝必備的一種快門功能。目前市場上銷售的數(shù)碼相機只有B門,沒有T門,而有些小型輕便數(shù)碼相機則B門和T門功能都不具備。
利用長時間曝光功能拍攝的煙花照片 所謂B門(BuLb),也稱為手控快門,是指按下快門時,快門打開,開始曝光,松開快門,快門關閉即停止曝光。也就是說,B門是由快門按下時間的長短來決定每一次曝光時間的,無需設定曝光時間,可以自由控制。B門的名稱取自英語的“球”(bulb),它起源于舊時照相館攝影師開啟快門時所擠捏的橡皮球。這種橡皮球快門釋放裝置沿用至今,目前仍可以在很多現(xiàn)代照相館的照相機上看到。
所謂T門,是指按下快門按鈕快門打開,開始曝光,而且快門持續(xù)打開,直至再次按下按鈕時快門關閉即停止曝光。T門與B門在功能上比較接近,由于T門無需一直按住快門按鈕,即可使快門持續(xù)打開,因此T門比B門使用方便一些。
很顯然,當拍攝煙花夜景等需要使用B或T門進行長時間拍攝時,都需要把相機固定在穩(wěn)定的三腳架上,因為曝光期間較長,即使相機一個微小的震動也會造成影像模糊。即使使用三腳架,當你按下相機的快門按鈕時,也難免會產生震動而影響拍攝。而快門線則可以解決了這個問題,只需要輕按快門線上的快門按鈕,即可控制相機拍攝,非常方便。
具有快門釋放鎖功能的快門線 另外,由于目前相機普遍沒有T門功能,而使用B門來進行場時間曝光時,手需要一直按住快門按鈕,這給拍攝者帶了很大不便。而使用帶有快門釋放鎖功能的快門線,則可實現(xiàn)類似于T門的功能。只需要把快門釋放鎖按下,即可松手,這時相機會一直曝光,直到你預定的時間,再把快門釋放鎖打開,即完成一次拍攝。 關于快門壽命 早期的機械快門,包括鏡前(類似鏡頭蓋),鏡間(鏡頭分成前后兩部分,快門在中間,更換鏡頭極為不便)和鏡后,壽命一般都只有 3000次。后來的簾布(一般是絲質,加橡膠涂層)也只有1萬次以內的壽命?,F(xiàn)在的鈦合金快門,可以達到5~6萬次,佳能EOS1V、1Ds Mark II 的碳素快門,更是可以達到15萬次以上。 5W次,是個什么概念呢?在膠片機時代,50000次,可以讓你拍掉1400個膠卷。如果你每天按200次快門,一年有1/3的時間在按快門,你可以使用3年。而且,要注意的是,快門壽命指的是過了以后,不能保證快門精度,當然也不保證快門能夠正常工作,但是決不是說,到了50001次,快門就壞了。
佳能相機數(shù)碼單反的內部結構 一些入門級低端單反數(shù)碼相機,廠家可能不會對其的快門壽命去做老化實驗。所以,也不肯對快門壽命作出承諾。但是有一點是肯定的,就是佳能 EOS 300D之類低端機型的反光板的連桿是塑料的,極易折斷。運氣不好的,可能幾千次,就壞了,運氣好的可能堅持到幾萬次。 尼康的低端機型由于采用電子快門結合機械快門的方式,機械部分變得相當簡單,制作成本和制作精度都大大降低,同時壽命也應該增加不少。很多人包括我也不是很了解,為什么佳能不采用這樣的結構,其實包括尼康D100和D2H都沒有采用,看來電子快門還是有一定局限性的。 快門使用注意事項 對于電子快門來說,使用時還有一點必須要注意: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”的圖像傳感器。成像平面是鏡頭聚焦平面,把太陽光聚焦在這一平面上,當然會燒焦點上的一切東西。而且鏡頭焦距越長,視角越窄,能量就越集中,危險性也就越大。這是在數(shù)碼相機使用中必須要注意的。單反相機在快門未打開時,光線被反射的可取景光路,而小型數(shù)碼相機,即使在取景時,光線也是到達圖像傳感器的。
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