光到像的通路—快门
来源:深圳市凯茉锐电子科技有限公司2025-07-10
01 快门介绍
a 快门是啥
曝光三要素:快门时间,光圈和ISO。我们已经知道,光圈和镜头有关,ISO和胶卷/光线传感器的配置有关。而快门时间,可以理解为单次拍摄时,图像传感器(或胶卷)接受到光线的时间长短。
那么快门的定义也就呼之欲出了。
在现在数码相机的时代,我们可以理解为,让图像传感器接受到外界的光线并成像的装置。
b 电子快门和机械快门
在上一节中,我们简单介绍了一下广义快门的概念。
要实现这个目标,有两种方法。
从入射光角度分析——在镜头前边放一个遮挡物挡住入射光,需要成像的时候移动遮挡物使得传感器接受到光线。
从传感器角度分析——在需要成像时,将传感器的感光功能打开,不需要时不打开。
这两种方法,对应的就是机械快门和电子快门。
接下来我们详细讲一下。
机械快门
说到机械快门,就要追溯到胶片相机的时代了。
在胶片相机时代,外界待摄物体的光通过镜头射在胶卷上,和胶卷上的化学物质发生反应,就能够记录下这一刻。
而我们也知道,光线的强弱,光照时间的长短,会影响胶卷上感光物质的反应情况,进而影响到最终成像的效果。
为了控制光照时间,快门也应运而生。
这时候的快门是一种机械结构,通过机械结构的变化,控制外界的光线能否照射在胶片上、也同时控制照射时间的长短。
到了数码相机的时代,胶卷成像变成了传感器成像。光照时间和强弱影响胶卷感光物质的反应程度,变成了影响传感器上的电荷。
机械快门的功能在部分相机上仍然得到了保留。不过这时候,机械快门控制的是光线照射到传感器上的时间。
电子快门
踏入了数码时代后,图像传感器成像代替了胶卷成像。这也带来了另一种成像的控制方式——电子快门。
电子快门指的是对传感器进行控制,让传感器进入感光或者不感光的状态。而根据像素扫描曝光的方式,可以分为卷帘式电子快门(逐行扫描)和全局式电子快门(一次性全部曝光)。
市面上大多数相机的电子快门都是逐行扫描的。基本上看到传感器是CMOS就差不多了。
两者的区别
电子快门有速度快,噪音低,寿命长(没有机械磨损)等等优点。但是由于电子快门是逐行扫描,拍摄高速运动的物体时,会出现果冻效应(曝光第一行结束,开始曝光第二行时,第二行接收到的景色已经产生了位移)。
类似但不限于下图所示
机械快门:
电子快门,出现了变形
因此,根据拍摄的对象和内容合理选择快门,也很重要。
02 快门时间范围
看完了对快门时间的介绍,我们就可以来说说快门时间范围了。
最小快门速度越小,就越方便捕捉抓拍快速移动的物体。
最大快门速度越大,就越方便长曝光拍摄。
如果支持B门,那就能实现更为自由的长曝光摄影。
03 B门
在之前的长曝光介绍的文章里,我们讲了B门的拍摄方式。
这里再简单讲一下。
B门,字典上原意是Bulb,是指以往的那种用手操作的球状气动快门释放器,在现在的数码相机的时代被称为手控快门。
这种拍摄方法可以进行长时间的曝光,或者对曝光时间进行精确计算和控制。
不过并不是所有的相机都支持该功能,因此选择相机的时候,如果有这方面的拍摄需求,就需要考虑相机对B门拍摄的支持情况。
04 总结
总结一下。
这篇文章简单讲了一下快门的相关知识。
快门是控制待摄物体的光线在成像器件(胶片或传感器)上成像时间的装置,分机械和电子两种。
机械快门电子快门各有优劣,但是需要注意电子快门的果冻效应对成像的影响。
相机曝光时间范围中,最小值影响对高速物体的捕捉能力,最大值和是否支持B门影响长曝光能力,选择的时候要注意。
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