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什么是全局快门:改变摄影的 3 种方式

btikc 2024-12-28 11:29:20 技术文章 37 ℃ 0 评论

全局快门可让您在更宽的快门速度范围内使用闪光灯:因此您可以使用短曝光来防止夕阳吹过,但仍然使用闪光灯照亮您的拍摄对象。

索尼a9 III是第一款围绕全局快门CMOS传感器构建的全画幅无反光镜相机,我们怀疑它会是最后一款。那么什么是全局快门,它对摄影师意味着什么?

渐进式百叶窗

全局快门是同时捕获其所有像素的快门。要了解这带来的潜在好处,有必要了解另一种选择:大多数大型传感器相机中使用的逐行快门。

大多数相机使用机械快门机制来结束曝光,大多数相机也使用机械快门机制来启动曝光。机械快门通常是一系列覆盖传感器的薄叶片,以防止它在您想要捕获图像的时间之外接收任何额外的光线。但是,虽然它们非常迅速地开始和结束曝光,但它们并不是即时的。这意味着照片的顶部是在照片结束前几分之一秒捕获的。在大多数情况下,这几乎没有区别,但在某些情况下,它会影响图像,而这正是全局快门的优势所在。

全局快门

全局快门有三个主要好处,所有这些好处都与场景变化非常快的情况有关。

其中最明显的是闪光灯摄影,闪光灯本身只照亮场景一小部分秒。即使是最快的机械快门也需要大约 1/250 秒才能穿过传感器,因此任何比这更短的曝光都需要在第一个快门完全打开之前开始关闭快门的第二个幕布。这意味着整个传感器没有曝光的时间点,因此单次闪光无法照亮整个图像。这是闪光同步速度。

使用全局快门时,这不是问题:整个传感器是完全在同一时间拍摄的,因此即使在最短的曝光时间内,闪光灯也会照亮整个图像。这意味着您可以在最强大的单次闪光模式下使用闪光灯,而不必求助于高速同步,后者会尝试脉冲或延长闪光灯的持续时间。

在实践中,这意味着全局快门相机可以使用快门速度来调整闪光灯图像的背景亮度,即使是短曝光也是如此。闪光级别和光圈将控制前景的曝光,但您可以使图像中的其他所有内容变暗,或使用快门速度防止背景过曝。

有趣的是,在非常短的曝光时间下,您可能会面临与渐进式快门相反的问题:您不必延长闪光灯的持续时间以适应慢速快门,而是冒着曝光时间太短而无法捕捉闪光灯所有输出的风险。


即使使用最快的渐进式快门,如果您拍摄的图像中带有闪烁的 LED 面板,也存在出现条纹的风险。这种条纹边缘更硬,因此在全电子快门时更突出,例如此处所示的尼康 Z9 中的快门。不过,正如职业体育射击运动员马克·佩恩(Mark Pain)所强调的那样:“无论如何,99%的观众都不会注意到它。

全局快门派上用场的第二种情况是另一种情况,即在LED照明和显示器中具有短脉冲光脉冲。LED 灯通常非常快速地打开和关闭以控制其感知亮度,而 LED 显示屏闪烁以显示不同的颜色或亮度,或刷新以显示不同的图像。使用逐行快门时,可能会意外捕捉到这种闪烁的模式,因为图像的每个部分都捕捉到了略有不同的时间片段。全局快门不会发生这种情况,因为它会捕捉到一个瞬间。当 LED 闪烁时,曝光仍然存在变化的风险,但您不会在图像中出现分散注意力的条带。

不过,在非常短的曝光时间内,LED 显示面板可能会出现错误的颜色。LED 显示屏通过使不同颜色的元素以不同的速率闪烁来控制它们出现的颜色,因此您有可能在某些元素未被照亮或仅捕获部分闪烁模式的时刻捕获图像。

失真

全局快门的第三个好处是,您不会因为拍摄对象在快门打开和关闭时移动而获得失真的图像。如果曝光时间过长,您仍然会出现运动模糊,但在曝光开始和结束时不会发生运动的风险。对于机械快门来说,这很少是问题:原则上,全局快门可以避免快速移动的物体(例如移动的转子叶片或高尔夫挥杆)的失真,但使用机械快门拍照并看到明显失真的运动并不常见。

这在视频中更为重要,因为摄像机通常使用渐进式读出的电子快门。一些最新的相机速度非常快,但有很多支持 4K 的相机,每帧的曝光开始和结束时间是使用良好机械快门的五倍以上。这意味着有更多类型的被摄体运动或相机运动会产生可见的失真。因此,视频拍摄者最有可能欣赏消除瞬时全局快门带来的卷帘快门效果。

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