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相機快門的工作原理是什麽?

2023-11-22數碼

「快門」 於相機機身表面也許只是一個極為簡單的開關按鈕,但在機身內部,卻包含了復雜的物理結構設計。拍攝中出現的快門聲「哢嚓」,原來內部是這樣的設計——學習攝影先弄懂快門結構很重要,下面是相機快門的工作原理示意圖:

拍攝中出現的「哢嚓」,原來內部是這樣的設計(快門結構與運動原理)

現在的微單相機一般都使用的是焦平面快門,如上圖所示。單鏡反光機的話在反光板後面,輕輕擡起就可以看到。快門平面內建兩道閘門,分別叫做:前簾、後簾。靠近鏡頭的幕簾叫做「前簾」,靠近傳感器(CMOS)的幕簾叫做「後簾」。

快門幕簾運動原理結構

具體拍攝中,當你按下快門的時候,「後簾」會從下往上開啟,這時候「前簾」閉合,不會有光線進來。在之後,「前簾」從上往下開啟,傳感器畫面從下往下依次曝光,出現機械快門聲「哢」。在設定的快門曝光結束後,「後簾」會首先從上往下關閉,「後簾」閉合代表曝光結束,出現快門時「嚓」,之後「前簾」會從下往上閉合,代表拍攝結束。

雙幕簾設計,保證區域曝光量穩定

看完上面的內容,想必大家對快門結構的雙幕簾設計表示疑惑,不是一扇幕簾就能完成曝光了嗎?其實不然,相機之所以需要兩個幕簾,就是為了可以從上往下進行曝光,也能夠從下往上結束曝光,如果只有一個「前簾」或者「後簾」,從上往下曝光後,曝光結束就要從下往上了,會導致上面的曝光比下面多的情況出現,如果此時使用高速快門,就能很明顯的看出畫面曝光不均勻的情況。

什麽是快門?怎麽使用?有什麽規則?

如果你是攝影進階愛好者,可以跳轉下個小標題學習。

快門: 是相機內部用來控制光線照射感光元件時間的裝置,是攝影器材的重要組成部份。按照快門在相機中所處位置,快門又可以分為鏡前快門、鏡後快門、鏡間快門、焦平面快門四種類別,後兩者比較常見。快門的工作原理是可以調整光線照射傳感器的時間,快門速度越快,光線照射時間越短,感光元件接受的光線時間也就越短,畫面越暗;快門速度越慢,光線照射時間越長,感光元件接受的光線時間也就越長,畫面越亮。

一般而言, 相機快門分兩種:機械快門、電子快門。

機械快門有明顯的快門聲,特別是一些老菲林相機,哢嚓哢嚓非常好聽,但存在壽命問題,拍久了會有磨損,它采用了逐行掃描曝光,在有些時候拍攝可能會有形變;
電子快門更加先進、速度更快,同時沒有噪音(可以模擬快門聲),同時不存在壽命一說,能夠進行高速連拍,采用隔行掃描,畫質穩定。

快門數值很容易理解,通常以秒(S)為單位,大家可以以單位1作為分界線,高於1S的快門可以稱作低速快門,低於1S的快門可以稱作常速快門,其中1/500以上的快門速度又被稱為高速快門。一般而言,快門速度有30S、15S、8S、4S、2S、1S、1/2S、1/4S、1/8S、1/15S、1/30S、1/60S、1/125S、1/250S、1/500S、1/1000S、1/2000S、1/4000S、1/8000S……相鄰之間的數值關系相差一倍、進光量相差一倍,為了方便使用記憶,有些數值關系采用了近似值處理。

不同環境、主題下快門套用的建議

快門速度種類繁多,針對不同類別的事物,拍攝中需要采用適合的快門速度以達到最佳拍攝效果。

人像攝影中 ,我們一般采用中速快門進行拍攝,也就是1/30-1/500S,這樣拍攝出來的人像畫面清晰穩定、對焦準確還能有一定的 運動模糊 (後面會詳解)。如果是擺拍人像,比如旅遊給家人拍照、給女朋友拍照,拍合照等等,可以取較低的1/60S快門,因為人物本身動作小,較容易捕捉,不會出現不清晰的情況。如果是給家裏的小孩子、給女朋友抓拍美照、街拍等等,則需要用到更高一些的快門速度(1/125S以上),這樣拍攝的畫面能瞬間凝固笑容,人物動作。

慢速快門樣片展示

風光攝影中 ,快門運用最為門道,既需要長達幾分鐘的慢門,也需要高達幾千分之一秒的高速快門。如果你需要拍攝星辰流水、城市車流,選擇低速快門會更顯照片高級感;如果你需要拍攝凝固的水滴,飛鳥脫兔,則使用高速快門才能捕捉到他們的身影。

針對具體的拍攝場景,庸白這裏也整理出了詳細的快門數值建議,大家可以參考運用一下,收藏的同時別忘了點贊哦:

B門:手動控制快門速度,主要套用於拍攝星軌、煙花、星空、流水等。其中星軌15分鐘以上、車流軌跡20s左右、煙花3-5s、流水1/2-5s、夜景靜物1/4s左右。
1/15-1/60s:光影汽車呈現拉絲狀效果。
1/30s:手持快相機基本快門速度,低於此建議使用三腳架。
1/60s:白天靜物、風光、街拍。
1/125-1/500s:正常行走的人或動物、街拍、汽車。
1/500-1/1000s:體育運動、雨滴、濺起的水花、奔跑的動物。
1/2000s:打鳥、拍攝野生動物。

不同快門速度具體使用中需要註意並非一成不變,可以適當增減。

利用創意快門拍攝出強烈風格的藝術作品

安全快門 :指的是手持相機使畫面穩定的最低快門速度。計算公式為:安全快門 1/等效焦距。也就是在你手持50mm焦段鏡頭拍攝的情況下,使用1/50s畫面才不會有太大抖動,如果你使用200mm焦段打鳥,則快門速度需要調整至1/200S。當然了,有些朋友經常使用相機練就了麒麟臂,比如我即使快門低至1/15,拍攝靜景也是穩得一匹。

運動模糊 :即透過一定的快門速度在影片中達到肉眼所見舒適模糊感的畫面,在照片中也深有體現。比如拍攝高速運動的汽車,其車身清晰可見,但車輪模糊一片,充滿了力量感,拍攝這種照片需要了解被攝體的整體運動速度,適當調節才能夠達到好效果。

追焦搖拍 :透過主體在相機畫面上保持靜止,背景保持運動,再利用較慢快門速度讓背景虛化模糊的一種拍攝手法,可以用來拍攝騎行,汽車等追求速度感的畫面。你可以拍攝公路上的人物、單車、摩托車、汽車等等。

流光快門 :透過堆疊的原理,在一定的時間裏拍攝大量的相同畫面,再利用後期演算法提取靜態畫面合成動態效果,呈現出高質感的畫面。如果你是利用相機拍攝則有一定的前期要求與後期難度,不過現在大多數手機已經內建有該功能,可以直接慢門拍攝達成良好的照片效果,省去後期的麻煩。

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