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10,000 FPS 超高速摄影,慢动作看清楚DSLR快门运

时间:2020-05-23  作者:

YOUTUBE频道「The Slow Mo Guys」,他们透过高速摄影机带大家进入慢动作的世界,例如将橡皮筋一圈圈綑在西瓜上然后爆掉的瞬间,或是在水中开枪看子弹冲出时的画面,而这回The Slow Mo Guys则是拍摄了DSLR反光镜室的作业情形,用慢动作影片呈现快门运作的过程!

快门运作的原理相信不少人都看过资料和解说,但再怎幺样还是没有实际亲眼看到印象深刻吧!The Slow Mo Guys用 Phantom Flex高速摄影机拍摄Canon EOS 7D的反光镜室,以10,000fps的超高影格率呈现400倍的慢动作影片,可以很清楚看到按下快门后DSLR的内部是如何运作的:反光镜升起,前后快门帘幕从上而下完成曝光,然后反光镜放下。而透过慢动作的呈现,反光镜升起和放下时的震动也更明显了。另外影片也示範了不同快门速度设定的差异,从1/8000秒到1/1000秒控制不同的进光量,前后快门廉开启、闭合的时间差也不一样。

▲慢动作呈现快门运作的过程。

▲不同的快门速度,透过两片帘幕的间隔大小控制进光量。(图片来源:影片截图)

另外,The Slow Mo Guys也提到了rolling shutter(滚动式快门)的影响和效果,由于CMOS在完成曝光时,电子讯号也是如快门廉的运作般由上而下/由左而右(或相反)逐行扫描,因此会出现主体变形或是果冻效应。通常是在比较极端的状况下,像是快速pan镜、剧烈晃动的画面,或是主体快速从镜头前横向运动的时候。影片中也有範例(从5:40开始看),在车上拍窗外的风景,随着画面呼啸而过可以看到电线桿和围篱都是歪斜的。也因为rolling shutter在感光元件的记录上有时间差,所以有时会看到一些奇妙觉得不可思议的画面,像是影片中举的另一个例子(从4:45秒开始看),喷出去的香槟还在半空中,但影子已经到人脸上了。

相对于rolling shutter,过去CCD感光元件採用的是global shutter(全域快门),感光元件「同时」曝光整个画面就没有这样的问题了。据了解现在也有global shutter的CMOS,但都是用于专业级的设备上,期待未来技术成熟后能全面应用在消费级的产品。如果还是不太清楚rolling shutter和global shutter的工作原理,可以参考这篇国外文章,里头有详细的图解,就大概知道电线桿是怎幺歪的。

▲因为rolling shutter的时间差,香槟才喷到一半影子已经先到脸上了。(图片来源:影片截图)

▲rolling shutter另一个常见的例子,主体从镜头前快速横向运动而产生歪斜。(图片来源:影片截图)


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