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[其他] 10000帧慢镜头告诉你单反快门是这样工作的

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新浪微博达人勋

发表于 2015-1-30 13:30:36 | 显示全部楼层 |阅读模式 | 百度  谷歌  雅虎  搜狗 
本帖最后由 67919759 于 2015-1-30 20:54 编辑



大家都知道帘幕快门的单反相机都会有一个X闪光同步速度的限制,这是由帘幕快门的工作原理决定的。老外The Slow Mo Guys这哥们儿使用10000fps高速摄影机为我们拍下了帘幕快门的工作过程:



假如这台相机的X同步速度是1/250s,在此档位,前后帘的间隔距离是刚好略大于曝光窗口的上下高度的,那么长于1/250s的快门时间(请注意俺的用词:“快门时间”而不是“快门速度”),是靠电子定时电路来控制后帘释放电磁铁的延时来达到长时间曝光目的,所以慢门、B门甚至T门这都不是事儿。
快门帘幕叶片的运动速度在B门——1/8000s的所有档位里,跟1/250s时都是一模一样的,这其实是一个弹簧储能后全速释放的过程,弹簧的储能和释放是固定不变、不可控的。
难点在于短于1/250s至1/8000s的控制。
更短的曝光时间是靠调节前后帘的间隔距离,也就是曝光窗口缝隙大小来实现的。整个画面的曝光时间不在一个“节点”上,而是在一个“时段”上,帘幕缝隙以1/250s的速度纵向扫描过整个感光元件完成一次曝光。
过小的缝隙将难以控制,可能会造成不稳定,所以很显然,机械快门不能无限的提高速度。
闪光灯要想实现FP(HSS)高速同步,就必须要在帘幕缝隙扫描过整个曝光窗口的1/250s内保持足够的持续发光时间才能够让感光器完整的接收到闪光。但实际上闪光灯的闪光过程是一个抛物线波形,触发后瞬间达到最大闪光强度后逐渐下降,每个时间节点上的闪光强度是在变化的,这对于长于1/250s的曝光时间来说并不是问题,因为此时前后帘间距足够大,整个曝光窗口都是开启的,感光元件得以全部暴露。关键是在高于1/250s时,问题就来了:窄缝扫描曝光的结果,画面不均匀,一端亮一端暗。这就是普通闪光灯“伪高速“,并且前提是需要M手动档1/1全光输出,TTL和小功率输出时闪光波形会被IGBT瞬间截断了后多半部分的”长尾巴“造成无法”同步“。所以“伪高速“的曝光均匀度取决于闪光持续时间,持续时间越长,波形变化越平缓,曝光也就会更均匀一些,但仍难以达到理想均匀画面,因为闪光无法做到平直的矩形波。

至于某些可以”全程伪高速“的闪光灯,应该是绕开了IGBT截流电路,保留了完整的闪光波形得以实现的,功率大小靠储能电容的充电电压控制。
有高速同步功能的闪光灯是以极高的频率让闪光灯在1/160s——1/250s(这取决于您的相机型号)的时段内,以低强度的小脉冲闪光持续不间断的闪亮,近似于瞬时内达到持续发光的效果,所以能够保证高速快门下的曝光均匀性。

高速同步的难点在于闪光灯要实时高速运算您所选用的快门速度、光圈等曝光要素,给出合适的闪光频率、闪光强度和持续时间。所以我们也会看到某些技术不到位的高速同步闪光灯会出现黑边(持续时间、触发时机计算或执行不准确)、亮度不均匀(脉冲强度不均、频率不稳、配合不当)。

很多人感慨:为神马闪光灯高速同步是指数会急剧下降呢?
认真看看:1/8000s时只有一个很细小的窄缝在移动中扫描经过,同一时间内感光器只有一小部分在曝光,大多数的光线都被快门帘幕遮挡住而浪费掉了,是以才换来了等效高速快门。从1/250s到1/8000s,即使你拍摄的是大太阳光也要降低5档曝光量的是吧?
并且由于闪光灯的储能电容的容量是固定不变的,高速同步模式时被”抻长“了闪光持续时间后,单次小脉冲闪光强度必然更要降低,现在明白了?

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新浪微博达人勋

发表于 2015-1-30 13:39:30 | 显示全部楼层

10000帧慢镜头告诉你单反快门是这样工作的

本帖最后由 67919759 于 2015-1-30 15:35 编辑

这个好,直观!

新浪微博达人勋

发表于 2015-1-30 18:34:17 | 显示全部楼层
{:soso_e179:}
捷宝

新浪微博达人勋

发表于 2015-1-30 20:02:03 | 显示全部楼层
好贴!好科普!

新浪微博达人勋

发表于 2015-1-30 22:15:25 | 显示全部楼层
學習學習            

新浪微博达人勋

发表于 2015-2-2 12:42:29 | 显示全部楼层
有破解之道么?
路易行

新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2015-2-2 12:47:21 | 显示全部楼层
阿猩 发表于 2015-2-2 12:42
有破解之道么?

你要破解什么?
啊晓淘宝店

新浪微博达人勋

发表于 2015-2-2 12:52:37 | 显示全部楼层
国产破解高数同步

新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2015-2-2 13:07:36 | 显示全部楼层
阿猩 发表于 2015-2-2 12:52
国产破解高数同步

国产高速同步早已是标配鸟......

新浪微博达人勋

发表于 2015-2-4 12:51:18 | 显示全部楼层
67919759 发表于 2015-2-2 13:07
国产高速同步早已是标配鸟......

{:soso_e127:} 落伍了
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