Uzávierka fotoaparátu. Aký je rozdiel medzi elektronickou a mechanickou uzávierkou


Nič podobné, a zároveň také známe modernému človeku – zvuk spúšte (Shutter) fotoaparátu. Tento zvuk sa stal natoľko rozpoznateľným, že sa stal synonymom fotografie a bol elektronicky napodobňovaný na digitálnych náprotivkoch a mobilných telefónoch. Premýšľali ste niekedy o záhadnom procese za týmto zvukom?

Činnosť uzávierky v zrkadlovke

Uzávierka fotoaparátu má tri hlavné časti: zrkadlo, spodný záves a horný záves. Keď sa pozriete cez hľadáčik takzvanej zrkadlovky, v podstate vidíte obraz priamo z objektívu, keď prechádza cez skupinu zrkadiel. Po stlačení spúšte sa zrkadlo na krátky čas zdvihne, aby svetlo dopadlo na snímač/film. Preto obraz v hľadáčiku zmizne – v tomto momente stmavne.

Keď sa zrkadlo zdvihne, malá uzávierka sa začne pohybovať zhora nadol a odkryje matricu / film za ňou. Potom spadne ďalšia opona a zakryje celú matricu / film. V závislosti od nastavenej rýchlosti uzávierky sa tento proces môže časom meniť. Niekedy to môže byť veľmi rýchle.

Takže - druhý záves zatvorí matricu, zrkadlo spadne, vráti sa na svoje pôvodné miesto, závesy zaujmú svoju pôvodnú polohu. Celá táto akcia od momentu zdvihnutia zrkadla do jeho návratu je cyklus uzávierky.


zrkadlovky

Ovládanie uzávierky bez zrkadlovky

Na rozdiel od zrkadloviek nemajú bezreflexné kamery systém zrkadiel, ani penta hranol. Vlastne aj preto sa tento typ fotoaparátu volá bez zrkadlovky. Matrica v takýchto zariadeniach je neustále vystavená svetlu prechádzajúcemu cez šošovku. Z tohto dôvodu fotoaparáty bez zrkadloviek používajú buď LCD displej, alebo elektronický hľadáčik.

Hneď ako používateľ stlačí spúšť, spodná clona sa zdvihne, aby sa zatvoril snímač. Potom sa tá istá uzávierka začne znižovať a v tom momente dôjde k expozícii. Potom sa spustí druhý záves a zatvorí matricu. Keď druhá clona zatvorí snímač, expozícia sa skončí a uzávierky sa vrátia do pôvodnej polohy.


Grafický príklad jednej slučky prežiadne zrkadlovky

Je potrebná mechanická uzávierka?

Pred érou digitálnych snímačov bolo veľmi dôležité vybaviť fotoaparát uzávierkou. Bolo to spôsobené tým, že film nemožno jednoducho zapnúť a potom vypnúť. Fotografický film a film sú veľmi citlivé na svetlo a akékoľvek, dokonca aj krátke vystavenie svetlu je spojené s následkami. Samozrejme, v súčasnosti technológia umožňuje úplne upustiť od mechanickej uzávierky vo fotoaparátoch určitej kategórie.



Klasickým príkladom takýchto zariadení bez uzávierky sú fotoaparáty spotrebiteľskej triedy – vreckové fotoaparáty a mobilné telefóny. Fotoaparáty tohto druhu sú väčšinou hlučnejšie ako ich klasické náprotivky. Je to spôsobené tým, že v takýchto kamerách sa do matrice neustále dodáva energia. Treba myslieť aj na to, že čím vyššia hodnota ISO, tým bude obraz zašumený, a to platí pre akýkoľvek typ fotoaparátu.

S najväčšou pravdepodobnosťou vám technológia v blízkej budúcnosti umožní získať obrázky v profesionálnej kvalite pomocou fotoaparátov bez uzávierok, ale v súčasnosti majú k profesionálnej kvalite ešte ďaleko.

Mechanizmus uzávierky pri natáčaní videa

Mechanizmus uzávierky na natáčanie videa je veľmi odlišný od princípov uzávierky na fotografovanie. Je to spôsobené tým, že bežný fotoaparát je schopný aktivovať mechanizmus uzávierky približne šesťkrát za sekundu. Spúšťací mechanizmus je jednoducho príliš pomalý pre video, ktoré sa zvyčajne zaznamenáva rýchlosťou 25 alebo 30 snímok za sekundu. Preto sú závesy a zrkadlové mechanizmy vždy otvorené.Uzávierka je realizovaná na základe úpravy času čítania informácií z matice. Toto je elektronická uzávierka. Rýchlosť uzávierky je na druhej strane určená časom medzi resetovaním matice a momentom, keď sa z nej načítajú informácie. V súlade s tým sa matica resetuje po každom snímku.

Čo je globálna uzávierka?

Možno názov naznačuje, že ide o jeden z typov uzávierky, ale v skutočnosti je interakcia medzi globálnou uzávierkou a maticou veľmi dôležitým bodom. Pokiaľ ide o snímač fotoaparátu, existujú dva hlavné typy snímačov, o ktorých musíte vedieť - CMOS a CCD.

CMOS - CMOS (complementary structure metal-oxide-semiconductor) matrica, najrozšírenejšia v kategórii poloprofesionálnych kamier. A musím priznať, že sú veľmi problematické. Je to spôsobené princípom fungovania matice CMOS. Číta informácie z pixelov pohybujúcich sa z ľavého horného rohu do pravého dolného rohu. Vzniká tak problém, pretože ak sa objekt v momente snímania rýchlo pohybuje, tak na výstupe dostaneme skreslený obraz. V takýchto podmienkach Rolling Shutter (ako sa tomu hovorí) vytvára „želé“ efekt, čo je manželstvo, ak hovoríme z profesionálneho hľadiska. A tento efekt sa prejavuje najmä pri natáčaní videa.


Iný typ matrice - CCD - CCD (zariadenie s nábojovou väzbou), zaznamená celú snímku. Tomu sa hovorí Globálna uzávierka. Ako funguje globálna uzávierka podobne ako pri fungovaní filmovej kamery – snímka je zaznamenaná celá, čím sa eliminuje deformácia obrazu. Touto cestou Globálna uzávierka vytvára realistickejší a kvalitnejší obraz.

Čo je to Obturator?

Obturator (fr. obturateur, z lat. obturo - close) - mechanické zariadenie na periodické blokovanie svetelného toku. Tento typ uzávierky sa používa vo filmových fotoaparátoch. Ako viete, filmová kamera zaznamená 24 samostatných snímok za sekundu, čo znamená, že 24-krát za sekundu je film vystavený svetlu. V dôsledku toho získame ilúziu pohybu. Pri natáčaní videa nie je možné použiť uzávierky opísané vyššie v tomto článku, pretože sú príliš zložité na to, aby sa dali použiť 24-krát za sekundu. Z tohto dôvodu bol vyvinutý obturátor.

Táto uzávierka je veľmi podobná ventilátoru. Nachádza sa vo vnútri tela fotoaparátu a otáčaním uzatvára alebo otvára svetelný tok na film alebo matricu. Proces pozostáva z troch etáp: kým disk blokuje svetlo, film sa nastaví na miesto, potom sa disk otvorí - dôjde k expozícii, v poslednej fáze disk uzavrie rám. Tento proces sa opakuje 24-krát za sekundu.



V moderných fotoaparátoch je možné presne zvoliť hodnotu rýchlosti uzávierky. V prípade klasických filmových fotoaparátov si ale musíte rýchlosť uzávierky vypočítať sami. Existuje koncept expozičného uhla (pozri obrázok), operátor vypočíta rýchlosť uzávierky s ohľadom na dva parametre, uhol uzávierky a snímkovú frekvenciu.

Napríklad, ak pracujete s filmom a nahrávate rýchlosťou 24 snímok za sekundu a uhol uzávierky je 180°, rýchlosť uzávierky bude 1/48 alebo dvakrát 24. Nasledujúci obrázok vám pomôže pochopiť tento proces.



Nie je nezvyčajné, že výrobcovia špičkových filmových fotoaparátov uvádzajú rýchlosť uzávierky v rohoch a existuje množstvo online zdrojov, ktoré podrobnejšie a presnejšie popisujú fungovanie filmových fotoaparátov a vypočítavajú rýchlosť uzávierky.

Výkon uzávierky je jedným z najdôležitejších parametrov, ktoré fotograf ovláda, aby zachytil okamih. S príchodom elektronických uzávierok pre bezzrkadlovky sa v ponuke nastavení objavilo množstvo ďalších možností a ľudia sa začali často pýtať, čo je čo a prečo. V tomto článku by som chcel podrobne opísať princípy fungovania uzávierok fotoaparátov, aby som pochopil, aké nastavenia sú na čo potrebné a aké obmedzenia vznikajú pri práci s určitými typmi uzávierok.

Takže najprv musíme pochopiť trochu teórie. Uzávierka je zariadenie, ktoré obmedzuje prístup svetla k matrici (alebo k filmu, ale túto techniku ​​teraz nebudeme uvažovať). Uzávery môžu byť „mechanické“ (správne povedané, stále sú „elektromechanické“, pretože doba čistej mechaniky už pominula, no pre jednoduchosť sa redukujú na „mechanické“), „elektronické“ a všelijaké „kombinované“ , v rôznej miere kombinuje princípy mechanických a elektronických uzávierok.

1. Mechanická uzávierka
Najčastejšie moderné fotoaparáty používajú mechanickú ohniskovú uzávierku, ktorá stojí priamo pred matricou. K dispozícii je tiež centrálna uzávierka, ktorá sa spravidla nachádza v objektíve, ale dnes o nej nebudeme hovoriť, pretože v súčasnosti je pomerne zriedkavá a spravidla v stredoformátových systémoch (napríklad v kompaktných fotoaparáty, centrálna uzávierka sa nachádza vo fotoaparátoch radu X100 od FUJIFILM, pokiaľ viem, a v podobných modeloch).

Ak je to výrazne zjednodušené, potom sú uzávierkou ohniskovej roviny v skutočnosti dve závesy. Jeden otvára prístup k matici a druhý sa zatvára. No, ak ste trochu únavní, potom by bolo správnejšie nazvať tento dizajn takto: elektronicky riadená ohnisková uzávierka typu záclonovej štrbiny s vertikálnym zdvihom záclon. Ale nie sme nudní, však? ..

Ak hovoríme o zrkadlovkách, potom matica nie je zapojená v čase vytvárania rámu, systém zrkadiel a hranol nám pomáha pri pozorovaní. Preto v čase, keď mierime a staviame rám, je u zrkadloviek uzávierka zatvorená a pripravená na záber. Po stlačení spúšte sa zrkadlo zdvihne, uzávierka sa otvorí (prvá clona sa pohne, čím sa otvorí prístup svetla k matrici). A keď sa dosiahne požadovaná rýchlosť uzávierky, uzávierka sa zatvorí (spadne druhá clona, ​​čím sa matica uzavrie). Tu je video, ako celý systém funguje:

Ale keďže hovoríme o bezzrkadlovkách, tu je všetko trochu inak. V momente, keď vytvárame rám, je zapojená matica, funguje - načíta sa z nej signál a odošle sa na obrazovku alebo do elektronického hľadáčika. Preto musí byť uzáver neustále otvorený. V momente, keď sa stlačí spúšť, uzávierka na bezzrkadlovom fotoaparáte sa najskôr zatvorí a potom proces pokračuje presne rovnakým spôsobom, ako je opísané vyššie: prvá clona otvára prístup svetla k matrici a druhá ju zatvára. Tu môžete vidieť, ako sa to deje pomocou uzávierky FUJIFILM X-Pro1 ako príkladu (v skutočnosti model fotoaparátu nie je taký dôležitý, všetko funguje v princípe rovnako ako u iných bezzrkadloviek):

Mechanická uzávierka je dobre známa z filmových fotoaparátov, ide o technologicky vyspelú konštrukciu. Je jasné, ako sa s ňou pracuje. Takáto uzávierka má však množstvo obmedzení. A tie najhoršie sú:

  • rýchlosť celého uzla je určená rýchlosťou uzávierok
  • nemožnosť nastavenia veľmi krátkych expozičných časov
  • vibrácie zavedené do systému pohyblivými časťami uzáveru
  • Uzávierka vydáva počas prevádzky hlasný zvuk
Pri prvom je všetko celkom jasné: pohyblivé časti sa nemôžu pohybovať rýchlejšie, ako je určitý rýchlostný limit, inak sa pri zrýchľovaní alebo brzdení jednoducho zrútia. Nejde však len o silu uzla. Dôležité je aj to, že clona trávi čas nielen odkrývaním rámu, čo je samo o sebe samozrejmé, ale aj „obslužným“ otváraním a zatváraním uzáverov. čo sa tu myslí? Nechaj ma vysvetliť. Pamätajte, že pri bezzrkadlovkách je uzávierka otvorená počas konštrukcie rámu. To znamená, že ak chcete nasnímať obrázok, musíte najprv zatvoriť uzávierku, čo si vyžaduje určitý čas. U väčšiny fotoaparátov trvá pohyb uzávierok približne 1/60 až 1/250 sekundy (takzvaný „čas synchronizácie“, pre X-H1 je to 1/250 sekundy). Ak vyzeráte veľmi, veľmi zjednodušene, potom pri snímke, povedzme, s rýchlosťou uzávierky 1/1000 bude musieť fotoaparát minúť 1/250 na zatvorenie uzávierky, potom sa prvá clona spustí 1/ 250 a zatvorte po nej s oneskorením 1/1000 druhú clonu a ďalších 1/250 bude potrebných na vrátenie uzávierky do pôvodnej polohy. To znamená, že za ideálnych podmienok pre snímku s rýchlosťou uzávierky 1/1000 sekundy mechanizmus uzávierky strávi: čas, keď je fotoaparát zaneprázdnený, nebudete môcť urobiť ďalšiu fotografiu. Pamätajte, že toto je ideálny prípad. V skutočnosti bude všetko trochu iné, ešte viac času sa strávi na najrôznejších dodatočných pohyboch. Na základe toho sa dá pochopiť, že rýchlosť sériového snímania s mechanickou uzávierkou bude síce dosť veľká, ale predsa len obmedzená samotným procesom.

V zásade by v prvom prípade mohli pomôcť nové ultraľahké a ultrapevné materiály a rýchlosť uzávierok sa dá zvýšiť. V skutočnosti však sila uzla nie je jediným limitom, ktorý bráni ďalšiemu vývoju mechanizmu uzávierky. Tu stojí za to hovoriť o druhom obmedzení, ktoré sa v skutočnosti ukazuje ako oveľa nepríjemnejšie ako prvé. Faktom je, že ak je rýchlosť uzávierky dosť dlhá, uzávierka bude fungovať takto: prvá clona sa úplne otvorí -> svetlo dopadne na celý povrch matrice -> dosiahne sa požadovaná rýchlosť uzávierky -> druhá clona zatvorí, čím sa preruší svetelný tok. Ak však chcete nastaviť vyššie rýchlosti uzávierky, uzávierka začne fungovať inak: otvorí sa prvá clona a poskytne svetlo matrici -> iba časť matrice je otvorená, ale vysoká rýchlosť uzávierky už bola nastavená. dosiahnutý -> druhý záves sa začne zatvárať, keď sa prvý úplne neotvorí. To znamená, že v skutočnosti pri krátkych rýchlostiach uzávierky uzávierka neotvorí celú matricu, ale iba jej časť - štrbina "beží" pozdĺž snímača a odhaľuje rám. Čím užšia je štrbina, tým menej svetla dopadá na matricu a tým rýchlejšiu rýchlosť uzávierky poskytuje. Takto to vyzerá:

Tu je však problém: ak je medzera veľmi, veľmi tenká, potom okrem problémov s presnou synchronizáciou pohybu samotných závesov vzniká aj difrakčný efekt, ktorý výrazne zhoršuje kvalitu výsledného obrazu. To je dôvod, prečo je na väčšine fotoaparátov najrýchlejšia rýchlosť uzávierky s mechanickou uzávierkou zvyčajne 1/8000 sekundy. To znamená, že druhý záves sa začne pohybovať po prvom s rozdielom 1/8000 sekundy.

Mimochodom, kvôli princípu clonovej štrbiny mechanickej uzávierky vznikajú určité problémy pri fotografovaní s bleskami. Faktom je, že väčšina bleskov má pomerne krátku dĺžku impulzu. Teda, zjednodušene povedané – záblesková lampa svieti veľmi jasne, no krátkodobo. Pulz spravidla trvá od 1/800 do 1/40 000 sekundy, v závislosti od výkonu. Ak je rýchlosť uzávierky dosť dlhá, uzávierka otvorí celú matricu a potom sa exponuje krátky impulz blesku po celej ploche snímača. Ak však chcete použiť kratšiu rýchlosť uzávierky, bude to už určené, ako si pamätáme, pohybom štrbiny uzávierky pozdĺž matrice. A svetlo z krátkeho zábleskového impulzu odkryje iba malú oblasť snímača. Preto nebude osvetlený celý rám, ale iba jeho časť. Preto sa pri fotografovaní s bleskami na fotoaparátoch zavádzajú obmedzenia na krátke rýchlosti uzávierky: so zapnutým bleskom jednoducho nemôžete používať rýchlosti uzávierky, pri ktorých nie je otvorená celá matica. Toto obmedzenie sa dá obísť použitím bleskov, ktoré majú režim „vysokorýchlostnej synchronizácie“. Pri ňom je impulz výkonovo slabší, ale trvá tak dlho, ako je potrebné na odhalenie celého záberu pohyblivou štrbinou uzávierky.

Tretím bodom je ráz uzávierky počas prevádzky, takzvaný ráz uzávierky. Bez ohľadu na to, aké ľahké sú závesy uzávierky, stále majú váhu a pri pohybe zrýchľujú a spomaľujú, čo spôsobuje osciláciu systému. Ak pri krátkych časoch uzávierky malé výkyvy nerušia proces fotografovania, tak pri stredne dlhých časoch uzávierky už tieto vibrácie vedú k mikrorozmazaniu a v dôsledku toho k poklesu kvality výsledného obrazu. A mimochodom, čím väčší je megapixel fotoaparátu, tým viac bude viditeľný. Inžinieri pracujú na tlmení vibrácií, ale tu treba pochopiť, že nemôžu zrušiť fyzikálne zákony. Tu, mimochodom, v tomto spomalenom videu môžete veľmi dobre pozorovať kolísanie clôn uzávierky:

No a na záver – mechanická uzávierka pri prevádzke vydáva hluk. Ten istý „chick-truck“, ktorý počujeme pri streľbe. V zrkadlovke sa tu pridáva aj zrkadlové tlieskanie. Ale ani bezzrkadlovky s mechanickou uzávierkou nie sú v žiadnom prípade tiché. Nie všetky výhonky to umožňujú. Napríklad pri fotení v divadle alebo divokej prírode môže byť zvuk mechanickej uzávierky dosť nepríjemný.

Aby som to zhrnul, mechanická uzávierka má nepopierateľné výhody:

  • jeho dizajn je jasný, za tie roky bol dobre vyvinutý
  • široký rozsah dostupných rýchlostí uzávierky (teoreticky od nekonečna po 1/8000 sekundy)
Existujú aj nevýhody:
  • nemožnosť použiť veľmi krátke rýchlosti uzávierky
  • šok uzávierky
  • zvuky pri práci
  • opotrebovanie mechanizmu

2. Elektronický podpisovateľ
Pri použití elektronickej uzávierky nie je matica uzavretá žiadnymi uzávermi, zostáva vždy otvorená. Ide len o to, že po stlačení spúšte sa vynuluje nabíjanie fotocitlivých prvkov, spustí sa nahrávanie signálu a následne sa po určenom čase načíta. Ešte jednoduchšie povedané, matrica sa zapne, aby registrovala svetlo a vypne sa na konci expozície. Všetky smartfóny sú vybavené napríklad elektronickou uzávierkou. V poslednej dobe je tento typ uzávierky pomerne bežný na veľkých bezzrkadlovkách.

Výhody elektronickej uzávierky:

  • dokáže dosiahnuť veľmi vysoké rýchlosti uzávierky (až 1/32 000 pre fotoaparáty FUJIFILM série X)
  • je absolútne ticho
  • nedochádza ani k najmenšiemu chveniu aparátu od pohybu častí uzáveru
  • nespotrebováva zdroj mechanickej uzávierky, pretože závesy nefungujú
  • je kompaktný, nemá žiadne pohyblivé časti
Samozrejme, ako každý iný nástroj, aj elektronická uzávierka má svoje nevýhody. Najnepríjemnejšie z nich sú:
  • efekt rolovania
  • pruhovanie pri fotografovaní s blikajúcimi zdrojmi svetla
  • neschopnosť pracovať s bleskom
Takže po prvé. Pri snímaní rýchlo sa pohybujúcich objektov môže dôjsť k skresleniu známemu ako rolujúca uzávierka. Bežný ruský preklad tohto výrazu neexistuje, preto je buď napísaný v angličtine alebo v ruštine prepisom – „rolling shutter“. Efekt rolovacej uzávierky je spôsobený skutočnosťou, že počas prevádzky sa pixely matice nečítajú naraz, ale postupne: počas času, ktorý uplynie od načítania prvého riadku do okamihu načítania posledného riadku, rýchlo sa pohybujúci objekt má čas sa pohnúť. Výsledkom je napríklad auto s oválnymi kolesami alebo zvláštne zdeformovaný človek. Viac o tomto efekte si môžete prečítať na Wikipédii:. Vďaka tomu môžu byť krátke rýchlosti elektronickej uzávierky užitočné napríklad pri fotení dokorán na jasnom slnečnom svetle, nie však pri športe alebo iných rýchlo sa pohybujúcich objektoch.

Riešením problému rolovacej brány môže byť takzvaná globálna clona, ​​„globálna clona“. Ide o druh elektronickej uzávierky, v ktorej sa údaje z matice nečítajú riadok po riadku, ale súčasne. Problém implementácie globálnej uzávierky spočíva v tom, že tok údajov z matíc je teraz taký veľký, že na ich prečítanie na jeden sed sú potrebné drahé riešenia. Globálna uzávierka sa preto zatiaľ používa len v tých systémoch, kde je to životne dôležité a kde cena zariadenia nie je až takým kritickým faktorom. Napríklad globálna uzávierka sa najčastejšie používa v digitálnych filmových kamerách - rolovacia uzávierka je tam neprijateľná a vysoká cena riešenia nie je taká výrazná na pozadí celkového rozpočtu filmu.

Po druhé. Blikajúce a blikajúce zdroje svetla (fotografické blesky, blesky, počítačové monitory, blikajúce žiarivky atď.) môžu na ráme zanechať pruhy. To znamená, že jedna časť obrazu je oveľa slabšie osvetlená ako druhá. Hranica medzi týmito dvoma časťami je zvyčajne veľmi ostrá. Efekt nastáva z rovnakého dôvodu ako rolovacia brána. Vysvetlenie a príklad rámca nájdete na vyššie uvedenom odkaze na Wikipédii. Kvôli tomuto efektu nie je možné použiť blesky s elektronickou uzávierkou (položka „Flashes“ v ponuke je vypnutá, keď je zvolená elektronická uzávierka) a nemali by byť snímané v štúdiu. Mimochodom, efekt sa nedostaví vždy – väčšinou k nemu nedochádza pri relatívne dlhých časoch uzávierky.

Stručne povedané, elektronická uzávierka je pomerne zaujímavým riešením, ale zatiaľ je pre technologické obmedzenia použiteľná buď v prípadoch, keď je potrebný veľmi rýchly čas uzávierky, alebo je zvuk sprevádzajúci činnosť mechanizmov fotoaparátu neprijateľný.

3. Hybridný
A nakoniec sme sa dostali k hybridom, v ktorých sa snažia spojiť výhody prvých dvoch typov uzáverov a vyhnúť sa ich nevýhodám. V tejto časti si povieme niečo o uzávierke s „elektronickou prednou clonou“ (Electronic Front Curtain Shutter). Pri použití funkcie elektronickej uzávierky prednej clony sa mechanická predná clona nepoužije. Namiesto toho sa spustí elektronická expozícia obrazového snímača (ako pri elektronickej uzávierke), ktorá je ukončená mechanickým zatvorením zadnej clony. To znamená, že sa ukáže napoly elektronická a napoly mechanická uzávierka. Čo nám to dáva? A tu je čo:

  • bezzrkadlovka nestráca čas zatvorením uzávierky pred snímaním
  • pri expozícii nedochádza k otrasom systému od pohybu uzávierok
  • zvuk uzávierky sa zníži (pohybuje sa iba jedna z dvoch záclon)
Prvé dva momenty... A tretí, čo tam je! Všetko uvedené je užitočné pri práci s prehľadmi, kde je dôležitá rýchlosť a prehľadnosť. A tichšia práca nebude zbytočná. A obzvlášť dôležitá je absencia tlmiča uzávierky v kombinácii so stabilizáciou matrice, ktorá je použitá vo FUJIFILM X-H1. Tam sa totiž vynakladá maximálne úsilie na to, aby systém neovplyvňovali zbytočné vibrácie – koniec koncov, ich vplyv na stabilizovanú matricu bude oveľa výraznejší ako na pevne upevnenú!

Elektronická uzávierka prednej clony má niekoľko odtieňov. Po prvé, pri snímaní s vysokou rýchlosťou uzávierky (zvyčajne s rýchlosťou uzávierky vyššou ako 1/2000 sekundy) a širokou otvorenou clonou sa na obrázku môže objaviť rozmazaná oblasť. Nemusí, ale môže. Po druhé, rovnakým spôsobom pri snímaní s vysokou rýchlosťou uzávierky (kratšou ako 1/2 000 sekundy) môže byť jas snímky v závislosti od podmienok snímania nerovnomerný. Bohužiaľ, toto sú náklady na „kombináciu“ – režim uzávierky s elektronickou prednou clonou, aj keď v menšej miere, zdedí „bolesti“ elektronickej uzávierky. A do tretice, ak je objektív vyrobený od iného výrobcu, tak pri fotení s uzávierkou s prvou elektronickou uzávierkou je pravdepodobné, že sa vám nepodarí nastaviť správnu expozíciu alebo bude jas obrazu opäť nerovnomerný. Vo všetkých takýchto prípadoch musíte prejsť na iný typ uzáveru, napríklad na mechanický.

Takže, keď sme sa už zaoberali teóriou, môžeme už začať vysvetľovať, ako fungujú režimy uzávierky na príklade fotoaparátu FUJIFILM X-H1. Je ich viacero, vybrať si môžete z nasledujúceho zoznamu:

  • Mechanický (PANI) . Štandardne je rýchlosť uzávierky od 30 sekúnd do 1/8000 sekundy, ale v režime priority uzávierky (S) a manuálnom režime (M) možno rýchlosť uzávierky nastaviť od 15 minút do 1/8000 sekundy a v režime Bulb (B ) môže maximálna rýchlosť uzávierky dosiahnuť 60 minút. Stará dobrá mechanika! Použitie sa odporúča vo väčšine prípadov, najmä ak zvuk uzávierky nie je kritický, keď nie sú potrebné veľmi vysoké rýchlosti uzávierky a keď nie je cieľom jasne stabilizovať obraz. Na tento typ uzávierky musíte prejsť aj vtedy, ak fotíte s bleskom alebo v štúdiu.

  • Elektronické (ES) . Štandardne od 30 sekúnd do 1/32 000 sekundy a tiež v režimoch S a M to môže byť od 15 minút do 1/32 000 sekundy. Režim je úplne tichý a umožňuje používať veľmi rýchle rýchlosti uzávierky. Ale, bohužiaľ, je náchylný na rolovanie a výskyt pruhov pri fotografovaní s blikajúcim svetlom ... Preto sa tento typ uzávierky odporúča iba v prípadoch, keď je potrebné úplné ticho alebo keď sú potrebné veľmi vysoké rýchlosti uzávierky. Zároveň je nanajvýš žiaduce nenatáčať dynamické scény a vyhýbať sa blikajúcemu osvetleniu (je to dané napr. žiarivkami). Tento režim uzávierky sa tiež používa v situáciách, keď chcete zo systémov stabilizácie obrazu vyťažiť maximum, napríklad pri fotografovaní s extra dlhými rýchlosťami uzávierky z ruky, bez statívu alebo pri fotografovaní s dlhými rýchlosťami uzávierky. Mimochodom, v tomto režime je dosiahnutá maximálna rýchlosť streľby kamery - až 14 snímok za sekundu!

  • (EF) . Expozícia od 30 sekúnd do 1/8000 sekundy, ale v režimoch S a M môže byť od 15 minút do 1/8000 sekundy. Tento typ uzávierky je možné použiť pri fotografovaní, keď je potrebné skrátiť čas medzi stlačením spúšte a zhotovením snímky. Tento režim je možné nastaviť aj vtedy, keď je potrebný dobre stabilizovaný obraz jednotlivých záberov. V skutočnosti je to ideálny režim reportážnej uzávierky: rýchly, tichý, s dobrou stabilizáciou. Jediná vec, ktorú treba vziať do úvahy, je, že najlepšia kvalita obrazu v tomto režime sa dosiahne pri rýchlosti uzávierky do 1/2000 sekundy, preto sa pri tomto type uzávierky neodporúča snímať pri veľmi vysokej rýchlosti uzávierky. Pre väčšinu reportáží je však 1/2000 sekundy viac než dosť.

  • Mechanický + Elektronické (M + E) . V tomto prípade od 30 sekúnd do 1/8000 bude fotoaparát snímať s mechanickou uzávierkou a pri rýchlostiach uzávierky kratších ako 1/8000 sekundy nastúpi elektronická uzávierka až do 1/32 000 sekundy. To znamená, že elektronická uzávierka funguje len vtedy, keď mechanická uzávierka už nezvláda rýchlosť. Veľmi výhodná kombinácia pre fotografovanie s vysokoclonovou optikou s otvorenou clonou. To platí najmä v kombinácii s režimami rozšírenia dynamického rozsahu, ktoré vyžadujú vyššie hodnoty ISO pre fotoaparáty FUJIFILM. To znamená, že ide o ideálny režim na fotografovanie s rýchlymi clonami s otvorenou clonou a maximálnym rozšírením dynamického rozsahu, pričom môžete bez problémov fotografovať aj cez deň, fotoaparát s takýmito scénami na tejto kombinácii režimov uzávierky odvádza vynikajúcu prácu.

  • S elektronickým predným závesom + Mechanický (EF + M) . Tu od 30 sekúnd (alebo 15 minút v S a M) do 1/2000 bude fungovať elektronická uzávierka prednej clony a po 1/2000 až do 1/8000 príde na rad mechanická uzávierka. Pohodlný režim pre reportážnu fotografiu. Pri najobľúbenejších rýchlostiach uzávierky (do 1/2000) bude fungovať tichšia, rýchlejšia a menej vibráciami zaťažená uzávierka s elektronickou prednou clonou a pri kratších časoch uzávierky príde na rad mechanická uzávierka.

  • S elektronickým predným závesom + Mechanický + Elektronické (EF + M + E) . Od 30 sekúnd (alebo 15 minút v S a M) až do 1/2000 bude fotoaparát snímať s elektronickou uzávierkou prednej lamely, po 1/2000 až do 1/8000 bude fungovať mechanická uzávierka a pri kratších rýchlostiach uzávierky ako 1/8000 a do 1/32000 bude v puzdre elektronická uzávierka. Kombinácia! Naraz. Možno je to pre X-H1 najzaujímavejší režim.

Vo všetkých kombinovaných režimoch (napríklad „EF + M + E“) dôjde k prepnutiu na jeden alebo iný typ uzávierky automaticky na základe požadovanej rýchlosti uzávierky pri exponovaní záberu.

Jedným z hlavných mechanizmov digitálnych fotoaparátov je uzávierka, ktorej funkčným účelom je prechádzať pri stlačení tlačidla svetelné lúče na matricu, ktorá je fotosenzitívnym prvkom. Svetelné lúče sa prenášajú po určitú dobu. Toto časové obdobie, počas ktorého sa uzáver otvára, sa nazýva „ úryvok". Vlastnosťou digitálnych zariadení je inštalácia uzáverov, ktoré sa môžu zatvárať a otvárať veľmi vysokou rýchlosťou, vďaka čomu je čas expozície (osvetlenie matrice) regulovaný s vysokou presnosťou. Pre špecialistov je veľmi dôležité, aby fotografické vybavenie malo takú presnosť, ako aj veľký rozsah. Pri nízkej rýchlosti uzávierky vstupuje do matrice viac svetla. Uzávierka moderných digitálnych fotoaparátov, najmä pre profesionálne použitie, dokáže dobre ovládať rýchlosť uzávierky. Tento prvok zároveň chráni matricu pred odleskom, ku ktorému môže dôjsť pri čítaní obrazu, na samom začiatku expozície.

Typy brán

Uzávery môžu mať rozdiely vo svojom dizajne, ako aj v princípe zatvárania. Podľa takýchto vlastností sú tieto prvky rozdelené na elektronické a mechanické. V rôznych modeloch digitálnych fotoaparátov je nainštalovaná elektronická uzávierka, ktorá je zabudovaná priamo do snímača fotoaparátu.

elektronická uzávierka

V správnom momente zapne snímač na príjem svetelného toku a následne ho na príkaz procesora vypne. Činnosť takejto uzávierky riadi procesor fotoaparátu, jeho elektronické vybavenie. Pri použití takéhoto elektronického prvku svetelný tok neustále dopadá na matricu, vďaka čomu sa obraz z matrice prenáša na LCD displej digitálneho zariadenia. Takýto obraz je načítaný za určitý čas, ktorý trvá medzi vynulovaním matice a momentom načítania elektronickej informácie. Tento čas je rýchlosť uzávierky, ktorú charakterizuje fotoaparát. Vďaka elektronickým uzávierkam môže fotograf využívať vysoké rýchlosti uzávierky, dokonca až 1/15 000 s. Prevádzka elektronickej uzávierky sa vyznačuje absenciou hluku a vibrácií. Jediná vec je, že pri použití takejto uzávierky môžete tiež pozorovať nízku kvalitu obrazu, pretože čítanie buniek matrice prebieha postupne. Aby sa predišlo skresleniu obrazu, takým nepríjemným efektom, ako je halo, kvitnutie, profesionálne fotografické vybavenie je vybavené aj mechanickou uzávierkou.

mechanická uzávierka

Poskytuje dodatočnú ochranu matrice pred vniknutím jemných nečistôt a prachu. Vykonáva aj takú dôležitú funkciu, akou je dávkovanie svetla na fotocitlivý prvok fotoaparátu, teda na matricu. Vďaka mechanickej uzávierke si drahá matrica zachováva svoje vysoké technické kvality. Takáto uzávierka sa vyznačuje určitou životnosťou.
Mechanické uzávery sú tiež rozdelené do dvoch skupín - závesové a centrálne.

Centrálna uzávierka

Predstavuje štruktúru tenkých dosiek ( okvetné lístky), otváranie smerom k okrajom a zatváranie v opačnom smere, takže svetelný tok je rozložený rovnomerne. Inštaluje sa medzi šošovky objektívu. Pre profesionálov sú najcennejšie tie ventily, v ktorých sa klapky otvárajú veľmi rýchlo.

záclonové rolety

Majú vyššiu rýchlosť a väčšiu okamžitú expozíciu. Konštrukcia záclonovej rolety využíva dve časti (záclony), ktoré sú oddelené medzerou. Svetelný tok do nej preniká zo šošovky. Keď sa spustí štrbinová uzávierka, jej prvá clona otvorí rámové okno, druhá ho zatvorí. Rýchlosť uzávierky závisí od šírky medzery, ktorá sa vytvorí medzi závesmi. Princíp činnosti clony, pri ktorej sa závesy pohybujú, môže viesť k skresleniu niektorých objektov na obrázku. Ale táto uzávierka poskytuje spracovanie krátkych expozícií a má vysoký akčný koeficient.

Elektronická uzávierka

V digitálnych fotoaparátoch možno použiť aj elektronickú optickú uzávierku, čo je tekutý kryštál umiestnený medzi dvoma polarizovanými platňami. Cez tento kryštál preteká svetelný tok, ktorý potom vstupuje do optického meniča.
Uzávierka je dôležitým prvkom pri prevádzke akéhokoľvek fotografického zariadenia. Základným princípom fungovania akéhokoľvek druhu uzáverov je otváranie počas fotografovania, prechod svetelných lúčov. Keď svetelný tok zasiahne fotocitlivý prvok, rám sa odkryje. Ďalším krokom je zatvorenie uzávierky, čo vám umožní prejsť na ďalší záber. Uzávierka hrá veľmi dôležitú úlohu v dizajne fotoaparátu.

Úryvok- čas, počas ktorého zostáva otvorený a prepúšťa svetlo na expozíciu fotosenzitívneho filmu alebo matrice digitálneho fotoaparátu.

Like a , je jedným z dvoch hlavných spôsobov ovplyvnenia toho, koľko svetla dopadne na snímač fotoaparátu (), na rozdiel od . Okrem hodnoty expozície však použitá hodnota expozície závisí od toho, ako bude zobrazený objekt vyzerať na obrázku (obr. 1).

Ryža. 1 - Vplyv rýchlosti uzávierky na zobrazený objekt

Pri rovnakej hodnote clony je rýchlosť uzávierky 1/125 s dvakrát dlhšia ako rýchlosť uzávierky 1/250 s. Na matricu teda dopadne dvakrát toľko svetla, t.j. expozícia pri rýchlosti uzávierky 1/125 s je o jeden krok viac ako pri rýchlosti uzávierky 1/250 s.

Hodnoty získané rýchlosťou uzávierky fotoaparátu

Na stupnici rýchlosti uzávierky v plnom rozsahu každý krok znamená polovičné alebo polovičné množstvo svetla: 30 s, 15 s, 8 s, 4 s, 2 s, 1 s, 1/2 s, 1/4 s, 1/8 s, 1/15 s, 1/ 30s, 1/60s, 1/125s, 1/250s, 1/500s, 1/1000s, 1/2000s, 1/4000s, 1/8000s.

Táto stupnica neplatí pre všetky fotoaparáty. V niektorých môže byť obmedzenejšia, v iných medziľahlé hodnoty tretiny (1/3) alebo polovice (1/2) hlavného kroku (1/30 - 1/40 - 1/50 - 1/ 60) sa použije.

Rýchlosti uzávierky 1/500 s alebo rýchlejšie sa bežne označujú ako „ rýchlo“, rýchlosti uzávierky 1/15 s a dlhšie - “ pomaly”, rýchlosti uzávierky kratšie ako 1/1000 - „super krátky“.

Zobrazenie rýchlosti uzávierky na fotoaparáte

Na displeji väčšiny fotoaparátov sú rýchlosti uzávierky v zlomkoch sekundy, napríklad 1/500, skrátené a jednoducho napísané „500“. Preto môže nastať zmätok, môže sa zdať, že hodnota „1000“ označuje dvakrát dlhší čas uzávierky, hoci v skutočnosti je polovičný. Pri použití rýchlosti uzávierky v sekundách sa vedľa hodnoty objaví ďalší znak – 30ʺ. Treba si na to zvyknúť a dávať pozor, aby ste si nepomýlili 1/4 s a 4".

Funkcie výberu správnej rýchlosti uzávierky

Pri fotení z ruky v zlých svetelných podmienkach je potrebné obmedziť pohyb objektu a samotného fotoaparátu počas expozície, nakoľko dochádza k fotografickej chybe - trepačka (mazanie, natriasanie, ťahanie) (obr. 2). Aby sa predišlo takejto chybe, je potrebné zabezpečiť, aby menovateľ rýchlosti uzávierky v sekundách nebol menší ako ohnisková vzdialenosť šošovky v milimetroch. Napríklad pri fotografovaní z ruky s 50 mm objektívom by ste mali nastaviť rýchlosť uzávierky na maximálne 1/50 s. Pri snímaní s 200 mm teleobjektívom 1/200 s.


Ryža. 2 - Príklad zatrasenia

fotografická uzávierka

Rýchlosť uzávierky je riadená uzávierkou fotoaparátu.

Moderné digitálne fotoaparáty používajú elektronické a ohniskové uzávierky.

elektronická uzávierka

Elektronická uzávierka nie je chápaná ako samostatný mechanizmus, ale ako princíp dávkovania expozície digitálnou matricou. Rýchlosť uzávierky je určená časom medzi vynulovaním matice a momentom, keď sa z nej načítajú informácie. Tento princíp umožňuje dosiahnuť vyššie rýchlosti uzávierky (vrátane rýchlostí synchronizácie blesku) bez použitia drahých vysokorýchlostných mechanických uzávierok. Tento princíp sa využíva aj v kompaktných digitálnych fotoaparátoch.


Ryža. 3 - Uzávierka fotoaparátu. 1 - rám uzávierky; 2 - Prvý záves; 3 - Druhá opona; 4 - Rámové okno; 5 - Mechanizmus na posúvanie závesov.

Najbežnejšou uzávierkou je ohnisková uzávierka (obr. 3). Rýchlosť uzávierky je riadená časom, ktorý uplynie medzi otvorením a zatvorením prvej a druhej clony 2, 3. Keď sa clona uvoľní, prvá clona 2 sa posunie pomocou mechanizmu 5, čím sa otvorí cesta pre svetelný tok. Na konci špecifikovanej rýchlosti uzávierky je svetelný tok blokovaný druhou clonou 3. Pri krátkych rýchlostiach uzávierky sa druhá clona začne pohybovať skôr, ako prvá úplne otvorí rámové okno 4. Medzera vytvorená medzi clonami prechádza cez rámové okno, ktoré ho postupne osvetľuje. Trvanie expozície je určené šírkou medzery. Princíp uzávierky ohniskovej roviny je znázornený na animácii 4.


Ryža. 4 - Vplyv uzávierky na expozičný čas

Záver

Keďže rýchlosť uzávierky je jedným z najdôležitejších expozičných parametrov, je potrebné ju v každej konkrétnej situácii správne určiť a ovládať. V moderných digitálnych fotoaparátoch môže byť rýchlosť uzávierky určená automaticky, cez objektív (TTL meranie) alebo manuálne, na základe hodnôt merania.

Uzávierka fotoaparátu je špeciálny mechanizmus, ktorý je potrebný na prenos svetla do matrice fotoaparátu na požadovanú dobu (expozíciu).

Dizajn brán je veľa a sú rozmanité. Najbežnejšia závesová uzávierka pozostávajúca z dvoch látkových alebo kovových závesov, ktoré v čase snímania medzi sebou vytvárajú medzeru rôznej šírky (v závislosti od rýchlosti uzávierky), ktorá „beží“ pozdĺž rámu a umožňuje správne množstvo svetla pre vstup do matice.

Rýchlosť uzávierky je čas, počas ktorého je snímač fotoaparátu vystavený svetlu prechádzajúcemu cez objektív.

Príklad uzávierky fotoaparátu

Rýchlosť uzávierky je indikovaná v sekundách, pričom sú označené číslom s dvojitým prvočíslom ("") namiesto desatinnej čiarky, ktoré symbolizuje sekundu (2""5, 0""8), alebo oveľa častejšie, v zlomkoch sekundy a je uvedený iba menovateľ a čitateľ sa rovná 1, to znamená, že rýchlosť uzávierky 60 znamená čas 1/60 sekundy. Symbol „B“ (z anglického slova „Bulb“) znamená, že matrica fotoaparátu bude otvorená svetlu na neobmedzený čas. Keď fotograf stlačí spúšť, uzávierka sa otvorí. Po druhom stlačení tlačidla sa uzávierka zatvorí. Pomocou tejto funkcie môžete získať niekoľkohodinové expozície, čo sa môže hodiť pri fotografovaní hviezdnej oblohy.

elektronická uzávierka

V skorých filmových fotoaparátoch bola uzávierka mechanickým zariadením. V moderných digitálnych fotoaparátoch je uzávierka vyrobená vo forme elektronického obvodu, ktorý riadi proces čítania informácií z matrice. Pre uľahčenie pochopenia môže byť elektronická uzávierka reprezentovaná ako špeciálny elektronický obvod, ktorý dodáva napätie do matrice po určitú dobu (podržať), zatiaľ čo po zvyšok času je matrica bez napätia.

Elektronicky riadená mechanická uzávierka sa často označuje ako elektronická.

V závislosti od spôsobu čítania informácií z matice sa rozlišujú dva typy elektronických uzávierok: vertikálna uzávierka (Global Shutter, obraz sa vytvára úplne) a rolovacia uzávierka (Rolling Shutter, technológia progresívneho čítania).

Pri vertikálnej uzávierke sa digitálny obraz vytvorí okamžite, rovnako ako pri fotografovaní, t.j. všetky pixely matice pridelené na prácu prenášajú informácie súčasne. Prevádzkový čas snímača sa rovná rýchlosti uzávierky, ktorá je vopred nastavená vo fotoaparáte.

Pri rolovacej uzávierke sa digitálny obraz nevytvára okamžitým čítaním informácií z matice, ale jej sekvenčným skenovaním. Tie. informácie zo snímača sa neprenášajú naraz, ale riadok po riadku – zhora nadol, pričom uzávierka akoby kĺzala po ráme. Koncept uzávierky je tu opäť svojvoľný a nemá nič spoločné s mechanickou implementáciou.

Zjednodušené ovládanie elektronických uzávierok je možné znázorniť na nasledujúcich obrázkoch:

Použitie elektronickej uzávierky umožňuje dosiahnuť vysoké rýchlosti uzávierky bez použitia drahých vysokorýchlostných mechanických uzávierok.