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【HD-SDI摄像机】之摄像机快门知识

2012-04-18 10:24:19 htcview 96

 

    相机进入数码时代以来,很多传统的概念被打破,很多名词与原理要有新的解释。例如,过去摄影教科书上说,相机快门有设计为使用齿轮弹簧的,还有是运用电磁手段的,前者叫“机械快门”,而后者叫“电磁式快门”或者“电子快门”。在使用了数码相机的今天,这个概念要重新讨论,明确其特指范围。

 

机械快门

 

    较为好理解:用机械弹簧或是电子、电磁手段,控制几片叶片的开闭,或是两层帘幕像舞台“拉幕”一样左右或上下以一定宽度的缝隙“划过”成像像场窗口,让窗口获得指定时间长短的“见光机会”——这就是通常的“机械快门”概念,也就是说,像传统相机一样,图像曝光是通过一个物理存在的“大门”的“限时启闭”完成的。

 

电子快门

 

    名为电子快门,而它实际上并没有“门”,而是利用了CCD感光系统不通电不工作的原理,在CCD不通电的情况下,尽管像场窗口仍然“大敞开”,但是并不能产生图像。如果在按下快门钮时,使用电子时间电路,使CCD只工作“一个指定的时间长短”,就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。所以电子快门数码相机在按下快门时是“无声”的。不过为了满足影友的“心理需求”,有的相机可以设定一个“电子发声”:模拟出一个“咔嚓”声来让你“过过瘾”。

显然,电子快门结构简单,成本也要低得多。所以,袖珍卡片数码相机和其它中、低档数码相机基本上都是采用电子快门,而高级家用数码机和所有的数码单反相机,都毫无例外地采用机械快门。

数码单反相机的机械快门,实际上和它的原型——胶片相机快门总成是一样的,没有很大的区别。所以使用寿命、维护都没有特殊的新要求。

 

机械电子快门

 

    有的厂家,利用了电子快门的特点,让CCD在机械快门打开的同时,受到电子快门的瞬间控制,可在低成本前提下实现特殊的要求。例如,同样是1/4000秒机械快门,如果精确控制CCD的通电脉冲,就可以使其实现1/8000秒和1/16000秒的超高速快门的功能。这样的快门称之为“机械电子混合式”快门。

 

详解电子快门

 

    这也就说明了,为什么多数家用数码相机(包括手机)都可以具有连续录像的功能,而数码单反则没有这一功能。因为家用机没有“门帘”的遮挡,通上电即可以连续进行拍摄;而数码单反若要进行连续拍摄,就必须要有“T门”的档位,能够始终保持快门叶片的张开状态才行,而这是需要长时间电磁吸合,消耗大量电能的。一般将镜间快门和焦点平面快门合称为机械快门:镜间快门是以机械为支力来操纵,快门速度不可能太高, 通常由1 秒至1/1000秒不等。绝大部分的120型照相机都是镜间快门,35毫米小型照相机中,有一部分也是镜间快门。镜间快门的优点是:结构精密,效能较高;拍摄任何快速运动的物体不致产生变形;使用闪光灯拍摄时,不受快门速度的限制,用任何一档速度都可使感光片全面感光。

 

电子快门的发展

 

    近年来,随着电子科学的发展,先进的电子技术也应用到照相机的快门上来,用电子来控制快门曝光,被称为电子快门。电子快门分为全电子式和电子与机械并用式。全电子式快门以机身内的电池作为能源,自动控制测光和曝光;电子与机械并用式快门是限定在某一、二档速度可由机构控制,其他多档速度均由电子控制。