Мы все знакомы со звуком затвора фотоаппарата. Но знаете ли вы, что происходит внутри вашего устройства, когда это происходит? В этой статье мы расскажем, как работает затвор и почему вы слышите этот отчетливый щелкающий звук.
Что такое затвор фотоаппарата?
Во-первых, давайте определим, что такое затвор и что он делает. Его можно представить как затвор, который открывается, чтобы впустить свет в сенсор или пленку, и закрывается, чтобы остановить экспозицию.
В действительности, затвор — это сложное механическое устройство. Это не простой затвор, который открывается и закрывается. Существуют различные типы затворов, которые работают по-разному в зависимости от камеры. Давайте рассмотрим затворы, которые можно найти в DSLR, беззеркальных, видео- и кинокамерах.
Как работает затвор фотоаппарата?
Затвор зеркального фотоаппарата
Прежде чем начать, давайте дадим определение DSLR, чтобы понять, как работает ее затвор. Аббревиатура расшифровывается как Digital Single Lens Reflex. Это означает, что ваша камера имеет оптическое устройство, состоящее из зеркала и призмы. Это позволяет вам видеть, что именно проходит через объектив.
Оптика цифрового зеркального фотоаппарата работает за счет размещения зеркала за объективом, которое направляется на призму внутри вашего видоискателя. Вы можете думать об этом как о крошечном перископе, который отражает свет, чтобы достичь вашего глаза.
Ну, какое отношение имеет зеркало к затвору? Ну, поскольку зеркало находится непосредственно за объективом, оно препятствует попаданию света на затвор. Но зеркальная фотокамера устроена таким образом, что когда вы нажимаете на кнопку спуска затвора, зеркало поднимается, чтобы затвор мог открыться и сделать экспозицию.
Когда вы нажимаете кнопку спуска затвора, вы слышите, как зеркало издает шлепающий звук, когда оно поднимается вверх. Поскольку оно больше не отражает свет от объектива и не направляет его в видоискатель, вы получаете черный экран.
Пока зеркало поднято, шторка затвора опускается и экспонирует расположенную за ней матрицу. По окончании экспозиции вторая шторка опускается и закрывает сенсор. Время опускания первой и второй шторки зависит от скорости затвора. Чем медленнее выдержка, тем дольше открыт затвор.
Беззеркальный затвор
Беззеркальные камеры называются так потому, что у них нет зеркала, которое есть у зеркальных фотокамер. Беззеркальные камеры передают данные изображения с матрицы на небольшой электронный экран в видоискателе, чтобы вы могли видеть, что снимаете.
Во многом механизм затвора беззеркальной камеры работает аналогично зеркальным фотоаппаратам. В них также есть шторка затвора, которая поднимается и опускается, когда вы делаете снимок. Но разница на этот раз заключается в том, как она движется и захватывает изображение, когда вы нажимаете кнопку спуска затвора.
Поскольку у беззеркальной камеры нет зеркала, матрица полностью обнажена за объективом. Но когда вы нажимаете кнопку спуска затвора, дверца затвора поднимается вверх, блокируя сенсор, а затем опускается вниз, чтобы сделать экспозицию. Когда экспозиция завершена, еще одна дверца опускается сверху кадра.
Затвор среднего формата
Все слышали о камерах с кроп-сенсором и полнокадровых камерах. Датчики кроп-сенсоров обычно используются в дешевых потребительских камерах. Полнокадровые сенсоры используются большинством профессиональных фотографов.
Но как насчет среднеформатных камер? Средний формат получил свое название от камер формата 120 мм во времена киношных дней. Поскольку среднеформатные камеры имеют большую матрицу и разрешение, они очень дороги. Лишь небольшой процент профессиональных фотографов пользуется ими ежедневно.
Как и полнокадровые камеры, среднеформатные камеры также имеют DSLR и беззеркальные версии. Это означает, что их механизмы затвора также различаются. Но высококлассные среднеформатные варианты часто оснащаются специальным затвором, называемым листовым затвором.
В отличие от других механизмов затвора, листовой затвор находится внутри объектива, а не в корпусе камеры. Он также выглядит и работает как апертура, двигаясь внутрь или наружу, а не вверх и вниз.
Преимущество листового затвора в том, что он быстрее, чем любой другой механизм, использующий шторку затвора. Вы можете использовать его для вспышек с высокой синхронизацией, которая может составлять 1/1000 секунды и более, по сравнению с 1/200 или 250 секундами для беззеркалок и DLSR.
Компактные фотоаппараты и смартфоны
Вы когда-нибудь задумывались, откуда исходит звук, издаваемый вашей компактной камерой или смартфоном? Правда в том, что звук производится электроникой.
Компактные камеры и смартфоны вообще не имеют шторок, которые поднимаются и опускаются. Вместо этого они захватывают свет из объектива прямо на матрицу. Именно поэтому они меньше и могут делать больше снимков, чем обычные камеры.
Так если ваш смартфон работает без затвора, то почему обычные фотоаппараты все еще должны его иметь? Все сводится к качеству фотографий. Камеры без затвора обычно дают зернистые снимки. С другой стороны, камеры с механическим затвором дают более чистые снимки. Они лучше контролируют свет, попадающий на матрицу.
Действие затвора при съемке фотографий
Как упоминалось ранее, время, в течение которого затвор остается открытым, пропорционально выдержке, установленной на вашей камере.
В качестве эксперимента вы можете установить выдержку 3 секунды и нажать на затвор. Время между первым нажатием (когда затвор и зеркало открываются) и вторым нажатием (когда затвор и зеркало закрываются) будет одинаковым.
Но поскольку затворы механические, они могут работать только очень быстро при съемке. Попробуйте нажать на затвор и удерживать его в течение десяти секунд, и вы увидите, насколько быстро или медленно снимает ваша камера.
Скорость съемки в фотоаппаратах рассчитывается с помощью FPS или кадров в секунду. Большинство потребительских камер могут делать только от 5 до 8 кадров в секунду даже при использовании выдержки 1/8000 секунды или более. В то время как некоторые профессиональные модели (особенно беззеркальные) могут снимать почти до 24 кадров в секунду.
Активность затвора при съемке видео
Теперь, когда вы знаете, что большинство камер могут делать всего несколько кадров в секунду, вы понимаете, почему затвор никогда не используется при съемке видео. В противном случае вы получите рывковую съемку, потому что затвор недостаточно быстр, чтобы запечатлеть естественное движение.
Когда вы снимаете видео с помощью беззеркальной или цифровой зеркальной камеры, затвор поднимается и не опускается до окончания съемки. В режиме видео датчик становится виртуальным затвором, электронно сканируя свет, исходящий от объектива.
Захват видеоданных зависит от типа датчика, которым оснащена ваша камера. Существует два основных типа датчиков в камерах. Первый — CMOS, который используется в большинстве камер начального и даже профессионального уровня. Он снимает видео, сканируя сцену слева направо и сверху вниз.
Датчик CMOS сканирует всю сцену за миллисекунды (что очень быстро!). Но он имеет тенденцию страдать от rolling shutter. Другими словами, он искажает быстрое движение, потому что не может записать всю сцену сразу. Если у вас зеркальная или беззеркальная камера, попробуйте быстро панорамировать камеру слева направо, и вы заметите эффект желе, вызванный rolling shutter.
Второй тип датчика называется CCD и используется в основном в высококлассных и профессиональных видеокамерах и кинокамерах. Он использует так называемый глобальный затвор, чтобы избежать искажений при движении. Это означает, что он снимает сцену сразу, поэтому вы не увидите задержек в движении в кадре.
Проверьте количество затворов
Затвор вашего фотоаппарата является механическим, что означает, что он может сделать только определенное количество щелчков, прежде чем перестанет работать. Срок службы затвора вашего фотоаппарата можно найти в спецификации или в Интернете.
Средняя потребительская камера имеет рейтинг около 100 000 срабатываний затвора. Между тем, профессиональные варианты рассчитаны на 200 000 и более срабатываний. Этого может показаться недостаточно. Но в целом, большинство энтузиастов достигают только 25 000 срабатываний в год. Это означает, что их камера может прослужить до 4 лет.
Кроме того, нередко профессиональные фотографы достигают 50 000 или даже 100 000 срабатываний в год. Именно поэтому вы часто видите, как они постоянно меняют свои камеры.
Вы можете проверить количество срабатываний затвора онлайн, загрузив недавнюю фотографию в формате JPEG или raw с вашей камеры. Помните, что иногда затвор может сломаться до или даже сразу после того, как он достигнет ожидаемого количества срабатываний затвора. Как и пробег вашего автомобиля, ожидаемый срок службы затвора — это оценка производителя.
Заключение
Всегда полезно узнать о том, как работает ваша камера. Например, знание механики работы затвора позволит вам увидеть его возможности и ограничения. И давайте будем честными: приятно узнать, что происходит внутри вашего устройства, когда вы слышите этот щелчок.
