YOUTUBE頻道「The Slow Mo Guys」,他們透過高速攝影機帶大家進入慢動作的世界,例如將橡皮筋一圈圈綑在西瓜上然後爆掉的瞬間,或是在水中開槍看子彈衝出時的畫面,而這回The Slow Mo Guys則是拍攝了DSLR反光鏡室的作業情形,用慢動作影片呈現快門運作的過程!

 

快門運作的原理相信不少人都看過資料和解說,但再怎麼樣還是沒有實際親眼看到印象深刻吧!The Slow Mo Guys Phantom Flex高速攝影機拍攝Canon EOS 7D的反光鏡室,以10,000fps的超高影格率呈現400倍的慢動作影片,可以很清楚看到按下快門後DSLR的內部是如何運作的:反光鏡升起,前後快門簾幕從上而下完成曝光,然後反光鏡放下。而透過慢動作的呈現,反光鏡升起和放下時的震動也更明顯了。另外影片也示範了不同快門速度設定的差異,從1/8000秒到1/1000秒控制不同的進光量,前後快門廉開啟、閉合的時間差也不一樣。

 

▲慢動作呈現快門運作的過程。

不同的快門速度,透過兩片簾幕的間隔大小控制進光量。(圖片來源:影片截圖)

 

另外,The Slow Mo Guys也提到了rolling shutter(滾動式快門)的影響和效果,由於CMOS在完成曝光時,電子訊號也是如快門廉的運作般由上而下/由左而右(或相反)逐行掃描,因此會出現主體變形或是果凍效應。通常是在比較極端的狀況下,像是快速pan鏡、劇烈晃動的畫面,或是主體快速從鏡頭前橫向運動的時候。影片中也有範例(從5:40開始看),在車上拍窗外的風景,隨著畫面呼嘯而過可以看到電線桿和圍籬都是歪斜的。也因為rolling shutter在感光元件的記錄上有時間差,所以有時會看到一些奇妙覺得不可思議的畫面,像是影片中舉的另一個例子(從4:45秒開始看),噴出去的香檳還在半空中,但影子已經到人臉上了。

相對於rolling shutter,過去CCD感光元件採用的是global shutter(全域快門),感光元件「同時」曝光整個畫面就沒有這樣的問題了。據瞭解現在也有global shutter的CMOS,但都是用於專業級的設備上,期待未來技術成熟後能全面應用在消費級的產品。如果還是不太清楚rolling shutter和global shutter的工作原理,可以參考這篇國外文章,裡頭有詳細的圖解,就大概知道電線桿是怎麼歪的。

 

因為rolling shutter的時間差,香檳才噴到一半影子已經先到臉上了。(圖片來源:影片截圖)

rolling shutter另一個常見的例子,主體從鏡頭前快速橫向運動而產生歪斜。(圖片來源:影片截圖)

 

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資料來源:Dpreview