精选 | 相机快门与果冻效应（纯干货附实测图）

相机的“快门类型”与成像的“果冻效应”之间有着密切的关系。本文简单介绍一下两者的关系，并提供实测照片让大家对“果冻效应”有一个感性的认识。

01 快门的类型
相机都有快门。“快门”是控制曝光时间的部件。快门按照其结构特点也有多种分类。常见的快门有以下几种。 001 机械快门
“机械快门”是在感光元件之前设置一组由机械部件带动的遮光幕帘或叶片而形成的快门结构。机械快门的机械部件运动控制着遮光幕帘或叶片的开启与关闭，而遮光幕帘的开启时间则决定了曝光时间。目前，大多数可换镜头的135“单反相机”或“无反相机”都是采用电子控制的“焦平面快门”。


焦平面快门

“焦平面快门”被安置在感光元件之前。“焦平面快门”有二块快门帘，设置一定间隔时间开闭，就可以决定快门速度。

焦平面快门的开启方式

焦平面快门”开启曝光的方式是由上而下的一道空隙。这种曝光方式决定了“焦平面快门”在拍摄高速移动物体时也会产生一定的“果冻效应”。但是机械焦平面快门的“果冻效应”相对于一般的“逐行扫描电子快门”来讲比较轻。

大部分小画幅的数码相机和一部分固定镜头（不可换镜头）的135全画幅或APS-C相机和大画幅相机采用“镜间快门”。

镜间快门

“镜间快门”是设置于镜头中的一种机械快门。这种快门有点类似于光圈，由叶片的收缩与扩张来控制快门的开启与关闭。“镜间快门”的开闭方式决定了它基本上不会产生“果冻效应”。因此，“镜间快门”很适合拍摄高速移动的物体。


镜间快门的开闭



适马dp2 Quattro采用镜间快门

002 电子快门
随着科技的发展与人们对于特定拍摄环境下“完全静音”拍摄的需要，近些年来“电子快门”功能被很多相机采用，成为一种拍摄功能选项。现在很多新出的单反或无反相机的菜单中都有“静音快门”也就是“电子快门”这一选项，可供摄影师选择使用。
电子快门主要分成两大类：“逐行扫描电子快门”与“全域电子快门”
目前，由于技术限制，绝大多数数码相机使用的“电子快门”都是“逐行扫描电子快门”。这种电子快门实际上也是一种“卷帘快门”。这种电子快门是由电子芯片控制CMOS一行一行逐行扫描形成一个影像。


CMOS电子快门

由于技术方面的限制，目前绝大多数逐行扫描电子快门在拍摄高速移动的动物时，都会产生比较严重的“果冻效应”，使得最终呈现的画面以一种变形或扭曲的形态表现出来。


逐行扫描电子快门果冻效应产生原理


索尼α6300电子快门下的果冻效应

上面这张照片是笔者使用索尼α6300微单相机的“电子快门”拍摄的。拍摄参数为： 曝光时间: 1/500 sec，光圈: F 8，ISO 200，焦距: 19 mm（相当于35mm镜头: 28 mm）。

照片画面中骑电动车的男子快速地从画面左边驶向画面右边，在他驶过画面的瞬间我按下了快门。从最终的成像效果来看，索尼A6300的逐行扫描电子快门在拍摄这张照片中骑车男子时还是产生了非常明显的“果冻效应”，无论是男子的身体还是电动车都产生了剧烈的变形！
在街头摄影中，拍摄这类快速移动物体的机会还是相当之多的。“电子快门”能让街头摄影师安静地拍摄，但在拍摄此类快速移动物体时，却也带给摄影师成像的噩梦！
下面再看几张由不同相机的电子快门拍摄的带有明显果冻效应的照片：


型号: ILCE-6500，曝光时间: 1/4000 sec，光圈: F 2.8，ISO: 800
拍摄一个转动中的手持微型电风扇



型号: ILCE-6500，曝光时间: 1/4000 sec，光圈: F 5.6，ISO: 2500
在行驶的轻轨车厢中拍摄外面的隔离栏与房子



型号: ILCE-7RM3，曝光时间: 1/8000 sec，光圈: F 2.8，ISO: 640
在行驶的轻轨车厢中拍摄轨道旁边的隔音板



DMC-LX10，曝光时间: 1/16000 sec，光圈: F 1.4，ISO: ISO 200
拍摄一个转动中的手持微型电风扇

要彻底解决“逐行扫描电子快门”在拍摄高速移动物体时所产生的“果冻效应”，就需要使用“全域电子快门”。“全域电子快门”的特点是每一行的像素同时开启曝光，同时结束曝光。这种曝光方式可以完全杜绝“果冻效应”的出现。

“逐行扫描电子快门”与“全域电子快门”的成像区别

目前市场上已经有一些采用全域电子快门的摄像机，如索尼的F55摄像机、HDC-5500摄像机，相信不久的将来，随着技术上的成熟，搭载“全域电子快门”的相机会大量涌现。


采用“全域电子快门”的索尼F55摄像机



02 各种类型快门的果冻效应

为了方便大家对各种快门的果冻效应有感性上的认识，笔者亲自测试了几款不同类型快门的实际成像效果。

001 镜间快门
适马的dp2 Quattro是一款搭载了“镜间快门”的相机。我们来看看使用镜间快门拍摄出来的照片是否会有果冻效应。


拍摄参数：曝光时间: 1/1250 sec光圈: F 2.8，ISO: 100
画面内容：一个转动中的手持微型电风扇



拍摄参数：曝光时间: 1/250 sec，光圈: F 5.6，ISO: ISO 200
画面内容：在行驶的轻轨中拍摄轨道旁边的遮隔音板



拍摄参数：曝光时间: 1/500 sec，光圈: F 5.6，ISO: 400
画面内容：在行驶的轻轨中拍摄轨道旁边的隔音板



拍摄参数：曝光时间: 1/1000 sec，光圈: F 5.6，ISO: 800
画面内容：在行驶的轻轨车厢中拍摄轨道旁边的隔音板



拍摄参数：曝光时间: 1/2000 sec，光圈: F 5.6，ISO: 1600
画面内容：在行驶的轻轨中拍摄轨道旁边的隔音板



小结：无论是1/250秒的中速快门，或者是1/2000秒的高速快门，dp2 Quattro搭载的镜间快门拍摄高速移动的物体时，基本上看不出有果冻效应。

002 焦平面快门
索尼的A6300搭载了电子控制“焦平面快门”。我们来看看焦平面快门拍摄出来的照片是否会有果冻效应。


拍摄参数：曝光时间: 1/200 sec，光圈: F 8，ISO: 200
画面内容：在高铁车箱里拍摄铁轨旁边的电线杆



拍摄参数：曝光时间: 1/1000 sec，光圈: F 8，ISO: 1000
画面内容：在高铁车厢里拍摄铁轨旁边的电线杆



拍摄参数：曝光时间: 1/4000 sec，光圈: F 4，ISO: 1000
画面内容：在高铁车厢里拍摄铁轨旁边的电线杆


小结：从1/200秒快门到1/4000快门，使用焦平面快门拍摄出来的画面都有轻微的果冻效应（画面中的电线杆有轻微向左倾斜）。另外，快门速度的提升对于减轻果冻效应似乎没有什么帮助。

003 逐行扫描电子快门
索尼α6300相机也可转换为“电子快门”（逐行扫描电子快门）来拍摄。接下来我们看看用逐行扫描电子快门拍摄出来的照片又会是怎么样的。


拍摄参数：曝光时间: 1/200 sec，光圈: F 8，ISO: 200
画面内容：在高铁车厢里拍摄铁轨旁边的电线杆


拍摄参数：曝光时间: 1/1000 sec，光圈: F 8，ISO: 1000
画面内容：在高铁车厢里拍摄铁轨旁边的电线杆



拍摄参数：曝光时间: 1/4000 sec，光圈: F 4，ISO: 1000
画面内容：在高铁车厢里拍摄铁轨旁边的电线杆

小结：使用逐行扫描电子快门来拍摄高速移动的物体时会产生严重的果冻效应，而且，这种严重的果冻效应不会因为提高快门速度而减轻。由此，我们可以推断：逐行扫描电子快门所产生的果冻效应是由像素行与下一像素行之间的读取间隔时间所决定的，当使用逐行扫描电子快门拍摄快速移动的物体时，不要想通过提高快门速度能减轻果冻效应。

004 全域电子快门
目前市面上还没有全域电子快门的相机售卖。但是从理论上讲，使用全域电子快门来拍摄高速移动的物体时不会产生果冻效应。



03 结语

通过上面的实测，我们发现“逐行扫描电子快门”虽然完全静音，但在拍摄高速移动物体时会产生比较严重的果冻效应，出来的画面会有严重的变形扭曲。所以，建议在拍摄高速移动物体时切换回机械快门（焦平面快门），以减轻果冻效应。


另外，如要完全避免拍摄高速移动物体时产生的果冻效应，目前只能选择使用镜间快门的相机。


最后，“全域电子快门”相对其它类型的快门兼具“完全静音”、“无果冻效应”、“减少相机体积”、“可实现超高速快门”等诸多优势，它将会是相机快门发展的一个趋势。相信在不久的将来，“全域电子快门”会大量涌现，并将淘汰机械快门。


图文来源：山谷影廊