Почему скорость синхронизации вспышки намного медленнее, чем продолжительность вспышки?

Камеры с механическим затвором в фокальной плоскости имеют две шторки , переднюю и заднюю . При длительной выдержке передняя шторка открывается и начинает экспозицию, затем задняя шторка закрывается, чтобы завершить экспозицию.

Механический затвор работает относительно медленно, поэтому для создания быстрой экспозиции задняя шторка должна начать закрываться до того, как передняя шторка полностью откроется. Таким образом, щель проходит через датчик, обнажая каждую секцию в течение желаемого периода времени.

Скорость синхронизации (1/180 для вашей камеры) — это самая высокая скорость, когда датчик полностью экспонирован. То есть щель не используется.

Некоторые вспышки предлагают высокоскоростную синхронизацию. В этом режиме вспышка создает быструю серию крошечных вспышек, так что датчик экспонируется одинаково, когда щель проходит через датчик.

Скорость синхронизации вспышки почти не имеет ничего общего с длительностью вспышки.

Скорость синхронизации вспышки в основном соответствует кратчайшему времени затвора, при котором вспышка срабатывает, когда обе шторки затвора полностью открыты.

Большинству камер с механическими шторками затвора требуется от 2 до 4 миллисекунд, чтобы шторки затвора переместились с одной стороны сенсора на другую.

• 2 мс это 1/500 секунды
• 4 мс это 1/250 секунды.

Для подавляющего большинства камер с затвором в фокальной плоскости шторки перемещаются по датчику с одинаковой скоростью независимо от выбранной длительности затвора. Что меняется при изменении времени экспозиции, так это разница между временем, когда первая шторка начинает открываться, открывая датчик, и вторая шторка начинает закрываться, чтобы снова закрыть датчик.

То, как камера может сделать снимок с выдержкой, скажем, 1/4000 секунды (0,025 мс), когда для пересечения сенсора шторкой затвора требуется 1/250 секунды (4 мс), заключается в том, что вторая шторка начинает закрываться до того, как первая шторка полностью откроется.

В нашем примере с выдержкой 1/4000 секунды с использованием камеры с временем прохождения затвора 4 мс вторая шторка начинает закрываться, когда первая шторка открыла только 1/16 сенсора! Затем вторая шторка следует за первой шторкой по датчику только на 1/16 высоты датчика за первой шторкой. Это означает, что во время экспонирования не бывает времени, когда одновременно открывается более 1/16 сенсора. Таким образом, когда вспышка срабатывает в течение 1/1000 секунды, только около 1/4 сенсора будет экспонировано во время любой вспышки, и ни одна из них не будет экспонирована в течение всей продолжительности вспышки.

Чтобы вспышка оказала одинаковое воздействие на весь кадр, обе шторки затвора должны быть полностью открыты, а весь сенсор открыт на протяжении всей вспышки. Это означает, что кратчайшее время затвора, которое можно использовать со вспышкой, будет равно времени, необходимому каждой шторке для прохождения сенсора, плюс длина серии вспышки (плюс погрешность согласования срабатывания вспышки с моментом первого выстрела). шторка полностью открыта).

Даже с электронными затворами датчики CMOS должны считываться по одной строке за раз. Для многих датчиков это считывание на самом деле медленнее, чем время прохождения многих механических шторок затвора . Таким образом, аналогичные ограничения действуют при использовании электронной первой шторки или даже электронной первой и второй шторки. Чтобы полный кадр получил эффект вспышки, вспышка должна срабатывать, когда на датчике не считываются линии (и, следовательно, не собирается свет).

Для затворов в фокальной плоскости (наиболее часто встречающихся в зеркальных фотокамерах) затвор представляет собой две шторки. Тема для вашего исследования — «затвор в фокальной плоскости». Одна шторка над датчиком движется, чтобы открыть экспозицию, а затем другая, чтобы снова закрыть ее. Время экспозиции — это задержка между двумя шторками.

Идея состоит в том, что обе шторки движутся в одном направлении, так что все области сенсора получают одинаковую экспозицию. В отличие от любого более простого жалюзи, одно открытие, а затем простое закрытие обратно в другую сторону, так что тогда одна сторона датчика получает больше света, чем другая сторона, что может быть значительно больше для короткого времени экспозиции. Для затворов в фокальной плоскости вся область датчика экспонируется одинаково, но не в одно и то же время (поскольку эта открытая щель перемещается вниз по кадру).

И тогда время выдержки НЕ зависит ни от какого механического движения, а зависит только от задержки второй шторки. Эта задержка измеряется кристаллом, как и любые цифровые часы.

При длинной выдержке открывается одна шторка, постояв некоторое время полностью открытой, а через некоторое время закрывается другая шторка. Вспышка может срабатывать только тогда, когда обе шторки полностью открыты (это называется синхронизацией вспышки).

Для быстрого затвора одна шторка начинает открываться, и, поскольку она все еще движется и все еще открывается, другая шторка начинает закрываться за ней. Тогда фактическая экспозиция - это просто ширина узкой «щели» между двумя шторами (очень короткое время затвора в этой щели). Быстрая вспышка не может проникнуть в эту узкую щель, она не будет синхронной, если выставит все отверстие полностью.

В вашем случае скорость движения шторки означает, что 1/180 секунды — это максимально возможное время затвора, при котором обе шторки полностью открыты для вспышки. Еще чуть-чуть быстрее, и вторая шторка уже начала закрываться, так что тогда быстрой вспышкой в ​​каждый момент времени будет облучаться только узкая «щель».

Между прочим, вспышка на полной мощности медленнее, чем 1/1000 секунды. Это время обычно выражается как время t.5, то есть измеряется как время между точками половинной мощности, но в другой половине света гораздо больше. Измерение t.1 (при мощности выше 10%) примерно в три раза дольше. Но длительность вспышки условно измеряется до t,5 единиц половинной мощности. Это инженерная штука — измерять неопределенные вещи, которые трудно узнать, когда они сводятся к нулю. Но это не совсем то, что хотели бы знать фотографы.

Но вспышка означает, что вспышка всегда срабатывает на полной мощности, а затем выходная мощность резко усекается или обрывается для достижения любого более низкого уровня, например половинной мощности или 1/4 мощности. Это означает, что продолжительность уровней мощности меньше полной мощности является более точной, более похожей на t.1, но одна полная мощность - это t.5. Вот почему спецификации для половинной мощности и полной мощности вспышки примерно одинаковы, но имеют разные значения.

Но несмотря на это, для затвора в фокальной плоскости обе шторки должны быть полностью открыты при срабатывании любой вспышки. Затвор в фокальной плоскости считается самым качественным затвором, но у него есть одна обратная сторона — синхронизация со вспышкой.