Мы все знакомы со звуком затвора камеры. Но знаете ли вы, что происходит внутри устройства, когда это происходит? В этой статье мы объясним, как работает затвор и почему слышен этот отчетливый щелкающий звук.

Что такое затвор камеры?

Сначала давайте определим, что такое затвор и что он делает. Его можно представить как штора, которая открывается, чтобы впустить свет на матрицу или пленку, и закрывается, чтобы остановить экспонирование. На самом деле - это сложное механическое устройство, не просто затвор, который открывается и закрывается. Существуют различные их типы, которые работают по-разному в зависимости от камеры. Давайте рассмотрим затворы, которые можно найти в зеркальных, беззеркальных, видео- и кинокамерах.

Как работает затвор фотоаппарата?

Прежде чем начать, давайте дадим определение DSLR, чтобы понять, как работает его затвор. Аббревиатура расшифровывается как Digital Single Lens Reflex. Это означает, что камера имеет оптическое устройство, состоящее из зеркала и призмы. Это позволяет видеть, что именно проходит через объектив. Оптика цифрового зеркального фотоаппарата работает за счет размещения зеркала за объективом, которое направлено на призму внутри видоискателя. Можно считать, что это крошечный перископ, который отражает свет, чтобы достичь глаза.

Итак, какое отношение имеет зеркало к затвору? Ну, поскольку первое находится непосредственно за объективом, оно не позволяет свету попадать на последнее. Но DSLR сконструирована таким образом, что при нажатии кнопки спуска, зеркало поднимается вверх, чтобы затвор мог открыться и сделать экспозицию. При нажатии на кнопку спуска затвора, слышно, как зеркало издает щелчок, когда оно поднимается вверх. Поскольку оно больше не отражает свет за объективом и не направляет его в видоискатель, вы получите 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 выдержки. Чем длиннее выдержка, тем дольше открыт затвор.

Беззеркальный затвор
Беззеркальные камеры называются так потому, что у них нет зеркала, которое есть у зеркальных фотоаппаратов. Они передают данные изображения с матрицы на небольшой электронный экран в видоискателе, чтобы можно было увидеть, что снимается. Во многом механизм затвора беззеркальной камеры работает аналогично зеркальным фотоаппаратам. Здесь также есть шторка затвора, которая поднимается и опускается, когда делается снимок. Но разница на этот раз заключается в том, как она движется и фиксирует изображение, при нажатии кнопки спуска затвора. Поскольку в беззеркальной камере нет зеркала, матрица полностью обнажена за объективом. Но при нажатии на кнопку спуска затвора, створка поднимается вверх, блокируя матрицу, а затем опускается, чтобы сделать экспонирование. Когда экспонирование закончено, еще одна створка опускается сверху кадра.

Среднеформатный затвор
Все мы слышали о кроп-сенсорах и полнокадровых камерах. Первые обычно используются в дешевых потребительских камерах. Вторые используются большинством профессиональных фотографов. Но как насчет среднеформатных камер? Среднеформатные камеры получили свое название от фотоаппаратов формата 120 мм во времена кино. Поскольку среднеформатные камеры имеют больший сенсор и разрешение, они очень дорогие. Лишь небольшой процент профессиональных фотографов может использовать их ежедневно.

Как и полнокадровые камеры, среднеформатные имеют зеркальные и беззеркальные версии. Это означает, что их механизмы затвора также различаются. Но высококлассные среднеформатные камеры часто оснащаются специальным затвором, который называется лепестковым. В отличие от других механизмов затвора, лепестковый находится внутри объектива, а не в корпусе камеры. Он также выглядит и работает как диафрагма, двигаясь не вверх и вниз, а внутрь или наружу. Преимущество лепесткового затвора в том, что он работает быстрее, чем любой другой механизм, использующий шторку. Его можно использовать для вспышек с высокой синхронизацией, которая может составлять 1/1000 секунды и менее, по сравнению с 1/200 или 250 секундами для беззеркальных и DLSR камер.

Компактные камеры и смартфоны
Вы когда-нибудь задумывались, откуда исходит звук щелчков, издаваемый компактной камерой или смартфоном? Правда в том, что звук производится электроникой. У них нет шторок затвора, которые поднимаются и опускаются. Вместо этого они улавливают свет от объектива прямо на матрицу. Именно по этой причине они меньше и могут делать больше снимков, чем обычные камеры. Итак, если смартфон работает без затвора, то почему обычные камеры все еще должны его иметь? Все сводится к качеству фотографий. Камеры без затвора обычно делают зернистые снимки. С другой стороны, камеры с механическим затвором дают более чистые результаты. Они лучше контролируют свет, попадающий на матрицу.

Активность затвора при фотосъемке

Как уже говорилось ранее, время, в течение которого затвор остается открытым, пропорционально выдержке, установленной на фотоаппарате. В качестве эксперимента можно установить выдержку на 3 секунды и нажать на кнопку спуска. Время между первым щелчком (когда затвор и зеркало открываются) и вторым (когда они закрываются) будет одинаковым. Но поскольку затворы механические, при съемке они могут работать только очень быстро. Попробуйте нажать на затвор и удерживать его в течение десяти секунд, и увидите, насколько быстро или медленно снимает камера.

Скорость съемки рассчитывается с помощью FPS или кадров в секунду. Большинство потребительских фотоаппаратов могут делать только от 5 до 8 кадров в секунду даже при выдержке 1/8000 и менее. В то время как некоторые профессиональные модели (особенно беззеркальные) могут делать почти до 24 кадров в секунду.

Работа затвора при съемке видео

Теперь, когда вы знаете, что большинство камер могут делать всего несколько кадров в секунду, то поймете, почему затвор никогда не используется при съемке видео. В противном случае получатся отрывистые движения, поскольку затвор недостаточно быстр, чтобы запечатлеть их естественность. При записи видео с помощью беззеркальной или зеркальной камеры, затвор срабатывает и не опускается до окончания съемки. В режиме видео датчик становится «виртуальным» затвором, электронно сканируя свет, идущий от объектива. Захват видеоданных зависит от типа сенсора, которым оснащена камера. В фотоаппаратах используются два основных типа сенсоров. Первый - CMOS, который используется в большинстве камер начального уровня и даже в профессиональных аппаратах. Он снимает видео, сканируя сцену слева направо и сверху вниз.

CMOS-датчик 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 ее слева направо, и заметите этот «эффект желе», вызванный rolling shutter. Второй тип сенсора называется CCD и используется в основном в высококлассных и профессиональных видео- и кинокамерах. Он использует так называемый глобальный затвор, чтобы избежать искажений при движении. Это означает, что он снимает сцену сразу, поэтому вы не увидите никаких задержек в движении в кадре.

Проверьте количество срабатываний затвора

Затвор камеры механический, а это значит, что он может сделать только определенное количество щелчков, прежде чем перестанет работать. Срок службы затвора можно найти в спецификации камеры или в Интернете. Средняя потребительская камера рассчитана примерно на 100 000 срабатываний затвора. В то время как профессиональные варианты рассчитаны на 200 000 и более. Этого может показаться недостаточно. Но, как правило, большинство энтузиастов совершают не более 25 000 срабатываний в год. Это означает, что их камера может прослужить до 4 лет. Между тем, нередко профессиональные фотографы достигают 50 000 или даже 100 000 срабатываний в год. Вот почему можно часто наблюдать, как они постоянно меняют свои камеры.

Количество срабатываний затвора можно проверить в Интернете, загрузив недавний снимок в формате JPEG или raw с камеры. Помните, что иногда затвор может сломаться до или даже сразу после того, как он достигнет ожидаемого количества срабатываний. Как и пробег автомобиля, срок службы затвора - это оценка производителя.

Заключение

Всегда полезно узнать о том, как работает ваша камера. Например, знание механики работы затвора позволит увидеть его возможности и ограничения. И давайте будем честными: приятно знать, что происходит внутри устройства, когда вы слышите этот щелчок.

Автор статьи: Чед Версоза

Еще больше интересных статей читайте в нашей группе и на сайте www.pano-maker.ru. 

Если вам понравилась статья, ставьте лайки и подписывайтесь на наш канал!