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【试读】5.2 快门分割时间的原理

[美]Ron White
guxuechang
2008-07-16

如果要在家里晒太阳,窗户和窗帘是进光和阻光的主要手段,当你想让阳光进入家里时,你可以拉开窗帘,反之,可以拉拢窗帘。我们的数码相机也有功能类似于窗帘的那么一层帘子(快门帘幕),大多时候它会阻隔光线进入影像传感器,因为影像传感器的像素对光的敏感度要比苍白的肌肤对光的敏感度高出成百上千倍。当光线进入的一刹那,大约在几分之一秒的时间里,相机的帘子会突然打开,它的速度比魔术师还要快,准确度比外科医生还要精准。就在这么一瞬间,相机就捕捉到了射入的光线。

1 同时从相机处理器发出的电信号就会指示光圈的通光孔径打开的相应尺寸,另一个电信号就会指示相机快门打开快门帘幕,从而使通过通光孔径进入相机的光线触击位于相机后部的影像传感器。相机的快门类型种类繁多,但是由35mm相机演化而成的数码相机的快门则普遍采用高堡式方型快门(一家东京的公司在1960年所研发的快门并命名),我们也将其作为样板。

2 电信号会被传送到分别配有两片快门帘幕的电磁石的其中一块之上,快门帘幕通常由3~5片的铝制、钛金属制或覆盖有金属外壳的塑料片组成。这些帘幕组成一个既可伸张自由又可相互重叠的快门帘幕,这样就能很好地阻隔光线触击到影像传感器。

3在影像传感器的对面装配有第二层快门帘幕,它的帘幕呈横向分散状排列(如上图),这样它就能被安置在相当狭小的相机内部了。

4两个快门帘幕都有弹簧,但是弹簧被插入弹簧系统的金属插销所限制住了,致使弹簧处于固定状态。只有电磁石才能平衡金属插销。当一系列电信号传送到电磁石时,它就会辅助快门帘幕的打开以及对影像传感器的覆盖。




5 当电信号触击到电磁石时,电磁石会推开插入在弹簧中的金属插销。弹簧就会策动快门帘幕覆盖住影像传感器或聚拢帘子使从镜头射入的光线触击到影像传感器。

6 同时,一个电流计算器(振荡器)会加大电流的脉冲。振荡器传递电流通过一种水晶材料(如石英或锂铌酸盐),电流会引起水晶在特定频率下的持续性振动。

7 当脉冲强大到可以控制拍摄快门速度的时候,相机中的微处理器就会发出第二波连续性电流到电磁石来辅助呈横向分散状排列的第二快门帘幕。此时,控制它的金属插销会由于电磁石的作用而松开,弹簧发散开帘幕的帘子并掠过影像传感器的表面。

8 在关闭第一快门帘幕和展开第二快门帘幕的时间间隙中,光线会通过帘幕之间的间隙触击到影像传感器。只有快门时间在一秒或更长的时候,第二快门帘幕的展开才会被延迟直到第一快门帘幕完全掠过影像传感器。快门的时间设定越短帘幕之间所产生的时间间隙就越小。如快门的速度是1/1000秒时,帘幕之间的时间间隙其实只有几千分之一秒才能达到快门的设定时间要求,但是此时影像传感器的每一个部分(当时间间隙掠过影像传感器时)的感光时间大约只有1/1000秒。





本文摘自
探索数码摄影的奥秘(第二版)
探索数码摄影的奥秘(11)
数码(288)
摄影(4935)
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分割时间(1)
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