Ни на что не похожий, и при этом столь знакомый современному человеку – звук срабатывания затвора (Shutter ) камеры. Этот звук стал настолько узнаваемым, что стал синонимом фотографии, его стали имитировать на цифровых аналогах и мобильных телефонах электронным образом. А задумывались ли вы о том загадочном процессе, который стоит за этим звуком?

Работа затвора в зеркальной фотокамере

Существуют три основных составляющих затвора в фотокамере: зеркало, нижняя шторка и верхняя шторка. Когда вы смотрите через видоискатель, так называемых зеркальных камер, вы по сути, видите изображение непосредственно с объектива проходящее через группу зеркал. При нажатии на спуск затвора, зеркало приподнимается на короткое время для того, чтобы свет попал на матрицу/плёнку. Именно поэтому в видоискателе пропадает картинка, - в этот момент он становится тёмным.

После того, как зеркало поднимется вверх небольшая шторка начинает движение сверху вниз, обнажая матрицу/плёнку, находящуюся за ней. После этого, еще одна шторка выпадает вниз, закрывая матрицу/плёнку целиком. В зависимости от установленной выдержки этот процесс может меняться во времени. Иной раз он может быть очень быстрым.

Итак - вторая шторка закрывает матрицу, зеркало падает вниз, возвращаясь на прежнее место, шторки занимают исходное положение. Всё это действие, от момента поднятия зеркала до его возвращения, и есть цикл срабатывания затвора.

зеркальных камер

Работа затвора без зеркальной фотокамеры

В отличии от зеркальных фотоаппаратов, в без зеркальных - отсутствует система зеркал, или пента призма. Собственно, поэтому такой тип фотокамер и называют без зеркальными. Матрица в таких аппаратах все время подвергается воздействию света, проходящего через объектив. По этой причине в без зеркальных фотокамерах используется либо ЖК экран, либо электронный видоискатель.

Как только пользователь нажимает кнопку спуска затвора, нижняя шторка поднимается вверх чтобы закрыть матрицу. Затем, эта же шторка начинает опускаться, и в этот момент происходит экспонирование. Далее опускается вторая шторка и закрывает матрицу. После того, как вторая шторка закроет матрицу, экспонирование завершается, а шторки возвращаются в исходное положение.

Графический пример одного цикла для без зеркальных камер

Нужен ли механический затвор?

До эпохи цифровых матриц, очень важно было оснастить камеру затвором. Связанно это было с тем, что пленку невозможно просто включить, а затем выключить. Фотопленка и кинопленка весьма чувствительны к свету и любое, даже короткое световое воздействие на неё чревато последствиями. Конечно, в настоящее время технологии позволяют вовсе обходиться без механического затвора в камерах определенной категории.

Классическим примером подобных, без затворных аппаратов, являются фотокамеры пользовательского класса - карманные аппараты и мобильные телефоны. Камеры такого рода обычно более шумные, чем их классические аналоги. Связанно это с тем, что в таких камерах постоянно подается питание на матрицу. Также надо учитывать, что чем выше значение ISO , тем более шумным будет изображение, причем относится это к любым типам фотоаппаратов.

Скорее всего в ближайшем будущем, технологии позволят получать профессионального качества изображение, используя камеры без затворов, однако на данный момент, они еще далеки от профессионального качества.

Механизм работы затвора при съемке видео

Механизм работы затвора для видео съемки, сильно отличается от принципов работы затвора при фотографии. Связанно это с тем, что обычная фотокамера, способна активировать механизм затвора, приблизительно шесть раз в секунду. Механизм срабатывания просто слишком медленный для видео, в котором обычно записывается 25 или 30 кадров в секунду. Поэтому, шторки и механизмы зеркал, все время находятся в открытом состоянии. Затвор же реализован, на основе регулировки времени считывания информации с матрицы. Это и есть электронный затвор. Выдержка же, определяется временем, между сбрасыванием матрицы и моментом считывания с неё информации. Соответственно, матрица обнуляется после каждого кадра.

Что такое Global Shutter?

Возможно название намекает на то что это один из типов затвора, но на самом деле взаимодействие Global Shutter и матрицы очень важный момент. Когда речь заходит о матрице видеокамеры, существует два основных типа матриц, о которых необходимо знать – CMOS и CCD.

CMOS - КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник) матрица, наиболее распространена в категории полупрофессиональных камер. И надо признать, они весьма проблематичны. Связано это с принципом работы КМОП матрицы. Она считывает информацию с пикселей двигаясь от верхнего левого угла, к нижнему правому. Это и создаёт проблему, так как, если объект съемки движется быстро в момент съемки, то на выходе получаем искаженное изображение. В таких условиях, Rolling Shutter (так это обозначается), создает эффект «желе», являющийся браком, если говорить с профессиональной точки зрения. И эффект этот особо проявляется при съемке видео.

Другой тип матрицы - CCD - ПЗС (прибор с зарядовой связью), записывает кадр целиком. Это и есть, так называемый Global Shutter . Принцип работы Global Shutter схож с работой плёночного фотоаппарата - кадр записывается целиком, тем самым исключается деформация изображения. Таким образом Global Shutter выдает более реалистичное и качественное изображение.

Что такое Обтюратор?

Обтюратор (фр. obturateur, от лат. obturo — закрываю) — механическое устройство, для периодического перекрывания светового потока. Этот тип затвора используется в кинокамерах. Как известно, пленочная кинокамера записывает 24 отдельных кадра в секунду, это значит, что 24 раза в секунду пленка подвергается воздействию света. В результате мы получаем иллюзию движения. При съемке видео, затворы, описанные выше в этой статье, невозможно использовать, так как они слишком сложны, для реализации 24 раза в секунду. По этой причине и был разработан обтюратор.

Затвор этот, очень похож на вентилятор. Распложён он внутри корпуса камеры и вращаясь закрывает, либо открывает световой поток к плёнке или матрице. Процесс состоит из трех этапов: пока диск перекрывает свет, пленка устанавливается на позицию, далее диск открывается - происходит экспонирование, на заключительном этапе диск закрывает кадр. Этот процесс повторяется 24 раза за секунду.

В современных камерах реализована возможность, точно подобрать значение скорости затвора. Но в случае с классическими пленочными камерами, вам придется рассчитывать выдержку самостоятельно. Существует понятие угла выдержки (смотри рисунок), соответственно, оператор вычисляет скорость затвора учитывая два параметра, угол затвора и частоту кадров.

Для примера, если вы работаете с пленкой, и запись ведется на скорости 24 кадра в секунду, а значение угла затвора равно 180°, то скорость затвора будет 1/48, или два раза 24. Следующая картинка поможет понять вам этот процесс.

Нередко производители кинокамер высокого класса указывают скорость затвора в углах, к тому же, существует большое количество интернет ресурсов, которые более детально и точно описывают механизм работы и вычисления скорости затвора, для плёночных камер.

Ни на что не похожий, и при этом столь знакомый современному человеку – звук срабатывания затвора (Shutter ) камеры. Этот звук стал настолько узнаваемым, что стал синонимом фотографии, его стали имитировать на цифровых аналогах и мобильных телефонах электронным образом. А задумывались ли вы о том загадочном процессе, который стоит за этим звуком?

Работа затвора в зеркальной фотокамере

Существуют три основных составляющих затвора в фотокамере: зеркало, нижняя шторка и верхняя шторка. Когда вы смотрите через видоискатель, так называемых зеркальных камер, вы по сути, видите изображение непосредственно с объектива проходящее через группу зеркал. При нажатии на спуск затвора, зеркало приподнимается на короткое время для того, чтобы свет попал на матрицу/плёнку. Именно поэтому в видоискателе пропадает картинка, - в этот момент он становится тёмным.

После того, как зеркало поднимется вверх небольшая шторка начинает движение сверху вниз, обнажая матрицу/плёнку, находящуюся за ней. После этого, еще одна шторка выпадает вниз, закрывая матрицу/плёнку целиком. В зависимости от установленной выдержки этот процесс может меняться во времени. Иной раз он может быть очень быстрым.

Итак - вторая шторка закрывает матрицу, зеркало падает вниз, возвращаясь на прежнее место, шторки занимают исходное положение. Всё это действие, от момента поднятия зеркала до его возвращения, и есть цикл срабатывания затвора.

зеркальных камер

Работа затвора без зеркальной фотокамеры

В отличии от зеркальных фотоаппаратов, в без зеркальных - отсутствует система зеркал, или пента призма. Собственно, поэтому такой тип фотокамер и называют без зеркальными. Матрица в таких аппаратах все время подвергается воздействию света, проходящего через объектив. По этой причине в без зеркальных фотокамерах используется либо ЖК экран, либо электронный видоискатель.

Как только пользователь нажимает кнопку спуска затвора, нижняя шторка поднимается вверх чтобы закрыть матрицу. Затем, эта же шторка начинает опускаться, и в этот момент происходит экспонирование. Далее опускается вторая шторка и закрывает матрицу. После того, как вторая шторка закроет матрицу, экспонирование завершается, а шторки возвращаются в исходное положение.

Графический пример одного цикла для без зеркальных камер

Нужен ли механический затвор?

До эпохи цифровых матриц, очень важно было оснастить камеру затвором. Связанно это было с тем, что пленку невозможно просто включить, а затем выключить. Фотопленка и кинопленка весьма чувствительны к свету и любое, даже короткое световое воздействие на неё чревато последствиями. Конечно, в настоящее время технологии позволяют вовсе обходиться без механического затвора в камерах определенной категории.

Классическим примером подобных, без затворных аппаратов, являются фотокамеры пользовательского класса - карманные аппараты и мобильные телефоны. Камеры такого рода обычно более шумные, чем их классические аналоги. Связанно это с тем, что в таких камерах постоянно подается питание на матрицу. Также надо учитывать, что чем выше значение ISO , тем более шумным будет изображение, причем относится это к любым типам фотоаппаратов.

Скорее всего в ближайшем будущем, технологии позволят получать профессионального качества изображение, используя камеры без затворов, однако на данный момент, они еще далеки от профессионального качества.

Механизм работы затвора при съемке видео

Механизм работы затвора для видео съемки, сильно отличается от принципов работы затвора при фотографии. Связанно это с тем, что обычная фотокамера, способна активировать механизм затвора, приблизительно шесть раз в секунду. Механизм срабатывания просто слишком медленный для видео, в котором обычно записывается 25 или 30 кадров в секунду. Поэтому, шторки и механизмы зеркал, все время находятся в открытом состоянии. Затвор же реализован, на основе регулировки времени считывания информации с матрицы. Это и есть электронный затвор. Выдержка же, определяется временем, между сбрасыванием матрицы и моментом считывания с неё информации. Соответственно, матрица обнуляется после каждого кадра.

Что такое Global Shutter?

Возможно название намекает на то что это один из типов затвора, но на самом деле взаимодействие Global Shutter и матрицы очень важный момент. Когда речь заходит о матрице видеокамеры, существует два основных типа матриц, о которых необходимо знать – CMOS и CCD.

CMOS - КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник) матрица, наиболее распространена в категории полупрофессиональных камер. И надо признать, они весьма проблематичны. Связано это с принципом работы КМОП матрицы. Она считывает информацию с пикселей двигаясь от верхнего левого угла, к нижнему правому. Это и создаёт проблему, так как, если объект съемки движется быстро в момент съемки, то на выходе получаем искаженное изображение. В таких условиях, Rolling Shutter (так это обозначается), создает эффект «желе», являющийся браком, если говорить с профессиональной точки зрения. И эффект этот особо проявляется при съемке видео.

Другой тип матрицы - CCD - ПЗС (прибор с зарядовой связью), записывает кадр целиком. Это и есть, так называемый Global Shutter . Принцип работы Global Shutter схож с работой плёночного фотоаппарата - кадр записывается целиком, тем самым исключается деформация изображения. Таким образом Global Shutter выдает более реалистичное и качественное изображение.

Что такое Обтюратор?

Обтюратор (фр. obturateur, от лат. obturo — закрываю) — механическое устройство, для периодического перекрывания светового потока. Этот тип затвора используется в кинокамерах. Как известно, пленочная кинокамера записывает 24 отдельных кадра в секунду, это значит, что 24 раза в секунду пленка подвергается воздействию света. В результате мы получаем иллюзию движения. При съемке видео, затворы, описанные выше в этой статье, невозможно использовать, так как они слишком сложны, для реализации 24 раза в секунду. По этой причине и был разработан обтюратор.

Затвор этот, очень похож на вентилятор. Распложён он внутри корпуса камеры и вращаясь закрывает, либо открывает световой поток к плёнке или матрице. Процесс состоит из трех этапов: пока диск перекрывает свет, пленка устанавливается на позицию, далее диск открывается - происходит экспонирование, на заключительном этапе диск закрывает кадр. Этот процесс повторяется 24 раза за секунду.

В современных камерах реализована возможность, точно подобрать значение скорости затвора. Но в случае с классическими пленочными камерами, вам придется рассчитывать выдержку самостоятельно. Существует понятие угла выдержки (смотри рисунок), соответственно, оператор вычисляет скорость затвора учитывая два параметра, угол затвора и частоту кадров.

Для примера, если вы работаете с пленкой, и запись ведется на скорости 24 кадра в секунду, а значение угла затвора равно 180°, то скорость затвора будет 1/48, или два раза 24. Следующая картинка поможет понять вам этот процесс.

Нередко производители кинокамер высокого класса указывают скорость затвора в углах, к тому же, существует большое количество интернет ресурсов, которые более детально и точно описывают механизм работы и вычисления скорости затвора, для плёночных камер.

Сейчас на беззеркалки стали ставить электронный затвор. Эта штука может испортить вам всю съёмку, если не понять где она уместна, а где нет.

Эта анигифка показывает классический косяк электронного затвора. Снято серией на 1/18.000 секунды с рук, на f/1.2 при фокусном расстоянии 84мм (ЭФР) и минимальном ISO. Как вы понимаете, света было слишком много, чтобы снимать на такой открытой диафрагме, и на классической камере, ограниченной выдержкой в 1/8000 секунды (а у многих зеркалок и БЗК в лучшем случае 1/4000) пришлось бы использовать нейтральный светофильтр, у которых... .

На БЗК, которой я делал эту съёмку, можно было включить электронный затвор, с которым становилась доступной выдержка до 1/32.000 секунды. Вроде бы это и хорошо, но... как видим, есть нюансы.

Суть в том, что время, когда перестали считываться пиксели в начале матрицы, и когда в конце, существенно отличается. Получается, что часть снимка сделана раньше, а часть позже, и любое движение в кадре деформируется. Именно поэтому для камер с возможностью использования электронного затвора будет ОЧЕНЬ нелишним стабилизатор - в объективе или на матрице. Стаб позволяет держать картинку ровно и "порвать" более-менее статичный сюжет сложнее.

При съёмке с проводкой, при использовании электронного затвора, происходит вот такой забавный эффект:

Всё кроме основного "ведомого в кадре" объекта съёмки наклонено. И судя по наклону, кстати, отсечка чтения происходит сверху-вниз. То есть сначала снимается верхняя часть кадра и постепенно происходит фиксация до низа. Есть ещё и третья проблема.

Ещё электронный затвор боится ламп дневного света, из-за их мерцания - может получаться эффект, когда яркость на фотографии плавает по кадру полосами, как будто снимок был сделан через жалюзи. Здесь тоже много зависит от света и сенсора, эффект может быть сильно выражен или едва заметен только при перелистывании.

Наконец, на большинстве современных БЗК, в режиме с электронным затвором, нельзя снимать в студии. Эффект получается такой же, как при выборе неправильной скорости X-синхронизации - часть кадра освещена, а часть в полной темноте.

В общем, подведу итог. Электронный затвор штука классная - позволяет использовать камеру в "бесшумном режиме", снимать незаметно, использовать более короткие выдержки, но в то же время он может попортить крови. С ним не стоит снимать динамику, и даже людей, прыгающих на батуте. Снимать балет в этом режиме можно, статичные портреты на ярком солнце тоже, но как только в кадр приходит движение... начинаются проблемы. И эти проблемы сильно зависят от того, что это за камера и что за сенсор.

Как я понимаю, сенсоры совершенствуются, и например в компакт Sony RX100 M4 поставили новейший композитный сенсор, у которого вся картинка считывается сразу. Камеру я ещё не видел, по отзывам западных коллег у неё практически нет озвученных проблем при работе электронного затвора, и по той же причине нет роллинг-шаттера при съёмке видео. Но это мыльница, таки. Посмотрим, когда многослойные сенсоры доберутся до камер посерьёзней.

В плане текущих беззеркалок всё сильно варьируется, надо проверять модели индивидуально. У каких-то проблема выражена сильнее, у других меньше - зависит она, что очевидно, от скорости, с которой считываются данные с матрицы.

Оба кадра - отбраковка из бэкстейджа со съёмок клипа на сингл "Лето" Родиона Газманова , который . А бэк мы выложим чуть позже, там есть очень классные моменты, на которых мне удалось проверить многие фишки одной из новеньких беззеркалок, из тех что сейчас у меня на тестах. В планах скороые обзоры по Fujifilm X-T10 и Sony A7-II, ну и на подходе 42-мегапиксельная A7R-II.

Скоро выложу обзор объектива Olympus 75mm f/1.8, на понедельник планирую обзор нового 14-150. Всё уже написано, осталось заверстать сюда.

Ну и по теме поста хотел спросить: вы бесшумным режимом у камеры пользуетесь или хотели бы пользоваться?

Несмотря на постепенное сокращение их рыночной доли под натиском беззеркалок, DSLR-фотоаппараты остаются самой востребованным классом среди профессионалов и продвинутых любителей. Однако надо признать, что зеркалкам порой недостает новаторства и смелых инженерных решений. И сегодня мы выделим пять функций и элементов, которые зеркалкам следовало бы перенять у беззеркальных камер и продвинутых компактов.

1. Электронный затвор

Если отследить эволюцию зеркальных камер со времен пленки, то можно заметить что нижняя граница диапазона выдержек постепенно отодвигалась. В пленочной фотографии 1/2000 секунды считалась прекрасным показателем. А сейчас и значением 1/8000 секунды никого не удивишь. Собственно «одна восьмитысячная» – практический потолок для зеркалок с механическим затвором.

Механический затвор должен сталь электронно-механическим

А вот беззеркальные камеры, обладающие электронным затвором (или электронно-механическим) способны отрабатывать выдержи покороче – до 1/16000 и даже до 1/32000 секунды. С другой стороны, нижний порог чувствительности в высококлассных DSLR-камерах, как правило ниже. А при наличии ISO 100 и даже ISO 50 можно не беспокоиться об отсутствии сверхкороткой выдержки. Но все же никаких технических препятствий для реализации электронного затвора в зеркальных камерах давно нет. Шире диапазон – больше свободы творчества. И меньше потребность в дополнительных аксессуарах. Так что расширения диапазона выдержек можно ожидать в ближайшие годы.

2. Возможность зарядки по USB

Смартфоны, плееры, планшеты – любое из этих устройство можно зарядить от компьютера или пауэрбанка. Внешний адаптер питания может служить для более быстрой зарядки (за счет большего тока). У фотоаппаратов (особенно зеркальных) с этим пока туго. Логика производителей проста и понятна: на продаже оригинальных зарядных устройств можно заработать. Чем выше класс камеры, тем дороже зарядное устройство к ней (хотя в среднем ценовом сегменте зеркало все давно унифицировано, слава богу). Сравните например, стоимость оригинальной зарядки для Nikon D4s и D5500. У других производителей ситуация не лучше.

Есть одно простое правило. Все, что может заряжаться по USB, должно заряжаться по USB.

Пример нужно брать с некоторых компактных камер, линейки Sony A7 и некоторых других устройств. Впрочем, это вопрос не столько удобства, сколько мобильности. Улетая в отпуск или в командировку, не нужно брать с собой зарядное устройство, толстый кабель к нему и набор переходников под местные розетки.

3. Сенсорный экран

Новшество, очень сомнительное с одной стороны, и чрезвычайно полезное с другой. В зеркальной камере первично построение кадра через оптический видоискатель, поэтому задание точки фокусировки касанием экрана, как это делается в компактах, в данном случае никакого удобства не принесет. Но есть и другая сторона – экран можно сделать больше (площадь задней панели большинства зеркалок позволяет увеличить диагональ до 4, а то и до 5 дюймов) и тогда он может использоваться для более удобной работы в режиме просмотра. Двойной тап – увеличение фотографии с привязкой к точке касания. Точь-в-точь как на смартфоне. Что может быть проще?

Nikon D5500 – одна из немногих зеркалок с сенсорным экраном. Ждем аналогов в более дорогом сегменте

Текущий способ масштабирования картинки в режиме просмотров – настоящий ад с точки зрения дизайна интерфейсов. По умолчанию всегда увеличивается центральная часть кадра, а для навигации и масштабирования нужно использовать скроллер, а то и сочетание разных элементов. Для старшего поколения фотографов это может быть привычным. Но в целом это очень нелогично и неудобно.

4. Больше беспроводных возможностей

Вот здесь ситуация меняется на глазах. В зеркалках уже есть Wi-Fi, а в некоторых есть даже NFC, который служит для более удобного соединения со смартфоном и планшетом. Но без вспомогательных устройств камеры с Wi-Fi в большинстве своем несостоятельны. Они не могут отправлять снимки в социальные сети, не способны отсылать их по почте или загружать в Dropbox. А ведь здесь тоже нет никаких сложностей – нужно лишь довести до ума программную часть и доработать интерфейс.

Все это – прошлый век. Современная зеркалка должна иметь встроенные модули и соответствующие программные возможности

Если говорить о скорости работы, которая так важна в репортажной съемке, то в любом случае отправка снимков с одного устройства будет происходить быстрее, чем с двух и более. Не исключено, кстати, что фотокамерам вскоре придется перейти на отдельную операционную систему для того, чтобы сетевые функции были четко урегулированы, а работа с ними стала такой же интуитивной, как с механическими органами управления.

5. Имидж – все

Типичная зеркалка воспринимается как инструмент, и выглядит соответствующим образом. Удобная, эргономичная, надежная и… некрасивая. Беззеркалки зародились сравнительно недавно, но выглядят гораздо гармоничнее и разнообразнее, чем зеркальные камеры. Эстетика сегодня имеет гораздо большее значение, чем вчера, поэтому зеркалки вынуждены будут стать красивее. Одним только расширением цветовой гаммы (привет, Pentax) проблему не решить. Нужен более комплексный подход.