快門

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单反相机上常见的一种快门运行方式
不同快门速度的表现

快门也叫光闸,(粵語區有按英文"Shutter"音譯成「失打」一詞)是照相机中控制曝光时间的重要部件,快門時間越短,曝光時間越少。

快门种类[编辑]

依照快门在相机中的位置分类為:

镜前快门[编辑]

最初的快门只是一个镜头前的盖子,曝光时用手把镜头前的盖子除下,曝光后用手把盖子盖上。后来改进为气动二叶快门。镜前快门多用于微型相机爱迪飒16密诺斯

  • 爱迪飒16的镜头前快门是由4片薄金属叶片组成,最高速度是 1/150秒。
  • 密诺斯B 型微型相机的镜头前快门是由2片薄金属叶片组成,速度:T、B、1/2、1/5、1/10、1/20、1/50、1/100、1/250、1/500、 1/1000秒。

目前手機照相機的機械快門結構,幾乎都是鏡前快門

鏡前快門的優點: 結構簡單,組裝方便

鏡前快門的缺點: 因為放在鏡頭的前方,所以快門的開口徑要大,避免遮到光路,因此快門葉片要行走的距離較長,因此快門速度比較慢

镜间快门[编辑]

许多中档35毫米相机、中幅双反相机、和近代的简便35毫米相机,APS相机都用镜间快门。

柏林哥兹厂特纳斯TENAX相机的康普快门

早期的镜间快门由两个小度盘控制,例如柏林哥兹(C.P.GOERZ )厂的特纳斯(TENAX)相机用的康普镜间快门,一个度盘控制: 1、1/2、1/5、1/10、1/25、1/50、1/100、1/250;另一度盘控制 D(相当于T)和Z(相当于B).

后来的镜间快门都只用一个有刻度的圆周环控制.

  • 同步康普快门(SYNCHRO COMPUR)

哈苏500C/M : B, 1 至 1/500秒。

康塔超B反光机(CONTAFLEX SUPER B) 同步康普快门

蔡司依康 蔡司超级依康塔B,康塔超B反光机(CONTAFLEX SUPER B)度环:B、1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500.

蔡司依康 CONTESSA PRONTO 快門
  • 普隆托快门(PRONTO)

例如;蔡司依康 康忒飒:度环:B、1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500.

镜间快门的叶片多由薄钢片制造,有2、3、5片,以5片最普通。镜间快门又通称叶片快门。 镜间快门的优点在于:

  1. 简单而体积小,多在简便相机中使用。
  2. 闪光可以在快门的所有速度同步。

镜间快门的缺点在于如果需要变换镜头:

  1. 每一个镜头需要一个快门(如哈苏)。
  2. 镜间快门、光圈连同后半个镜头连在照相机上不动,只换前半个镜头;例如科达若亭纳(RETINA)35毫米单反相机和蔡司依康的康塔超B反光机都采取这样的设计。

光圈快门[编辑]

有的简便照相机的光圈兼有快门的功能,这类光圈快门大多是双叶片菱形孔式。光圈快门平时是完全关闭的:在按下快门的瞬间,双叶片光圈快门开启到预定的孔径后,保持这孔径到一段预定快门开启时间之后,立刻闭合:如此一来,光圈便又兼快门的功能,很多輕便的相機都使用光圈快門。

镜后快门[编辑]

  • 科宝快门(理光126相机)
  • 精工舍快门(拓普康35毫米相机,興和光學SETR2 35毫米相机)

反光镜快门[编辑]

长城中幅单反相机DF4(DF120)的反光镜,兼作快门。前贴反光镜的金属版兼作快门的第一幕帘,第二幕帘是弧形金属帘。上发条时反光镜幕帘向上移动,离开光轴,但弧形的第二幕帘也同时向上移动,阻挡光线。按下快门按钮时,弧形的第二幕帘先向下移动,稍候反光镜幕帘跟着向下移动,两幕帘之间形成一个间隙。间隙小快门的速度高,间隙大快门的速度低。

二战后德国仪哈格厂的埃克萨35毫米单反相机也用类似的快门。

焦平面快门[编辑]

焦面快门又叫幕帘快门。早期的焦面快门是一条长长的涂胶黑布,上面排了几个长方形孔,一个比一个窄。当一个长方形孔以均匀的速度移过感光胶卷时,胶卷便暴光了。孔越窄,胶卷上的光越少,快门的等效速度越高。 下一步的发展是用两片幕帘构成一个宽窄可以变化的孔.幕帘的材料有涂胶黑布和金属;金属焦面快门的幕帘,由多片狭长金属薄片组成,各相邻金属薄片略微重叠,不漏光线。幕帘快门开启时的运行方向,有横向和竖向两种。今日多数幕帘快门是用薄铝合金片制成的,也有一些是由钛合金制造。

由於焦平面簾幕快門在超過全開速度後是使用控制曝光範圍區來達成等效速度的結果,因此在這種快門運作過程中任一時間快門簾都未全開的狀況下,搭配使用發光時間極短的電子閃光燈時會產生無法同時照亮整個畫面的問題,該快門簾能維持快門全開的最高快門速度稱為閃燈同步速度上限。


  • 按快门的构造分类:

機械快門[编辑]

原來的定義:

  • 相對於使用電子計時電路控制快門速度或使用電子零件提供快門動力,機械快門是指只使用彈簧或者其他機械結構,不靠電力來驅動與控制速度的快門結構。
  • 大多使用機械快門的相機由於快門運作動力來自於彈簧,必須先手動進行[上弦]動作來壓緊或拉伸快門的動力彈簧,然後釋放時利用快門速度調節的彈簧或飛輪來調節各種釋放速度。

目前的定義:

  • 相對於沒有機械結構的電子斷流快門,機械快門是指快門功能是由可以作動的機械零件來達成。
  • 快門結構驅動方式可為彈簧、馬達、電磁閥....等元件。

電子快門[编辑]

  • 相對於機械快門的純機械方式驅動控制,電子快門是指驅動動力由馬達或電磁鐵提供,或是快門速度由石英計時電路來控制,具有運作速度快,快門時間準確度高,較易實現快門速度自動控制的優點。
  • 一般較受人詬病的是電子快門設計必需有充足電力才能驅動整個系統,在電力取得不方便或電池效力下降的低溫環境下很容易讓整個系統無法運作,早期許多機種為了怕此狀況發生,雖然主要是以電子快門設計,但仍備有一或兩個不需電力驅動的機械快門速度供作備用。
  • 電子快門控制電路相較於全機械設計的機械快門組件較容易受潮損壞,一定時間後的產品也常因為產品使用的電子零件停產難以取得造成後續維修困難。
  • 复式电磁快门。
  • 全电磁快门的控制机构由电磁铁组成(行業內的術語叫做電磁閥),控时机构由电子线路组成。今日电磁快门的电子线路中都用石英片为计时元件,因此电磁快门远比机械快门准确。

電子斷流快門[编辑]

  • 在數位感光元件上利用電子信號控制感光元件截取信號的ON/OFF狀態來達成,因為完全沒有機械結構,因此可以做到非常高速的快門速度或很快的影像捕捉頻率。
  • 這種設計因為缺乏機械快門遮光,容易產生影像暗電流校準不良,或是在極端曝光環境下讀取曝光資料時受到外部持續照射在感光元件上的環境光干擾(例如常見的高光溢出現象)。
  • 許多注重成本控制的數位相機會利用這種設計藉此省卻機械快門的成本,或是搭配成本較低的機械快門(例如慢度較慢的單片焦平面快門或光圈快門)來兼顧品質與成本間的平衡。
  • 現代電子攝影機多半使用這種類型的快門設計,但有些感光元件基於循序讀出的特性,在被攝物移動速度與資料擷取速度成一個相對關係時,會產生一種稱為果凍現象的影像歪斜狀況。
  • 大多消費級數位相機設計上都是僅使用電子斷流快門,或是電子斷流快門搭配機械式光圈快門。
  • Canon 1D是使用機械式的簾幕縱走快門搭配電子式的CCD斷流快門,最高速的快門速度是使用CCD斷流快門達成,其他快門速度是由機械式的簾幕縱走快門達成。
  • Nikon D70使用機械單片焦平面快門搭配電子式的CCD斷流快門,一般認為該機械焦平面快門只支持到1/250左右的快門速度,其餘都是使用CCD斷流快門達成,發售後不久即被大量用戶投訴在拍攝具有強烈的點光源畫面時會產生高光溢出現象。
  • 高光溢出就是畫面中太過強烈的光線對已經是停止曝光狀態的CCD畫素依然造成電荷過度飽和,導致電荷從一個畫素溢出到鄰近的畫素裡,如潰堤一般的蔓延直到這些多餘的電荷可被較空的畫素容忍,所有這些被灌滿電荷的畫素讀出的資訊都呈現全白,在拍攝畫面中可以看到這道電荷洪流造成一道不正常的白色痕跡。

快門的性能指標[编辑]

1. 快門速度(T3):

通常定義成快門由全開到全關的時間

2. 快門延遲時間(T1):

快門由接到動作的命令一直到快門葉片開始遮住光路的時間

3. 等效曝光時間(Te):

一般算法為 Te=T1+0.5*T3

快门效率[编辑]

拍高速运动一般要1/500以上,闪光同步的快门的速度一般是1/200,有的相机是1/160. 一般情况用1/125秒,这也是影棚常用的快门速度。 追随一般用1/60,光线较暗时,快门速度低之1/30。 拍流水用1/8可以拍出流动效果。 更低的快门速度做光涂鸦。

快门与变形[编辑]

長時間快門[编辑]

光涂鸦 拍星空

B快門[编辑]

當快門紐按下時,即開啟快門,直到放開快門鈕,才將快門關閉,這種快門稱作B快門。

T快門[编辑]

與B快門功能一樣,只是於第二次按下快門紐才將快門關閉,較常見於傳統機械式單眼相機,目前大部份相機己無此裝備。

X快門[编辑]

通常是指閃光燈同步開啟的快門速度

快門線[编辑]

快門線指連接相機快門的控制線,可用於遠距離控制相機快門,也有助於減少按下相機快門時產生的震動。傳統的快門線為機械式,直接鎖在快門按鈕上,類似針筒,按壓內部的金屬線會推擠快門按鈕以按下快門。目前新式的快門線以電子方式控制快門,有線控遙控兩種。