Question:
Pourquoi les appareils photo utilisent-ils une fente entre deux rideaux plutôt que d'exposer tout le capteur instantanément?
user152435
2015-12-24 15:36:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pourquoi est-il plus efficace d'utiliser "une fente se déplaçant de haut en bas du capteur" à des vitesses d'obturation plus rapides, plutôt que d'exposer tout le capteur instantanément? Et le truc de la fente ne vient que dans des vitesses d'obturation rapides, non?

Demandez-vous pourquoi un obturateur mécanique prend la forme d'une fente à des vitesses d'obturation rapides, ou demandez-vous pourquoi des obturateurs mécaniques sont utilisés?
Pourquoi ils prennent la forme d'une fente
Vidéo pertinente: https://youtu.be/CmjeCchGRQo?t=3m5s
Cinq réponses:
#1
+23
WayneF
2015-12-25 02:06:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Comme cela a été dit, l'obturateur mécanique a des limitations de vitesse. Quant à la fente, essayez d'imaginer sans elle. Supposons que l'obturateur s'ouvre en se déplaçant de haut en bas du cadre. Et puis bien sûr, il doit se fermer de bas en haut. Il est donc ouvert plus longtemps sur le côté supérieur que sur le côté inférieur, ce qui est une exposition inégale.

Les rideaux rapides modernes peuvent se déplacer d'environ 7 mètres par seconde, mais le temps nécessaire pour couvrir 16 ou 24 mm de hauteur de cadre est un facteur pour un obturateur rapide.

Traverser la hauteur du cadre de 24 mm à 7000 mm par seconde prend environ 1/300 seconde pour s'ouvrir complètement. Et si un autre 1/300 seconde pour fermer, alors l'exposition de l'obturateur la plus rapide peut être proche de zéro au bord inférieur de l'image, mais peut-être 2/300 ou 1/150 seconde d'exposition au bord supérieur. Cela beaucoup plus longtemps à n'importe quelle vitesse d'obturation, et bien sûr, la vitesse d'obturation ne peut pas être plus rapide que le temps de trajet de 1/300 seconde pour ouvrir. C'est une performance photographique très médiocre.

Les obturateurs à feuilles essaient d'améliorer cette vitesse (avec les multiples lames d'iris), mais ils doivent encore s'ouvrir et se fermer, et ils ne peuvent pas le faire bien aux vitesses d'obturation les plus rapides. Nous pourrions voir 1/500 seconde sur eux, mais pas 1/8000 seconde sur un volet battant. Mais le plan focal peut le faire, et avec précision aussi.

Mais imaginez une fente ... Quand à la place, si (comme cela est fait par les obturateurs du plan focal), si un rideau se déplace à travers l'ouverture du cadre, puis un deuxième rideau suit en se déplaçant à travers la fermeture de ce cadre, alors tout ce que nous avons à mesurer est le moment entre le démarrage de chaque rideau. Les deux bords du cadre obtiennent exactement la même exposition (mais se produisent à des moments très légèrement différents). Et la vitesse d'obturation peut être très rapide, disons 1/8000 seconde, ce qui a bien sûr pour effet d'être une fente étroite se déplaçant à travers le cadre, mais c'est une exposition très uniforme et très précisément chronométrée. Les engrenages mécaniques, les ressorts et le mouvement ne sont plus des facteurs, car tous les mouvements sont exactement les mêmes pour tout choix de vitesse d'obturation, et les mêmes pour les deux rideaux. Aucune variation mécanique due aux différentes vitesses d'obturation. Nous pouvons simplement utiliser un cristal d'horloge à quartz pour mesurer les deux temps de démarrage du rideau, dont la différence devient la durée de la vitesse d'obturation. Ça ne va pas beaucoup mieux que ça. Exposition uniforme et précise.

Cependant, cela devient un problème pour le flash. Le flash est très rapide (de courte durée) et ne peut se produire utilement que si l'obturateur est complètement ouvert pour le passer. Cela signifie qu'une fente ne peut pas fonctionner pour le flash, ou plutôt, la fente doit être la dimension du capteur complètement ouverte. Cela signifie que ce temps de trajet de 1/300 seconde pour ouvrir est la durée d'obturation la plus courte qui puisse fonctionner pour le flash, appelée vitesse de synchronisation de l'obturateur.

Une synchronisation de 1/200 seconde est plus courante dans les appareils photo plus petits, mais le les obturateurs à plan focal les plus rapides peuvent et font 1/320 seconde (plusieurs modèles de reflex numériques Nikon le font).

S'il faut 1/300 seconde pour s'ouvrir complètement, et si le deuxième rideau commence à se fermer immédiatement alors, cela laisse encore une petite fenêtre complètement ouverte pour que le flash rapide se produise. Cette vitesse d'obturation minimale pour la synchronisation du flash est nécessairement de 1/300 seconde. Flash est un inconvénient mineur, mais tout est vraiment assez ingénieux. Et l'idée de l'obturateur à plan focal a environ 100 ans.

"volet de feuille" - est-ce un nom de marque?
Non, l'obturateur à feuilles est le type d'obturateur que l'on trouve dans chaque objectif individuel, au lieu d'être un obturateur à plan focal dans le corps. Voir l'image sur https://www.google.com/search?q=leaf+shutter
#2
+21
Roddy
2015-12-25 02:56:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Temps d'expérimentation de la pensée. Supposons que nous souhaitons une exposition minimale de 1/2000 de seconde (500 microsecondes) sur un appareil photo plein format 35 mm. Nous avons un seul «volet» pour écarter et reculer.

Nous tolérerons qu'un côté de l'image soit 10% plus exposé que l'autre, ce qui signifie que nous permettons à 50 μs de déplacer l'obturateur d'avant en arrière. L'obturateur doit donc parcourir environ 35 mm en 25 μs et revenir. C'est 1,4 mm par microseconde.

Convertissons cela en unités plus familières.

Ainsi, notre obturateur doit voyager à une moyenne de 3131 miles par heure. MACH 4 .

Calculons la force G nécessaire pour qu'elle atteigne cette vitesse terminale dans le temps requis. De zéro à 1400 mètres / seconde en 25 μs: environ 5,7 millions G.

^^^^^^ CECI ^^^^^^
La rotation, par exemple, de plusieurs longues plaques minces (ou cylindres avec des sections transversales appropriées et des "lentilles mico requises [tm] réduirait les problèmes de force et d'accélération tout en" ajoutant quelque peu à la complexité ".
#3
+4
JohannesD
2015-12-24 16:40:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Simplement parce qu'il n'y a que très vite qu'une chose mécanique peut accélérer hors du chemin du capteur (ou du film) et revenir sans causer de graves problèmes d'ingénierie avec le timing et la durée de vie de l'obturateur. Cela n'en vaut tout simplement pas la peine lorsque l'alternative n'a aucun inconvénient dans la plupart des utilisations.

#4
+1
Romeo Ninov
2015-12-24 16:40:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

C'est parce que les rideaux de l'obturateur ont une vitesse limitée. Donc, si vous souhaitez archiver une vitesse élevée / une courte durée d'exposition, vous devez garder le capteur exposé à la lumière pendant une courte période. Et dans ce cas, il est plus simple de ne pas augmenter la vitesse des rideaux, mais de limiter la taille de la fente

Par exemple, si la taille du capteur est de 24 mm et la vitesse de synchronisation du flash est de 1/250, cela signifie que les rideaux se déplacent à 6 m / s (ce qui est assez rapide pour un tel appareil).

De plus, la mécanique des rideaux doit être équilibrée et calculée de manière à ne pas ajouter beaucoup de vibrations au corps avec l'accélération, le mouvement et la décélération.

#5
  0
Matthew Whited
2016-03-01 20:11:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Le volet roulant n'a rien à voir avec le mouvement du volet. Cela a à voir avec le fait que le capteur d'image ne peut être lu qu'une ligne à la fois. Il est configuré comme une banque de capteurs qui sont balayés pour capturer une image entière. Ce balayage de lecture de chaque ligne est ce qui devient le volet roulant

Le phénomène est en fait bien connu dans la photographie ancienne ... [cette photo, par exemple] (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bundesarchiv_Bild_183-1991-1209-503,_Autorennen_im_Grunewald,_Berlin.jpg).


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
Loading...