機(jī)械卷簾快門-傳感器逐行讀取(下)
這種機(jī)制在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中會(huì)呈現(xiàn)出獨(dú)特的視覺效果。例如,拍攝高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇時(shí),由于底部扇葉先曝光,頂部扇葉后曝光,而風(fēng)扇在曝光過程中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),最終圖像中會(huì)出現(xiàn)扇葉從下到上的扭曲 —— 底部扇葉位置更接近實(shí)際起始狀態(tài),頂部扇葉則已轉(zhuǎn)過一定角度。這種 “卷簾效應(yīng)” 雖然在某些情況下被視為缺陷,卻也成為創(chuàng)意攝影的工具,例如通過控制快門速度與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角,拍出具有動(dòng)態(tài)張力的扭曲畫面。
為了確保從下至上受光的精準(zhǔn)性,機(jī)械卷簾快門的傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)過了精密校準(zhǔn)。簾幕的導(dǎo)軌采用耐磨合金材質(zhì),表面粗糙度控制在 Ra0.1μm 以下,以減少運(yùn)動(dòng)阻力的波動(dòng);驅(qū)動(dòng)電機(jī)多采用步進(jìn)電機(jī)或音圈電機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn) 0.1mm 級(jí)的位移精度;齒輪組的齒距誤差不超過 0.001mm,確保前簾與后簾的運(yùn)動(dòng)比例恒定。在高端相機(jī)中,還會(huì)加入光學(xué)編碼器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)簾幕位置,一旦發(fā)現(xiàn)偏離預(yù)設(shè)路徑(例如因振動(dòng)導(dǎo)致的微小偏移),立即通過伺服系統(tǒng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速,糾正受光順序的偏差。
與電子卷簾快門相比,機(jī)械卷簾快門的從下至上受光模式具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。電子快門通過關(guān)閉像素的讀出電路實(shí)現(xiàn)曝光控制,容易受到電磁干擾導(dǎo)致行同步錯(cuò)誤;而機(jī)械卷簾快門依靠物理簾幕遮蔽光線,抗干擾能力更強(qiáng),尤其在強(qiáng)電磁環(huán)境(如工業(yè)車間、雷電天氣)中,仍能保持從下到上的穩(wěn)定受光順序。此外,機(jī)械結(jié)構(gòu)的遮光效果更徹底,漏光率可控制在 0.01% 以下,遠(yuǎn)低于電子快門的 0.1%,這使得傳感器從下到上的受光過程中,各區(qū)域的曝光量誤差能控制在 ±1% 以內(nèi)。
隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械卷簾快門還引入了智能化調(diào)節(jié)功能。例如,通過陀螺儀檢測(cè)相機(jī)的傾斜角度,當(dāng)相機(jī)豎拍時(shí),自動(dòng)將受光方向從 “從下至上” 調(diào)整為 “從左至右”,適應(yīng)像素矩陣的物理排列;在微距攝影中,縮短基線長(zhǎng)度(簾幕運(yùn)動(dòng)距離),加快從下到上的掃描速度,減少因物體微小位移導(dǎo)致的成像模糊。這些改進(jìn)既保留了機(jī)械卷簾快門的核心機(jī)制,又增強(qiáng)了其在復(fù)雜場(chǎng)景中的適應(yīng)性。
從本質(zhì)上看,機(jī)械卷簾快門驅(qū)動(dòng)傳感器從下至上接收光線的過程,是人類對(duì) “時(shí)間切片” 技術(shù)的早期探索 —— 它將連續(xù)的時(shí)間分解為空間上的先后順序,讓傳感器在不同時(shí)刻記錄同一物體的不同狀態(tài),最終拼接成一幅包含時(shí)間信息的二維圖像。這種將時(shí)間維度融入空間成像的智慧,不僅推動(dòng)了攝影技術(shù)的發(fā)展,更為后來的高速攝影、運(yùn)動(dòng)分析等領(lǐng)域提供了靈感。當(dāng)我們?cè)谡掌锌吹綇南碌缴系膭?dòng)態(tài)模糊時(shí),其實(shí)是在觀察光線被機(jī)械與電子的協(xié)作 “編織” 進(jìn)像素的過程,每一個(gè)像素點(diǎn)都承載著屬于自己的那一段光影時(shí)間。