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A0de2cc980a58e5be1c49bf0cff30050 每當我們按下快門時,總聽到「咔嚓」一聲然後相機就拍好照片了,大家可能知道反光鏡與快門廉,不過按下去的那一霎那究竟發生了什麼事?不僅如此,你還知道相機的快門原理分為很多種嗎?

相機的快門結構有幾種呢?雖然在數位時代,採用電子快門的相機比比皆是(透過電子訊號來控制曝光時間,而沒有實體快門廉的配置),不過專業的單眼相機還是多採用傳統機械式快門,而且按下快門那「咔嚓」一聲,伴隨機身些微的震動回饋才有實體的快感。不過這些快門運作方式又有什麼不同?透過 RX100m4 每秒高達 960 幀(960 fps)的超高速攝影,我們錄製並還原了相機按下快門的那一刻。

高速錄影凍結快門動作

何謂高速錄影?基於人眼視覺暫留的特性,一般動態影片乃至於大銀幕電影多採用 24~30 fps(即每秒播放 30 張畫格)來展現,也有部分影片採用 60fps 的高幀數來增加流暢度。不過如果將每秒可記錄張數增加,同時維持 24~30 fps 的播放速度,就可以達到慢動作的播放效果,例如用 60 fps 錄製的影片以 30 fps 幀率播放,即是 2X 兩倍的慢動作效果。

960 fps 是多慢的概念?

Sony RX100m4 所提供的超高速綠影則為 960 fps,並以 24 fps 幀率播放記錄,換言之,960/24 = 40,就代表可以拍攝 40X 四十倍慢速的影片,每一幀都是以高達 1/1000 秒的電子快門所記錄,在這樣的速度下,可以凍結機械式快門的精密動作,還原按下快門後的機械原理。

快門種類有幾多?

為了顯示各種不同的快門簾運作方式,我們使用了四台快門結構截然不同的相機來展示快門的運作,分別是 1970 年代 Nikon 第二代底片機皇 F2、1980 年代 Minolta 性能代表 a807si、1960 年代半格機經典 Olympus Pen FT,以及 2015 最新出的無反光鏡相機 Panasonic Lumix G7:

Nikon F2:橫走式快門簾

尼康在 1972 年推出的底片機皇 Nikon F2 採用了現在看來頗為罕見的「橫走式快門簾」,採用左右兩片快門簾開合與間距來控制曝光時間:

圖片來源:draftingmanuals.tpub.com

Minolta a807si:縱走式快門簾

縱走式快門是目前主流的快門形式,不論是 35mm SLR 或是 DSLR 大多皆採用此快門形式:

圖片來源:WikiPedia

Olympus Pen FT:旋轉式快門

Olympus 於 1960 年代推出史上唯一的半格單眼 Pen FT,它的旋轉快門採用一個接近半圓形的快門葉片來旋轉控制曝光,值得注意的是半格設計讓它採用直幅構圖,而且反光鏡是橫向擺動的。

圖片來源:www.red.com

Panasonic Lumix G7:無反光鏡縱走式快門

比照這些古早的經典底片機,我們也拿了 2015 年最新推出的 Panasonic Lumix G7 無反光鏡相機(Mirrorless)來拍攝快門動作,除了較小的快門簾之外(M4/3 片幅),它的作動與縱走式快門無異,差別僅在於反光鏡的有無。

其實,還有其他種類的快門

以上這四種快門廉似乎已經夠五花八門了,不過這仍然無法代表相機百年歷史上的輝煌發展,舉例來說,中片幅相機與 RF 旁軸相機採用的「鏡間快門」也是一大類別,而其他特殊相機如 Ricoh Auto Half 需要轉發條才能擊發的快門也十分有趣。但可惜的是小編手邊沒有這些相機,以後若有機會也必定會幫大家拍攝記錄。

那麼,光圈又是怎麼作動呢?

如果你有仔細看開頭的影片,應該會發現 Minolta a807si 除了反光鏡、快門簾的動作之外,在鏡頭接環後還有個旋轉連桿的動作,那正是為了控制鏡頭的光圈葉片。以下我們就把 Minolta a807si 裝上鏡頭,錄製了按下快門後鏡頭光圈的縮放過程:

影片中也有 Panasonic Lumix G7 的光圈收放過程,不過因為是採用電子訊號控制,所以沒有光圈撥桿動作,葉片的連動也比較線性穩定。

猜猜看,影片中的光圈與快門數值?

不知道你可否由 960 fps 的超高速錄影分辨這幾台相機的快門數值?答案是四台相機都是採用 1/15 秒的快門速度,第二個影片則是採用光圈 f/5.6 拍攝,並開啟連拍模式。

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