導(dǎo)語(yǔ):快門分機(jī)械快門、滾動(dòng)快門、全局快門。不同的快門角度、幀率、感光度又會(huì)出現(xiàn)變化。這篇文章從7個(gè)方面帶你了解基礎(chǔ)的快門是什么,又能做什么?了解一下高幀率下的全局快門VS滾動(dòng)快門、快門角度和曝光的基本知識(shí)。
1. 機(jī)械快門在膠片攝影機(jī)中,快門是一個(gè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)鏡。每次曝光它會(huì)旋轉(zhuǎn)360度,它在特定的時(shí)間量里,交替的覆蓋、打開膠片門。快門的RPM是機(jī)械固定的并由幀速率決定,且曝光時(shí)間由快門角度來(lái)確定。
2. 滾動(dòng)快門許多數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的電子快門設(shè)有滾動(dòng)快門,在重置準(zhǔn)備下一個(gè)畫面曝光之前,其中的數(shù)據(jù)從傳感器頂部到底部逐列被讀出。滾動(dòng)快門表現(xiàn)為一個(gè)明顯歪斜并會(huì)成為垂直線的圖像中,如果有攝影機(jī)或拍攝對(duì)象跨過幀快速移動(dòng)。如果傳感器讀出速度特別慢且畫面中有快動(dòng)作,會(huì)產(chǎn)生不需要的動(dòng)態(tài)疊影使整個(gè)圖像變形。大多數(shù)的滾動(dòng)快門速度非???,限度地減少了潛在的問題。RED和Arri很多攝影機(jī)都有滾動(dòng)快門,這比全局快門的更賦電影感。即使是高幀率攝影機(jī),如Phantom數(shù)字電影攝像機(jī)采用滾動(dòng)快門,但讀出時(shí)間只有1毫秒。
這個(gè)圖表中我們可以比較不同型號(hào)攝影機(jī)的滾動(dòng)快門讀出次數(shù):
3. 全局快門全局快門不同于滾動(dòng)快門,一個(gè)完整的曝光結(jié)束時(shí),光一次性被完全阻止,接著數(shù)據(jù)被讀取并為下一個(gè)曝光做重置。全局快門保持垂直線或物體通過畫面水平移動(dòng)。然而,運(yùn)動(dòng)的感覺是明顯不同的。根據(jù)全局快門的實(shí)現(xiàn)方式,和滾動(dòng)快門相比,光和可能的動(dòng)態(tài)范圍只會(huì)消耗一點(diǎn)。
4.快門角度快門角度是指旋轉(zhuǎn)機(jī)械快門的實(shí)際開口物理角度。開口的角度決定了曝光的快門轉(zhuǎn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間。機(jī)械快門的大部分都沒有在數(shù)字電影攝影機(jī)中。快門角度能控制動(dòng)態(tài)模糊。曝光時(shí)間越長(zhǎng),動(dòng)態(tài)模糊越多,曝光時(shí)間越短,運(yùn)動(dòng)物體會(huì)表現(xiàn)的更清晰。曝光時(shí)間(1/ X秒)=幀速率×(360/快門角度)。例如,180度快門,24fps幀率(180度是標(biāo)準(zhǔn)的):180度:24×(360/180)= 1 /48秒下面是24fps幀率下,快門角度高達(dá)220度的計(jì)算:15 degrees = 1/576 sec20 degrees = 1/432 sec40 degrees = 1/216 sec60 degrees = 1/144 sec80 degrees = 1/108 sec100 degrees = 1/86 sec120 degrees = 1/72 sec140 degrees = 1/62 sec160 degrees = 1/54 sec180 degrees = 1/48 sec200 degrees = 1/43 sec220 degrees = 1/39 sec快門角度的變化影響著曝光時(shí)間,并且需要光圈的變化來(lái)補(bǔ)償,以維持正確的曝光。當(dāng)然,光圈的變化會(huì)影響景深。因此,如果景深需要保持不變,能做的就是添加ND濾鏡(如果減少光來(lái)補(bǔ)償曝光時(shí)間),或增加場(chǎng)景的實(shí)際光照(如果給較短的曝光時(shí)間做補(bǔ)償)。
5.高幀率在數(shù)字電影時(shí)代,我們的攝影機(jī)比以往任何時(shí)候都有高幀速率的需求。這在過去是一個(gè)特殊的要求,但在現(xiàn)在是一個(gè)期望的需求。
捕捉海浪細(xì)節(jié),流體流動(dòng)或簡(jiǎn)單的平穩(wěn)慢動(dòng)作已不再是鞭長(zhǎng)莫及。許多電影攝影機(jī),現(xiàn)在都可以拍,幀率至少都是60fps的。
雖然對(duì)我們大多數(shù)人來(lái)說(shuō)1000——2000fps仍然是遙不可及的,Phantom Flex 4K攝影機(jī)正在推進(jìn)能到達(dá)的極限。要注意高幀速率對(duì)曝光(及光的要求)的影響。
對(duì)于任何攝影機(jī)來(lái)說(shuō),無(wú)論傳感器怎樣,無(wú)論制造商對(duì)于曝光和幀率的制定規(guī)則是否是真實(shí)的,這都是純粹的數(shù)學(xué)運(yùn)算。每次應(yīng)用雙倍幀速率時(shí),每一幀畫面曝光時(shí)間都會(huì)減半,照到傳感器的光量也減半。舉一個(gè)例子,假設(shè)180度的“標(biāo)準(zhǔn)”的快門角度。每秒24幀,一個(gè)180度的快門提供的曝光時(shí)間為1 /48秒。如果幀率為48fps,用相同的快門角度,曝光時(shí)間減半為1/96秒。只有在48fps時(shí),會(huì)損失一整檔光。
推斷一下,用25fps而不是24fps的幀率為出發(fā)點(diǎn),因?yàn)樗鼤?huì)大量產(chǎn)生出整數(shù):25fps@ 180deg = 1/50秒50fps@ 180deg = 1/100秒(損失1檔)100FPS @ 180deg = 1/200秒(損失2檔)200fps @ 180deg = 1/400秒(損失3檔)400fps @ 180deg = 1 /800秒(損失4檔)當(dāng)然,幀速率可以是在這些數(shù)字之間。你可以看到每一次損失一檔光,我們加倍的幀速率。一整檔光的損失不是小數(shù)量的。每損失一檔,光就會(huì)減半。損失1檔= 1/2的光損失2檔= 1/4的光損失3檔= 1/8的光損失4檔= 1/16的光正常幀速率的快門角度的變化影響著曝光時(shí)間,并且需要光圈或燈光來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,高幀頻則需要更多補(bǔ)償。這意味著如果你有足夠的光線正確的曝光,25fps下不想影響景深(打開光圈),你必須有兩倍的光照來(lái)照亮場(chǎng)景或拍攝對(duì)象,以獲得50fps下正確的曝光。必須要有四倍的光照,以達(dá)到100FPS下的正確曝光。這只是每次加倍,所以要達(dá)到200fps下的正確曝光,場(chǎng)景需要8倍的光量,并是在正常25fps的幀速率下。太陽(yáng)給了我們充足的光線,所以在外面的日光下,拍攝高幀速率時(shí),補(bǔ)償曝光時(shí)間的問題要少得多。但是在室內(nèi)的人工照明,每次給幀速率加倍時(shí),必須小心調(diào)動(dòng)燈光。這是正常的,例如高速桌面拍攝需要大量的光。如果你在拍攝現(xiàn)場(chǎng),產(chǎn)品拍攝涉及流體流動(dòng)時(shí),現(xiàn)場(chǎng)有一臺(tái)Phantom,拍攝幀率為1000fps,產(chǎn)品上的光會(huì)很很亮很亮。
6.基礎(chǔ)感光說(shuō)到高幀速率,較高的“原生”基礎(chǔ)ISO或曝光指數(shù)(EI)總是有好處的,比較攝影機(jī)時(shí)要記住這一點(diǎn)。每個(gè)傳感器都是不同的,每個(gè)攝影機(jī)捕捉高幀率的表現(xiàn)都不同。如果一個(gè)特定的攝影機(jī)在高幀率下給出的圖像較亮,要么是因?yàn)閭鞲衅骶哂懈叩幕A(chǔ)ISO,要么是在躁訊可接受的情況下,基礎(chǔ)ISO可提高。傳感器的基礎(chǔ)感光由很多東西決定,其中簡(jiǎn)單的是感光單元的規(guī)格尺寸,以及傳感器上的感光單元數(shù)目。如果提高分辨率(或感光單元的數(shù)目),并保持傳感器尺寸不變,則感光單元變得越來(lái)越小,一般化基礎(chǔ)感光也降低?;A(chǔ)感光之間的空間數(shù)量,以及每個(gè)感光上的電路所需空間量,都是決定因素。7.燈光光線充足時(shí)傳感器的性能會(huì)表現(xiàn)的,而每幀畫面曝光時(shí)間很短時(shí)(如提高幀率),的解決辦法就是增加更多的光。