快门速度很短会导致衍射吗?


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我很好奇,如果很短的曝光时间(例如1/8000甚至1/16000)会由于衍射而引起明显的模糊。

为了获得非常快的快门速度,焦平面快门在第一个帘幕完全通过传感器之前就开始关闭第二个帘幕。

(来自维基百科的插图)

前帘和后帘之间的缝隙是否足够小,以至于由于衍射而对图像产生明显影响?


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从物理角度来看,这是一个有趣的问题。归结为找到窗帘之间的距离以及窗帘到传感器的距离。但是,您必须拍摄一个十分之一的亮点光源,才能使衍射在这些快门速度下变得明显!也许您应该尝试对(反射的)太阳直射...。
whuber 2012年

可能相关:到目前为止,在各种知名的在线资源中都报道了EFCS与全机械快门操作相比的散景效果。–
rackandboneman,

Answers:


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缝不衍射;边缘呢。衍射的结果总是会产生少量的图像曝光,而无论是焦平面快门还是叶片快门。那么问题是:衍射光对整体曝光有多大贡献?并且有足够的角位移使该衍射重要吗?

在具有16mm x 24mm传感器和垂直移动焦平面快门的APS-C格式相机上,当快门在1/250秒内穿过传感器时(预期的x同步速度为1 / 200s,允许闪光持续时间),如果将快门速度设置为1 / 8000s,则窗帘之间的最小间隙将为0.5mm,与通过窗帘之间的光的波长相比,这是相对较大的。当然会有一些衍射,但是在大多数缝隙宽度上的干涉度可以忽略不计。“透明”曝光,即增强和消除效果对入射光的整体大小没有影响的区域,将大大超过窗帘边缘周围的衍射条纹。

焦平面快门也被称为那是因为它们非常靠近焦平面。百叶窗和传感器(或胶卷)之间没有很大的空间。考虑到它们没有足够的空间散布和舒适,衍射光具有显着增强的区域不会在横向上移动太远。传感器上感测器之间的距离远小于快门缝隙的宽度,如今大约为7微米,但相对于光的波长而言仍然很大-在第一个光之前,光需要散布很多少数增强光带(振幅足以影响整体曝光的光带)开始显着撞击相邻的感应器。


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尽管沿快门的边缘会发生衍射,但从焦平面快门的背面到传感器的距离很小,以至于不可能引起任何明显的衍射。

请记住,仅在超过1个传感器像素的区域上发生衍射,是因为有足够的距离使透镜中的微小孔产生的小波在撞击传感器之前向外扩展。


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我知道这是一个古老的问题,但是只是想提供一张表现出快门引起的衍射效果的照片。我的尼康1 V2相机既有机械快门又有电子快门。高速使用机械快门时,镜框中有一个明亮的镜面反射高光,我看到垂直光斑从反射光中射出。

这张照片是在1 / 4000s,f / 4、18mm(50mm 135-equiv)焦距下拍摄的:

在此处输入图片说明

在相同的设置下但使用电子快门,没有垂直光斑,只有两个图像共有的径向光斑:

在此处输入图片说明

我也确实在第一幅图像中看到了一些可能的证据,表明这种衍射导致了柔化效果,其中某些特征看上去比第二幅图像模糊。但是我不确定那是真的。


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在其他地方看到了对此的讨论。一位专家说,1/8000的衍射相当于f / 11,在某些相机上已经可以清楚地看到。1/4000和f / 5不会。


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答案是否表示光圈已改变?或者是他暗示效果两个快门帘幕之间的缝隙的大小被等效于引起被F衍射/ 11在1/8000和等效引起的F / 5衍射在1/4000使用时?而且对于大多数APS-C尺寸的相机而言,在f / 11处可检测到衍射,而在f / 5处则无法检测到,因此由于快门狭缝的尺寸,衍射也可以在1/8000处检测到(即使使用了更宽的Av)。但不是1/4000?
迈克尔C

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我认为这会因摄像机而异,因为同一电视的窗帘之间的距离会根据窗帘横穿传感器的速度而变化,并且从窗帘到传感器的准确距离也可能会有很大差异。假设两个摄像机都在相同尺寸的传感器上使用垂直平面快门,则具有较快窗帘(也应具有更快的X同步速度)的摄像机将与具有较慢快门窗帘的摄像机在相同的电视上使用更宽的缝隙。
Michael C

@MichaelClark,好吧,我也看过那本书。Stan,您能详细解释一下吗?一些引用会很好!
mattdm 2014年

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由于相机制造商理论上可以通过使用较窄的狭缝来提供任意高的快门速度,因此我总是以为衍射是为什么没有这样做的原因。

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