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機械快門與電子快門有甚麼優缺點?幾時用電子快門?

文:Alex

相對於單反相機,無反相機的連拍速度通常都比較高,更往往成為宣傳廣告的賣點之一。但高速的背後其實有個前提,就是必須使用電子快門。究竟電子快門與傳統的機械快門有甚麼差異和優缺點?長期使用電子快門會不會比使用機械快門更好?


▲傳統的機械快門由前、後兩片簾幕組成,透過控制它們的開合時間,可以改變曝光時間的長短。(photo by arda28 @Pixabay)

機械快門
傳統的機械快門可視作一道幕簾,但它有前、後之分:前簾打開,光線進入感元光件或菲林,曝光開始;後簾閉上,光線被遮擋,曝光結束。由於有一連串的機械活動,若在單反相機上還要加上升起(快門打開前)及降下(快門關閉後)反光鏡,既發出「咔嚓」的聲響,也造成一定的機身震動,有機會影響成像的清晰度,快門延遲(由按下快門掣到開始曝光之間的時間差)幅度亦較大。

最大的問題是,機械快門到了 1/8,000 秒便似乎到達上限。例如想在晴天之下使用大光圈鏡造出淺景深效果,相機沒有更高快門速度的話,唯一解決方法就是加裝減光鏡,使用上就比較麻煩。


▲機械快門到了 1/8,000 秒便似乎到達上限。

電子快門
電子快門多少是為解決機械快門的弱點而來。簡單來說,電子快門通過對感光元件的電子線路「先斷電、後通電」操作,模擬傳統機械快門的開合,達致控制曝光時間的效果。

由於電子快門無機械結構,無反相機更刪去反光鏡,因此操作時完全無聲,也不會造成機身震動。現時無反相機上的「靜音快門」功能,實際意思就是開啟電子快門操作,適合在婚禮、演奏會、會議等場合上使用。此外,當配合長焦鏡使用時,也有助避免機身出現震動,拍出更清晰的影像。


▲無反相機上的「靜音快門」功能,實際意思就是開啟電子快門操作。

前所未見的連拍速度
電子快門的速度上限可以高達 1/32,000 秒,快門延遲幅度也相對較少,能更輕鬆地凝固高速動作。另一方面,使用電子快門令整個曝光動作更簡單,所以連環快拍的速度忚得以提高,提供前所未見的 30fps 以致 60fps 的連拍速度!

既然電子快門解決了機械快門的缺點,機械快門還有沒有保留的需要?


▲電子快門其中一個優點是提供靜音拍攝。

電子快門技術尚未成熟
其實「全電子快門相機」大家亦不陌生。手機相機由於體積的限制,一律採全電子快門。Nikon 目前的旗艦機 Z9 以及全部輕便型 DC 也是採用全電子快門設計。然而一般來說,電子快門技術目前仍有不少還未成熟的地方,導致它尚未能完全取代機械快門。

電子快門的缺點主要源自其逐行讀取影像數據的特性。首先,使用電子快門拍攝高速移動的物件,又或拍攝者自己正在高速移動,都會容易令景物出現變形與扭曲,即坊間常說的「果凍效應」。最常見的例子有飛行中的球、正在旋轉的扇葉與飛機槳葉等。


▲電子快門逐行讀取影像數據,會令高速移動的物件出現變形與扭曲。


▲假設電子快門向下逐行讀取影像,隨著火車向左高速行駛,火車的不同部分在不同的位置被掃描,結果形成變形的影像。(photo by Canon)

瑕疵無法透過後期編輯修復
其次是,很多人工光源包括鎢絲燈泡、光管及越來越普合的各式 LED 光源,肉眼看似是「靜止」,實質上是以每秒 50 次或更高的頻率閃動 ,若快門速度設定不當,有機會拍出所謂的條紋或色帶,或出現光暗不均勻的情況。值得一提的是,無論是上文提到的變形問題還是出現條紋,都很難透過後期編輯修復。


▲以電子快門拍攝人工光源,若快門速度設定不當,有可能會出現條紋。(photo by crimmings/Reddit)

最後是,使用電子快門幾乎不能與燈光燈一同使用,原因相信是閃光燈的同步率有關。

一半機械、一半電子快門
在電子快門以外,廠商又開發出電子前簾快門。 它集合了機械快門與電子快門的特色:前簾使用電子快門,即感光軟件先斷電再通電,然後曝光開始;當曝光需要停止時,便關上機械快門的後簾。這種快門操作的優點是,噪聲及延遲比機械快門少,但缺點是速度上限不會比機械快門高,另外有可能會造成輕微的曝光不足、光暗不均勻,以及輕微減弱散景的虛化程度(等同使用較小的光圈)


▲電子前簾快門集機械與電子快門的特色於一身


▲相機生產商都會在說明書或其他地方,清楚列明使用電子快門會有一定的問題。

應使用哪種快門?
在一般情況下,影友如果覺得快門聲響過大,可以考處改用電子快門或電子前簾快門拍攝。若遇上高速移動的主體,就需要視乎對變形的可接受程度,而決定選用哪一種快門。假如需要用到極高速(1/ 8,000s 或以上)快門,就不要太介意影像是否有扭曲或變形。

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