Какая максимальная скорость затвора?

9

Существует ли теоретический максимум, при котором затвор не может двигаться быстрее (кроме скорости света :-))?

Есть ли камера с самой быстрой выдержкой? В чем преимущество этого?

Сачин Каинт
источник
1
Может быть интересна работа Рамеша Раскара по фемтосъемке
Eliseo Ocampos
Casio Exilim Pro EX-F1 записывает видео со скоростью 1200 кадров в секунду и имеет максимальную скорость затвора 1/40000 сек. Таким образом, он может стать достаточно быстрым уже на потребительском уровне без необходимости заходить в особый диапазон высоких цен.
Эса Пауласто
Привет, дети. Наш коллега (Элефтериос Гулиельмакис) в ЦЕРНе разработал время экспозиции в несколько секунд в начале этого года. Это время экспозиции 1/10000000000000000000000000 сек. (24 из них).
Стэн

Ответы:

9

Если вы не ограничиваете вопрос механическим затвором, самая быстрая скорость затвора, которую я когда-либо видел в камере машинного зрения, составляла 1 микросекунду, снимая со скоростью 775 000 кадров / с. Преимущество состоит в том, чтобы анализировать высокоскоростные действия, такие как зерна, летящие быстро во время обработки, изучение физики, теннисные мячи, удары ракетками, другие виды удара. Чтобы добиться невероятно быстрого FPS, вам нужен соответствующий затвор. Для 25 кадров в секунду требуется максимальная длина затвора менее 40 мс. Для 100 кадров в секунду требуется менее 10 мс и т. Д. Кроме того, если смотреть на солнце, прожигать вещи и паять, лазеры без ND-фильтров могут быть приложениями, но тогда вам необходимо оценить, является ли проблемой использование ND-фильтров вместо камеры стоимостью 100 000 долларов.

Майкл Нильсен
источник
6

Там нет самой быстрой скорости затвора. Самым быстрым теоретически возможным будет время, необходимое для того, как много фотонов, которые вы хотите захватить, попадают на сенсор. Преимущество в том, что оно останавливает движение. Вы можете увидеть, что произошло в очень маленький момент времени и, следовательно, очень быстрое действие. Хитрость заключается в том, чтобы иметь достаточно света, хотя. Вам нужно достаточно фотографий, чтобы поразить датчик во время экспозиции, чтобы можно было разглядеть детали того, на что вы смотрите.

Количество света, которое вам нужно, увеличивается пропорционально скорости затвора с фиксированным коэффициентом чувствительности датчика. Каждый раз, когда скорость затвора увеличивается вдвое, вам нужно вдвое больше света для того, чтобы данный датчик мог экспонировать изображение. Это приводит к практическим ограничениям с существующей технологией, но нет конкретного физического ограничения скорости затвора при достаточном освещении и достаточно быстром датчике.

А. Дж. Хендерсон
источник
1

Я хотел бы отметить, что затвор - это не аккуратная «вкл.», «Выкл.» Вещь. Скорость затвора является показателем длительности выдержки только от полуоткрытого до полузакрытого. «Полпути» некоторые называют «полупиковыми».

Другими словами, затвору требуется время, чтобы перейти от полностью закрытого к своему наиболее открытому отверстию, оставаться в его самом полном открытии и время, чтобы вывести затвор из открытого положения обратно в полностью закрытое положение.

Затем возникает вопрос точности и повторяемости для указанной настройки. Апертуры могут быть точными, тогда как выдержки редко бывают.

Стан
источник
Это действительно зависит от типа рассматриваемого затвора, есть ли вообще механический затвор. С двухслойным затвором, который является почти универсальным для зеркальных фотокамер, ни одна часть пленки / датчика не экспонируется дольше, чем любая другая часть, если вторая завеса занимает столько же времени, чтобы пересечь плоскость изображения, когда покрывает ее обратно. как первый занавес сделал при раскрытии его.
Майкл С.
@ Майкл Кларк Да. Я не знаю высокоскоростных жалюзи, которые используют шторы. Сегментированные колеса, призмы и т. Д. В какой-то момент дорожные щели не используются. Ну, ни о чем я не знал. Камеры с прорезями, которые я использовал, щель была исправлена, и фильм пролетел мимо нее на скорости.
Стэн
@ Майкл Кларк Есть еще кое-что. Помимо вашего «пока вторая шторка…» есть ускорение и замедление шторки. Существует измеримая погрешность гистерезиса для щелевой экспозиции, в дополнение к сложности задержки между началом и окончанием экспозиции. Ошибки направления движения шторки затвора затрудняют некоторые виды освещения и / или движения. Высокоскоростное линейное перемещение может быть искажено с различным относительным направлением движения.
Стэн