eGospodarka.pl
eGospodarka.pl poleca

eGospodarka.plGrupypl.rec.foto.cyfrowaMigawka w aparatach cyfrowychMigawka w aparatach cyfrowych (wersja HTML)
  • Data: 2009-04-30 13:32:58
    Temat: Migawka w aparatach cyfrowych (wersja HTML)
    Od: Sławek Drogosz <s...@p...onet.pl> szukaj wiadomości tego autora
    [ pokaż wszystkie nagłówki ]

    Chciałbym podsumować dyskusję toczoną w załozonym przeze mnie wątku
    (temacie) "Dźwięk migawki" (i podziękować za wasze uwagi i informacje - w
    wiekszości słuszne i poparte wiedzą w temacie).

    Poniżej moje przemyślenia i zdobyte informacje w w/w temacie :

    W aparatach cyfrowych są dwa podstawowe typy migawek:
    - centralne
    - szczelinowe

    Migawki centralne (irysowe lub sektorowe) - umieszczone są we wnetrzu
    obiektywu - są konstrukcyjnie starsze, maksymalna szybkość takiej migawki
    dochodzi do 1/800 s. Współcześnie stosowane są np. w kompaktach. Mają cztery
    podstawowe zalety: prostota konstrukcja; mozliwość synchronizacji lampy
    błyskowej z każdym czasem, łatwe połączenie konstrukcji migawki z przysłoną
    i są tańszym rozwiązaniem od innych konstrukcji. Zbudowane są zazwyczaj z
    kilku metalowych listków które rozsuwając się odmierzają czas naświetlenia
    matrycy, jednocześnie przez ograniczenie stopnia otwarcia migawka spełnia
    rolę przysłony - czyli jest to raczej przysłona (przesłona) pełniąca funkcję
    migawki. (UWAGA: nazwa przesłona i przysłona używana jest zamiennie - ale
    znaczeniowo równoznaczna; ktoś sugerował, że przysłona z funkcją migawki -
    to przesłona - błędne rozumowanie).
    Migawki centralne zalety:
    - proste, tanie - funkcjonalnie połaczone z przesłoną
    - synchronizacja z lampą błyskową z każdym czasem
    - generują mniejszy chałas niż migawki szczelinowe
    Migawki centralne wady:
    - ograniczona szybkość - do 1/800 s

    Migawki szczelinowe roletkowe i kurtynowe - umieszcone są między obiektywem
    a matrycą światłoczułą - używane głównie w fotografii analogowej - migawki
    tego typu potrafią osiagać szybkości do 1/2000 sekundy - w fotografii
    cyfrowej raczej nie wystepują (nie będę więc ich opisywał).

    Migawki szczelinowe lamelkowe - zasłonka jest wykonana z blaszek metalowych
    (lamelek). (Lamelki są metalowe, najdroższe z tytanu.) Migawka lamelkowa
    jest szybka nawet do 1/8000 sekundy, czasy synchronizacji z lampą błyskową
    są ograniczone np. do wartości 1/250 (1/500) s, jest trwała.
    Migawki lamelkowe mogą mieć układ blaszek (lamelek) pionowy lub poziomy
    (pionowe są szybsze).
    Migawki szczelinowe zalety:
    - szybkość - do 1/8000 s
    - trwałość mechaniczna (do 100 000 cykli wyzwolenia migawki. )
    Migawki szczelinowe wady:
    - ograniczony czas synchronizacji z lampą błyskową (np. do 1/250; 1/500 s)
    - generują większy chałas niż migawki centralne

    Jak są sterowane migawki ?:
    W dawniej produkowanych aparatach czas otwarcia migawki regulowany był
    mechanicznie. Większość obecnie produkowanych modeli ma migawkę sterowaną
    elektronicznie, co skutkuje większą dokładnością i lepszą powtarzalnością
    czasu naświetlania. I tutaj uwaga: elektroniczne jest sterowanie migawką - a
    sama migawka zawsze jest mechaniczna.

    Czy są ciche konstrukcje migawek szczelinowych ?:
    Najcichsze mechanizmy migawek szczelinowych w lustrzankach wytwarzają chałas
    na poziomie 59 dB (a w trybie cichej pracy nawet 48 dB).

    Dlaczego lustrzanki z migawkami szczelinowymi mają ograniczony czas
    synchronizacji z lampą błyskową (wbudowaną w body) do 1/250 a użytkownicy
    kompaktów z migawką centralną nie mają żadnych ograniczeń ?:
    Przy czasach ekspozycji (1/125 do 1/250) sekundy szerokość szczeliny migawki
    lamelkowej staje się równa szerokości klatki, dzięki czemu cała powierzchnia
    kadru naświetlana jest równocześnie. Przy takim czasie (lub dłuższym)
    możliwe jest skorzystanie z lampy błyskowej (jej błysk naświetli od razu
    całą klatkę), stąd też czas taki nazywany jest minimalnym czasem
    synchronizacji z lampą błyskową. Tego efektu nie ma w migawkach
    centralnych - tam zawsze naświetlany jest cały kadr.

    Po co w ogóle migawka w dobie matryc elektronicznych (CCD lub CMOS), które
    mogą być sterowane elektronicznie ?:
    Rolą migawki w aparacie fotograficznym jest "odsłonięcie" elementu
    rejestrującego obraz na czas potrzebny do prawidłowego naswietlenia tego
    elementu (matrycy w przypadku aparatu cyfrowego). Nie wszystkie aparaty
    cyfrowe z matrycą cyfrową mają możliwość równoczesnego odczytu zawartości
    wszystkich pikseli. W tych aparatach ładunki z poszczegółnych rzędów pikseli
    przenoszone są po kolei. To oznacza, że pierwszy rząd pikseli zostanie
    odczytany natychmisat po upływie czasu "otwarcia" elektronicznej migawki a
    kolejne będa naświetlane aż do czasu ich odczytania. Tak więc otrzymali
    byśmy obraz o nie równomiernym naświetleniu. Aby tego uniknąć, stosuje się
    dodatkowo migawkę mechaniczną. Migawka ta może być otwarta przed
    rozpoczęciem robienia zdjęcia. Jej stałą pozycją może być otwarcie. Migawka
    mechaniczna musi zamknąć dopływ światła możliwie szybko w momencie, gdy
    minie czas wyznaczony dla danych warunków świetlnych, jako czas
    naswietlania, czyli po zakończeniu etapu gormadzenia ładunków.

    Istnieją jednak rozwiązania techniczne eliminujące konieczność użycia
    migawki w aparacie cyfrowym:
    Jest to tzw.migawka globalna w aparacie z matrycą typu CCD. Jak przebiega
    proces "naświetlania" matrycy przez ściśle określony czas?
    a) Matryca cały czas jest fizycznie odsłonięta i na pikselach gromadza się
    ładunki proporcjonalne do czasu naświetlania. To gdy aparat jest włączony.
    b) Naciskamy spust migawki i w tym momencie odpowiedni układ elektroniczny
    resetuje matrycę, czyli "oczyszcza" ją ze zgromadzonych uprzednio ładunków.
    c) Pusta matryca od nowa akumuluje ładunki w pikselach przez czas ustawiony
    jako czas otwarcia migawki.
    d) Po upływie czasu ustawionego jako czas "otwarcia migawki", wszystkie
    ładunki zgromadzone na pikselach są równocześnie przenoszone do układu
    pikseli zasłoniętych fizycznie przed padającym światłem. To poprostu druga
    matryca dla przejściowego składowania zarejestrowanego obrazu,
    e) Z tej drugiej matrycy ładunki sa przenoszone dalej do elementów aparatu
    przekształcającego zgromadzone ładunki w obraz.

    A jaka jest sytuacja w najtańszych aparatach kompaktowych lub w apraratch o
    dużym stopniu miniaturyzacji (np. w aparatach telefonicznych GSM) ?:
    Cechą charakterystyczna migawek stosowanych w większości tego typu aparatów
    cyfrowych jest to. że ich nie ma. To nie żart - matryce stosowane w
    aparatach cyfrowych (przede wszystkim kompaktowych) pozwalają w dość dużym
    zakresie regulować czas zbierania informacji o obrazie, a więc czas
    ekspozycji. Pozwala to nie tylko uprościć konstrukcję takiego aparatu (a
    więc i obniżyć jego cenę), ale i zmniejszyć rozmiary. To właśnie dzięki tej
    właściwości stosowanych sensorów zawdzięczamy aparaty tak małe, że mieszczą
    się w telefonach komórkowych.jeśli zatem w dokumentacji aparatu kompaktowego
    widzimy pozycję "migawka elektroniczna" możemy być pewni, że aparat ten nie
    ma migawki z prawdziwego zdarzenia.

    W kompaktach z migawką "elektroniczną" (czyli bez migawki mechanicznej)
    matryca elektroniczna ma specyficzną konstrukcję:
    Aparaty kompaktowe pozbawione są migawki niejako z konieczności - matryca
    musi przez cały czas rejestrować obraz, by zapewnić możliwość kadrowania
    zdjęcia na wyświetlaczu. Ponadto w cyfrowych kompaktach sensor światłoczuły
    jest uniwersalnym elementem pomiarowym odpowiadającym za dostarczenie danych
    układom kontroli ekspozycji oraz ustawienia ostrości (autofokusowi). Aby
    wszystko to zapewnić, matryca aparatu musi pracować "na okrągło". Ma to
    jednak określone konsekwencje. Część powierzchni matrycy musi zostać
    poświęcona na układy kontrolujące czas zbierania danych - powoduje to, że
    zmniejszona zostaje jej aktywna powierzchnia, a co za tym idzie, większe są
    elektroniczne szumy widoczne na zdjęciach. Ponadto stale pracujący
    przetwornik wyraźnie się grzeje, co w konsekwencji znów doprowadza do
    wzrostu zaszumienia (wraz z temperaturą rośnie tzw. ciemny prąd matrycy).

    To dlaczego nie zaoferować jako opcji migawki "elektronicznej" w
    lustrzankach skoro i tak nowe modele mają tryb LifeView i AF metodą detekcji
    kontrastu ?:
    Pewnie technologicznie jest to już możliwe - ale takie rozwiązanie "trybu
    cichego" nie jest oferowane. Jest to tym bardziej dziwne, że jeżeli
    lustrzanka oferuje rejestrację obrazu (film) z częstotliwością np. 30
    klatek/s w pełnej rozdzielczości - to w tym momencie podniesione jest lustro
    i nie działa migawka mechaniczna - ale z drugiej strony jest problem z
    uzyskaniem ciągłego AF w trakcie krecenia filmu. Pokonał to Panasonic w GH1
    (ale to nie lustrzanka) - w trakcie filmowania jest ciągły AF i procesor
    wydala. Ale w trybie zdjęć w GH1 pracuje migawka mechaniczna (i to głośno) i
    nie ma trybu cichego z migawką "elektroniczną".
    Rozwiązanie "elektronicznej" migawki już wykorzystano w Nikon D70 (D50 oraz
    D40) (jak to działa - czytaj niżej) - więc na pewno można to zrealizować w
    każdym współczesnym aparacie i zaoferować zupełnie "cichy tryb" jako opcję
    (dla takich wybrednych klientów jak ja :-)) - oczywiście kosztem trochę
    niższej jakości zdjęcia.
    Wniosek: tryb cichy (opcjonalnie) = podniesione lustro + AF z detekcją
    kontrastu + LifeView (kadrowanie) + elektroniczna migawka.

    A jak wygląda sytuacja w lustrzankach w klasycznym trybie pracy (wyłączony
    tryb LifeView i AF z detekcją fazy) ?:
    W lustrzankach matryca nie musi pracować przez cały czas - kadrowanie
    zdjęcia zapewnia nam lustrzany wizjer optyczny, zaś za pomiar ekspozycji
    zdjęcia i ustawienie ostrości odpowiadają wyspecjalizowane układy pomiarowe.
    Dzięki temu matryca mniej się grzeje, a zastosowanie migawki pozwala
    dodatkowo uprościć budowę sensora światłoczułego i efektywniej wykorzystać
    jego powierzchnię. Oczywiście od reguły bywają wyjątki - wśród lustrzanek
    jest nim Nikon D70 (oraz aparaty wyposażone w analogiczną matrycę: D70s, D50
    oraz D40). Otóż aparat ten jest co prawda wyposażony w metalową migawkę
    lamelkową, jednak reguluje ona czasy ekspozycji w zakresie od 30 sekund do
    1/500 sekundy. Krótsze czasy naświetlania zdjęcia są już uzyskiwane
    elektronicznie. Skutkuje to nieco większym niż u konkurencji poziomem szumów
    (za wyjątkiem D40, ale jest to zasługą bardzo dobrego układu redukcji
    szumów), ale ma też swoje zalety. Mianowicie małoobrazkowe lustrzanki Nikona
    z hybrydową migawką jako jedyne pozwalają wykonywać zdjęcia z lampą błyskową
    przy czasie synchronizacji 1/500 s.

    Dlaczego posiadacze Nikon D50 nie mogą wykonać "cichej" serii zdjęć dla
    czasów poniżej 1/500 sekundy (działa wtedy elektroniczna migawka) i trybu AF
    pojedynczy ?:
    Tryb AF pojedynczy dla serii zdjęć nie zatrzaskuje ostrości na pierwszym
    zdjęciu i każde kolejne zdjęcie powoduje opuszczanie lustra - mamy więc
    efekt klapania lustra - ale migawka mechaniczna nie pracuje.


    Przykładowe strony z informacjami w w/w temacie:
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Migawka
    http://www.horazy.republika.pl/1.htm
    http://www.fotografuj.pl/Article/Jak_dziala_migawka_
    szczelinowa_centralna/id/72
    http://www.fotoporadnik.pl/migawka-elektroniczna-ccd
    -en.html
    http://www.fotografuj.pl/Article/Historia_migawek_Ni
    kona_od_modelu_I_do_F6/id/90/page/2
    http://www.fotoporadnik.pl/elementy-aparatu-migawka.
    html


    Dziękuję za uwagę i pozdrawiam :-) ,
    Sławek

Podziel się

Poleć ten post znajomemu poleć

Wydrukuj ten post drukuj


Następne wpisy z tego wątku

Najnowsze wątki z tej grupy


Najnowsze wątki

Szukaj w grupach

Eksperci egospodarka.pl

1 1 1

Wpisz nazwę miasta, dla którego chcesz znaleźć jednostkę ZUS.

Wzory dokumentów

Bezpłatne wzory dokumentów i formularzy.
Wyszukaj i pobierz za darmo: