ABC migawki elektronicznej

0
Maciej Luśtyk
16 Kwiecień 2015
Artykuł na: 9-16 minut

Ostatnimi czasy coraz więcej aparatów oferuje możliwość fotografowania za pomocą migawki elektronicznej. Rozwiązanie to znacznie zwiększa możliwości w obrębie sterowania ekspozycją, jednak ma też swoje wady, a wiele osób nie do końca rozumie zasadę jego działania. Zapraszamy Was do artykułu, który rozwieje większość wątpliwości odnośnie tego typu migawki.

W czasach fotografii analogowej sprawa była prosta - wszystkie migawki sterowane były mechanicznie. W przypadku tego typu migawki naświetlenie zaczyna się poprzez opuszczenie pierwszej kurtyny migawki, która odsłania film lub matrycę, a kończy w momencie opuszczenia drugiej kurtyny przysłaniającej materiał światłoczuły. To wygodne rozwiązanie, które po dziś dzień stosowane jest w większości aparatów. Wyjątkiem są migawki centralne (irysowe), które otwierają i zamykają się na podobnej zasadzie jak nachodzące na siebie listków przysłony. Zresztą w wielu aparatach migawki centralne pełnią też rolę przysłon.

Zobacz wszystkie zdjęcia (4)

O tym jak działają poszczególne typy migawek mechanicznych możecie przeczytać w artykule ”Migawka kontra przysłona”.

Wraz z rozwojem fotografii cyfrowej pojawił się kolejny typ migawki. Mowa tu oczywiście o migawce cyfrowej. Z powodzeniem jest ona stosowana w większości podstawowych kompaktów, a także w aparatach w naszych smartfonach. Z migawki elektronicznej korzystamy podczas nagrywania filmów aparatami, a ostatnimi czasy coraz więcej zaawansowanych aparatów pozwala nam wybrać czy do robienia zdjęć chcemy używać migawki mechanicznej, elektronicznej czy może hybrydowej. Co jednak ten wybór oznacza w praktyce?

Zasadniczo migawki elektroniczne możemy podzielić na 3 główne typy:

Migawka postępowa - ten rodzaj migawki działa na podobnej zasadzie jak mechaniczne migawki szczelinowe. Informacje o świetle sczytywane są kolejno z występujących po sobie linii pikseli na matrycy, co umożliwia “zeskanowanie” obrazu na nią padającego. Aby najlepiej to zobrazować, możemy przyrównać migawkę postępową właśnie do skanera, którego ramię poruszając się nad powierzchnią kartki skanuje umieszczony na niej tekst.

Migawka globalna - migawka globalna oferuje z kolei możliwości podobne do wspomnianej wyżej mechanicznej migawki centralnej. W tym wypadku wszystkie piksele na matrycy jednocześnie sczytują informacje o padającym na nie świetle. Jest to bardziej pożądany rodzaj migawki elektronicznej, jednak z przyczyn technicznych dostępny na razie w wąskiej linii urządzeń. Ale o tym za chwilę.

Migawka hybrydowa - migawka hybrydowa stanowi połączenie migawki mechanicznej i elektronicznej. W niektórych aparatach funkcję tę znajdziemy pod nazwą ”Elektroniczna pierwsza kurtyna migawki”, co w zasadzie dobrze opisuje jej działanie. Naświetlanie obrazu na matrycy rozpoczyna się przez uaktywnienie poszczególnych linii pikseli, natomiast przerwane zostaje przez opadającą drugą kurtynę migawki mechanicznej. Ten typ migawki posiada pewne zalety względem migawki elektronicznej, o których piszemy poniżej.

Zalety migawki elektronicznej
Zasadniczo główną zaletą migawki elektronicznej jest fakt, że pozwala ona na pracę z dużo krótszymi czasami naświetlania. Dla większości migawek mechanicznych górna granica to czasy rzędu 1/4000 - 1/8000 s. Migawki elektroniczne oferują czasy rzędu 1/30000 - 1/40000 sekundy. Pozwoli to na większą kontrolę ekspozycji, na przykład na uzyskanie małej głębi ostrości podczas fotografowania w ostrym słońcu. Dobrym przykładem będą tu portrety wykonywane w słoneczny dzień na plaży.

Drugą zasadniczą zaletą jest fakt, że migawka elektroniczna jest zupełnie bezgłośna, co pozwoli bezproblemowe fotografowanie w sytuacjach gdzie hałas jest niepożądany. Okaże się to przydatne w przypadku niektórych reportaży, w fotografii przyrody, lub na przykład podczas spektaklu w teatrze.

Ponadto migawki elektroniczne są też bardziej precyzyjne jeśli chodzi o trzymanie czasów, gdyż nie są używane żadne mechanizmy, które mogłyby się rozregulować. Podczas długich czasów naświetlania nie będą też miały miejsca rozmycia spowodowane wibracjami wytworzonymi przez mechanizm migawki. Mimo iż wydaje się, że za tego typu problemy odpowiedzialne jest głównie działanie lustra, to i działanie migawki może wpłynąć na ostrość konturów fotografowanych obiektów.

Użycie migawki elektronicznej poprawia również wydajność systemu AF w aparatach bezlusterkowych, gdyż światło nieprzerwanie dociera do punktów pomiaru umieszczonych na matrycy, a także wpływa na zmniejszenie zużycia baterii, ponieważ nie są uruchamiane i zwalniane żadne fizyczne mechanizmy w aparacie.

Dlaczego więc migawki elektroniczne nie wyparły jeszcze migawek mechanicznych? Na to pytanie postaramy się odpowiedzieć w następnych rozdziale.

Wady migawki elektronicznej
Główną wadą postępowej migawki elektronicznej jest występowanie efektu rolling shutter, który sprawia, że szybko poruszające się obiekty są zniekształcone. Dzieje się tak, ponieważ mimo iż podczas korzystania z migawki elektronicznej możemy fotografować z bardzo krótkimi czasami naświetlania, to czas potrzebny do sczytania informacji z matrycy jest znacznie dłuższy. Prędkość migawki więc w tym wypadku odnosi się do czasu z jakim światło rejestrowane jest każdą linię pikseli, natomiast rzeczywisty czas wykonania zdjęcia będzie wynosił tyle ile zajmie odczytanie informacji ze wszystkich linii umieszczonych na matrycy. W niektórych aparatach wynosi nawet 1/10 s. W celu zobrazowania tego problemu, po raz kolejny posłużymy się skanerem. Wyobraźmy sobie, że podczas wykonywania skanu poruszamy kartką w skanerze. Uzyskamy wtedy podobny efekt jak przy użyciu elektronicznej migawki postępowej.
Zobacz wszystkie zdjęcia (3)

Warto nadmienić, że efekt rolling shutter był również obecny podczas korzystania z migawek mechanicznych, jednak za sprawą szybkości mechanizmu, w większości przypadków pozostawał on niewidoczny. Możemy go jednak zaobserwować w przypadku znanych zdjęć wyścigów samochodowych autorstwa Jacquesa Henri Lartigue’a.

Wracając jednak do tematu migawki elektronicznej, główną przeszkodą w zastąpieniu nią migawki mechanicznej jest właśnie czas odczytu informacji z matrycy. W większości aparatów dostępnych na rynku czas ten waha się między 1/10, a 1/60 sekundy, czeka nas więc jeszcze długa droga zanim czas odczytu sensora zbliży się do czasów oferowanych przez migawkę mechaniczną.

Problem ten rozwiązują elektroniczne migawki globalne, które odczytują informacje jednocześnie ze wszystkich pikseli na matrycy, jednak wyposażenie matrycy w tę funkcje jest dużo bardziej skomplikowane i wymaga większych nakładów finansowych niż migawki postępowe. Wszystko to za sprawą konieczności zwiększenia liczby obwodów elektrycznych dla każdego “piksela”, w efekcie czego informacje odczytywane są z mniejszej powierzchni, a zdjęcia charakteryzują się węższym zakres dynamiczny i większym zaszumieniem. Ciągły rozwój technologii pozwolił na znaczne zwiększenie jakości oferowanych przez elektroniczną migawkę globalną, jednak z racji kosztów pojawia się ona tylko w kamerach z górnej półki. Jeśli jednak z czasem technologia ta stanieje, to najprawdopodobniej migawki globalne zastąpią migawki mechaniczne.

Kolejnym minusem braku migawki mechanicznej jest fakt, że matryca aparatu nie jest niczym chroniona i łatwiej zostanie zanieczyszczona. Problem ten jest zresztą widoczny obecnie w przypadku wielu aparatów bezlusterkowych z wymienną optyką.

W wielu aparatach, korzystanie z migawki elektronicznej oznacza też fotografowanie ze zmniejszoną rozdzielczością i brak współpracy z lampą błyskową.

Pewnym sposobem na zachowanie części funkcjonalności migawki elektronicznej jest użycie wspomnianej wyżej migawki hybrydowej, która rozpoczyna ekspozycję elektronicznie, a przerywa poprzez przysłonięcie matrycy kurtyną migawki mechanicznej. W tym wypadku nie wystąpi zniekształcenie obrazu, a migawka pozostanie względnie cicha, jednak wciąż będziemy ograniczeni czasami migawki mechanicznej.

Podsumowanie
Jak widzimy migawki mechaniczne pozostaną z nami jeszcze dłuższą chwilę, jednak nie wykluczone, że w przyszłości zostaną one zamienione przez elektroniczne migawki globalne. Zalety elektronicznej migawki docenimy więc głównie w przypadku fotografii krajobrazowej, portretowej, makro i w przypadku niezbyt szybko poruszających się obiektów. We wszystkich sytuacjach gdy mamy do czynienia z akcją, migawka mechaniczna wciąż pozostaje niezastąpiona.

Tłumacz i fotograf, codziennie selekcjonuje dla Was porcję najciekawszych newsów ze świata fotografii. Zafascynowany nowymi technologiami, choć woli fotografować analogiem. Prywatnie niespełniony snowboardzista i spełniony tata.

Komentarze
Więcej w kategorii: Analizy
Cashback Sony 2019 - wybieramy najciekawsze zestawy
Cashback Sony 2019 - wybieramy najciekawsze zestawy
Najnowsza promocja na aparaty Sony to okazja do zakupu sprzętu fotograficznego w dużo niższej cenie. Spośród modeli objętych promocją wybieramy najciekawsze naszym...
2
0
Sony G, G Master, a może Zeiss AF? Tłumaczymy różnice między obiektywami producenta
Sony G, G Master, a może Zeiss AF? Tłumaczymy różnice między obiektywami producenta
Rodzina obiektywów Sony rozrasta się w zawrotnym tempie. W tym momencie, w systemie E mamy już 4 różne linie szkieł. Czym się różnią?
95
3
Panasonic Lumix S1H - gwiazda srebrnego ekranu
Panasonic Lumix S1H - gwiazda srebrnego ekranu
Po superszybkim S1 i S1R z matrycą 47 Mp na rynku debiutuje trzeci model z pełnoklatkowej linii Panasonic. Lumix S1H to prawdziwy filmowy potwór!
12
1
Powiązane artykuły