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Photographie numérique GUIDE-66 Document vérifié

La vérité physique de l'obturateur électronique de rideau avant (EFCS) de l'appareil photo qui floute les angles des points lumineux et entraîne une exposition inégale à des vitesses d'obturation très élevées (1/2000 s+) et à de grandes ouvertures.

De nombreux utilisateurs d'appareils photo sans miroir activent par défaut l'obturateur électronique du rideau avant (EFCS) pendant une longue période pour éliminer le bougé de l'appareil photo et le décalage de l'obturateur. Cependant, lors de la prise de portraits au soleil en utilisant de grandes ouvertures haut de gamme de f/1,2 et f/1,4 et des vitesses d'obturation rapides de 1/2000 s à 1/8000 s, j'ai été horrifié de constater que la tache lumineuse circulaire crémeuse diffusée en arrière-plan était soigneusement coupée en deux et transformée en une « faille en forme de croissant », et même les parties supérieure et inférieure de l'image étaient inégalement claires et sombres. Ce guide fournit une analyse approfondie des principes optiques asymétriques de la fente physique entre la surface du capteur et l'espace mécanique du rideau arrière, et établit les critères critiques de jugement de l'obturateur pour le commutateur EFCS.

CATÉGORIE Photographie numérique
Sujet Obturateur et stabilisation
PUBLICATION Prêt à publier

1. Mécanisme de fonctionnement et architecture physique des trois modes d'obturation

Avant de comprendre ce phénomène physique, il est nécessaire de clarifier les trois modes de fonctionnement de l'obturateur des appareils photo sans miroir modernes :

  1. Obturateur purement mécanique (obturateur mécanique) :
  • L'exposition commence : le premier rideau mécanique (rideau avant) descend et s'ouvre, exposant le capteur ;
  • Fin d'exposition : Le deuxième rideau mécanique (rideau arrière) descend vers le bas pour rattraper et se fermer, bloquant le capteur.
  • Les rideaux avant et arrière sont complétés par de véritables lames mécaniques situées sur le même plan physique devant le capteur (à environ 2~3 mm de la surface CMOS).
  1. Obturateur silencieux entièrement électronique (Obturateur électronique) :
  • Il n'y a pas de mouvement physique du rideau, et il repose uniquement sur le capteur pour activer la détection de lumière ligne par ligne (rideau avant électronique) et arrêter la lecture ligne par ligne (rideau arrière électronique). Les deux rideaux sont réalisés sur la surface physique en silicium de la puce CMOS (distance 0).
  1. Obturateur électronique du rideau avant (EFCS - Obturateur électronique du rideau avant) :
  • L'exposition commence : en s'appuyant sur l'impulsion électrique du signal de réinitialisation de la rangée de capteurs pour activer instantanément le photosensibilisateur (rideau avant électronique, situé sur la surface en silicium CMOS, distance = 0 mm) ;
  • Fin d'exposition : La lame mécanique physique supérieure descend pour couper la lumière (rideau arrière mécanique, situé devant CMOS, distance = 2~3mm).

2. La cause physique spatiale de la troncature du Bokeh : la parallaxe asymétrique des fentes

Pourquoi les volets purement mécaniques et les volets purement électroniques ne font-ils pas des économies, alors que seul l'EFCS le fait ?

  • Numérisation de fente avec obturation à grande vitesse :
  • Lorsque la vitesse d'obturation dépasse la vitesse de synchronisation du flash (par exemple 1/2000 s ~ 1/8000 s), le rideau arrière a déjà commencé à rattraper son retard et à se fermer avant que le rideau avant ne soit complètement ouvert ;
  • Le capteur n'expose pas l'ensemble du cadre en même temps, mais un espace mobile extrêmement étroit de l'ordre du micron formé entre les rideaux avant et arrière balaie l'ensemble du cadre.
  • Ombre géométrique projetée dans un espace tridimensionnel :
  • Les objectifs à grande ouverture (tels que 50 mm f/1,2, 85 mm f/1,4) ont une énorme pupille de sortie et l'angle du cône de lumière convergent est extrêmement large (la lumière pénètre dans les pixels des coins selon un grand angle d'inclinaison) ;
  • Le rideau avant (électronique) est au niveau du sol (0 mm) tandis que le le rideau arrière (mécanique) est suspendu à 2,5 mm dans les airs ;
  • Lorsque la lumière de bord grand angle incidente traverse obliquement cette fente mal alignée dans l'espace à grande vitesse, une partie de la lumière est interceptée et bloquée à l'avance par le rideau arrière mécanique en hauteur, tandis que la lumière de l'autre côté entre sans entrave ;
  • Effet de troncature géométrique : sur le cercle de confusion flou (Bokeh Ball), cette occlusion spatiale unidirectionnelle se manifeste directement par la moitié inférieure ou supérieure du point lumineux étant nettement coupée, et le point lumineux initialement rond et beau devient un point de croissant d'angle semi-aplati laid et déformé !

3. Exposition inégale en haut et en bas de l'écran à grande vitesse et défauts de rayures (exposition inégale)

En plus de l'effondrement du flou d'arrière-plan, l'EFCS peut également induire des lésions mortelles liées à la lumière et aux ombres sombres à 1/4 000 s ~ 1/8 000 s :

  • Dérive physique du temps d'éclairage effectif :
  • Le rideau arrière mécanique est un ensemble de lames métalliques de masse réelle, et sa courbe d'accélération est affectée par la gravité, la tension du ressort et la résistance de l'air ;
  • Le rideau avant électronique est un signal électrique à la vitesse de la lumière, et la vitesse de balayage est absolument constante ;
  • Dans une fente extrêmement étroite (1/8000s, largeur de fente inférieure à 1 mm), la différence de vitesse de déplacement du rideau arrière mécanique en haut et en bas de l'image ne peut pas être synchronisée à 100 % avec la vitesse uniforme du rideau avant électronique ;
  • Dégradé d'échelle de couleur claire et sombre : lors de la prise de vue d'un ciel bleu pur ou d'un mur blanc pur, un défaut de lumière et d'obscurité de 0,3 EV ~ 0,5 EV apparaîtra en haut et en bas de l'écran, et même les rayures zébrées seront stimulées sous certaines sources de lumière artificielle à haute fréquence.

4. L'EFCS utilise les modes limite et obturateur pour changer d'arbre de décision en or

Utilisez le mode d'obturation de manière scientifique sans avoir à vous soucier de l'EFCS :

  1. Vitesse d'obturation (\le 1/1000s) : N'hésitez pas à activer EFCS :
  • À ce stade, la largeur de la fente est extrêmement suffisante, la troncature de l'ombre causée par le désalignement spatial est minime et la déformation du point lumineux est totalement indétectable à l'œil nu ;
  • Et à ce stade, l'EFCS peut éliminer complètement le « choc d'obturation » provoqué par l'ouverture mécanique du rideau avant, améliorant considérablement la netteté des pixels élevés entre 1/30 s et 1/250 s, tout en minimisant le décalage d'obturation (Shutter Lag).
  1. Lorsque la vitesse d'obturation est de (\ge 1/2000s) et associée à une grande ouverture ((f/1.2 \sim f/2.0)) : désactivez résolument l'EFCS et revenez à l'obturateur entièrement mécanique ! :
  • Lorsque vous prenez des portraits à grande ouverture dans un extérieur lumineux, vous devez accéder au menu pour basculer l'obturateur sur Obturateur mécanique ;
  • Le rideau avant mécanique et le rideau arrière mécanique volent exactement dans le même plan spatial, garantissant parfaitement que le point circulaire flou est plein et rond, sans aucune déformation de coin, et que l'exposition plein format est absolument uniforme !
  1. Relief sans rideau pour les modèles phares (Z8/Z9, A9III) : Le capteur empilé et l'obturateur global éliminent complètement le composant d'obturation mécanique, renvoyant ce problème à la racine du musée d'histoire.

TRAÇABILITÉ DES DONNÉES ET REGISTRE DE VÉRIFICATION
Prêt à publier / Document Checked

Les sources de la littérature technique faisant autorité sont enregistrées et les affirmations vérifiées champ par champ. Ce guide est désormais publié et présent dans la recherche du site.

Sources :: src_cipa_is_measurement_standard, src_focal_press_manual_of_photography Signaler une inexactitude / Proposer une modification

Entités associées et sorties de vérification

Les relations avec les appareils et films ne sont affichées que si elles sont vérifiées.