非常に高いシャッター速度 (1/2000 秒以上) と大きな絞りでの、カメラの電子先幕シャッター (EFCS) による光スポット角度のぼやけと不均一な露出の物理的真実

1. 3 つのシャッター モードの動作メカニズムと物理的アーキテクチャ

この物理現象を理解する前に、最新のミラーレス カメラの 3 つのシャッター動作モードを明確にする必要があります。

1. 純粋な機械式シャッター (メカニカルシャッター):

• 露光開始：最初の機械幕（先幕）が下方に走行して開き、センサーが露出します。
• 露光終了: 機械式 2 幕 (後幕) が下降して追いつき、センサーを遮断します。
• 先幕と後幕は両方とも、センサーの前の同じ物理的平面 (CMOS 表面から約 2 ～ 3 mm) に配置された実際の機械ブレードによって完成されます。

2. 完全電子サイレントシャッター (電子シャッター):

• 物理的なカーテンの動きはなく、センサーのみに依存して 1 行ごとに光感知をオンにし (電子先幕)、1 行ごとに読み取りを停止します (電子後幕)。 どちらのカーテンも CMOS チップの物理シリコン表面 (距離 0) 上で行われます。

3. 電子先幕シャッター (EFCS - 電子先幕シャッター):

• 露光開始: センサー行リセット信号の電気パルスに基づいて、光増感剤を瞬時に作動させます (電子前幕、CMOS シリコン表面に配置、距離 = 0mm)。
• 露光終了: 上部の物理的な機械ブレードが下にスイープして光を遮断します (機械後幕、CMOS の前にあり、距離 = 2 ～ 3 mm)。

2. ボケ切れの空間物理的原因: 非対称スリット視差

純粋な機械式シャッターや純粋な電子式シャッターは手を抜かないのに、EFCS だけが手を抜くのはなぜですか?

• Slit Scanning at high speed shutter:
  ・シャッタースピードがフラッシュ同調速度（1/2000秒～1/8000秒など）を超えると、先幕が全開する前に後幕が追いつき始めてしまい、閉まってしまいます。
  ・センサーはフレーム全体を同時に露光するのではなく、先幕と後幕の間に形成されるミクロンレベルの極めて狭い可動隙間がフレーム全体を掃引します。
• 3 次元空間での幾何学的な影の投影:
• 大口径レンズ (50mm f/1.2、85mm f/1.4 など) は大きな射出瞳を持ち、集光円錐の角度が非常に広い (光は大きな傾斜角で隅のピクセルに入ります)。
• 前幕 (電子) は地上 (0​​mm) にあり、後幕 (機械式) は空中に 2.5 mm 浮いています。
• 斜めに入射する大角度のエッジ光が、この空間的にずれたスリットを高速で通過する際、光の一部は高所にある機械式後幕によって事前に遮断され、反対側からの光は妨げられずに入射します。
• 幾何学的な切り捨て効果: 焦点の合っていない錯乱円 (ボケ ボール) では、この一方向の空間オクルージョンは光スポットの下半分または上半分が鋭く切り取られる形で直接現れ、元は丸く美しい光スポットが醜く変形した 半平坦な角の三日月スポットになります。

3. 高速時の画面上下ムラと縞欠陥(露出ムラ)

背景ぼかしの崩壊に加えて、EFCS は 1/4000 秒～1/8000 秒で致命的な明暗の病変を引き起こす可能性もあります。

• Physical drift of effective light time:
• 機械式後幕は実際の質量を持つ金属ブレードのセットであり、その加速曲線は重力、バネ張力、空気抵抗の影響を受けます。
• 電子先幕は光速の電気信号であり、スキャン速度は完全に一定です。
• 非常に狭いスリット (1/8000 秒、スリット幅 1 mm 未満) では、画面の上部と下部の機械後幕の移動速度の差を電子先幕の均一速度と 100% 同期させることはできません。
• スケールグラデーションの明暗の色かぶり: 真っ青な空や真っ白な壁を撮影すると、0.3EV～0.5EVの明暗ステップフォルトが画面の上部と下部に表示され、一部の高周波人工光源下ではゼブラストライプさえも刺激されます。

4. EFCS は境界モードとシャッター モードを使用してゴールデン デシジョン ツリーを切り替えます

EFCS を心配することなく、シャッター モードを科学的に使用します。

1. シャッター速度 (\le 1/1000s): EFCS を自由にオンにしてください:

• 現時点では、スリット幅は非常に十分であり、空間的な位置ずれによって引き起こされる影の切断は最小限であり、光点の変形は肉眼ではまったく検出されません。
• そしてこのとき、EFCS は機械的な先幕の開きによって引き起こされる「シャッター ショック」を完全に排除することができ、1/30 秒 ～ 1/250 秒の高ピクセルの鮮明度を大幅に向上させると同時に、シャッター ラグ (Shutter Lag) を最小限に抑えることができます。

2. シャッタースピードが (\ge 1/2000s) で、大きな絞り ((f/1.2 \sim f/2.0)) と組み合わせた場合: EFCS を断固としてオフにして、フルメカニカルシャッターに戻します。 ：

• 明るい屋外で大口径のポートレートを撮影する場合は、メニューに入ってシャッターを メカニカル シャッター に切り替える必要があります。
• 機械式前幕と機械式後幕は、まったく同じ空間面内を飛行し、焦点の合っていない円形スポットが角の変形なく完全に丸く、フルフレーム露出が完全に均一であることを完全に保証します。

3. フラッグシップモデル（Z8/Z9、A9III）のカーテンレス救済：積層型センサーとグローバルシャッターによりメカニカルシャッター部品を完全に排除し、この問題を根本から歴史博物館に送りました。

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