关于快门及其使用寿命-ZOL博客
什么是快门
最早的相机是没有快门的,摄影师在取景玻璃上取景和对焦,然后盖上镜头盖,拿掉对焦屏,换上底片,然后拿掉镜头盖,根据光线估算时间后,再盖上镜头盖,一张照片就拍摄完成了。

后来出现了“快门”这个玩意儿,快门可以分成机械快门和电子快门,机械快门有可以分成早期的中心快门和后期出现的焦平面快门,其中中心快门又可以分成镜间快门和镜后快门。焦平面快门有可以分成幕帘(帘布)快门和钢片快门。

中心快门的好处是使用闪光灯的时不受限制,而且拍摄高速移动的物体的时候,不会产生变形。但是,中心快门会影响通光量,造成曝光不准,比如在光圈大、速度快的时候,总通光量会小于光圈小、速度慢的总通光量,所以现在在小画幅机型上已经很少使用。

早期的幕帘快门采用布帘,有横走式和纵走式之分,工作原理就是用机械装置,控制2片或者多片布帘之间的距离,当布帘高速滑过的时候,2片布帘之间的距离越大,曝光时间就越长,2片布帘之间的距离越短,曝光时间就越短。

这种快门的优点是可以做得非常快,可以高达1/2000秒,而且不会影响通光量。可以获得准确的曝光组合。但是,这种快门配合闪光灯的时候,快门速度受影响,比如,当快门速度高于1/60秒的时候,帘布之间的距离会小于36mm ,这样当闪光灯点亮的时候,光线不能覆盖整张底片(闪光灯的闪光时间只有1/500秒以下), 所以才有闪光同步快门一说。 同时由于帘布是延一个方向移动的,当被拍摄物体反向高速移动的时候,被拍摄物体的长度会被压缩,反之会加长,因此这种快门会造成细小的变形。
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纵走式快门

到了上世纪60年代,日本一家叫做COPAL的公司,推出了钢质帘布纵走快门,这种快门的推出对相机的快门是一种革命,以至于后来对这样的快门统称为钢片快门,其实现在的材料已经不xx是钢的,有钛合金或碳纤维的。速度更是提高到了1/8000秒,同时由于采用了多片纵走式,使得闪光同步闪光可以达到1/125秒甚至1/250秒。

钢片快门有精度高、不易老化、耐高温、不怕阳光直射、寿命长等优点,使用闪光灯时联闪速度达1/125秒。钛金属快门速度达1/4000秒,联闪速度1/250秒。然后又出现了电子快门,顾名思义,就是通过电子延时电路来控制曝光时间。 电子快门又有全电子快门和电子/机械快门。 由于纯机械快门由弹簧控制快门速度,所以精度很难提高,所以大家就发展了电子控制的机械快门,利用电子电路来释放快门,可以控制精度。但是,这样的快门本质上,还是机械快门。比如佳能20D和尼康D100等, 都是采用这样的快门。 所以,D100的{zg}快门只有1/4000秒,而且成本较高。

关于快门速度
简单地说,快门就是镜头前阻挡光线进来,并控制光线进入时间的装置。一般而言,快门的时间范围越大越好。高速快门适合拍运动中的物体,某款相机就强调快门最快能到1/16000秒,可轻松抓住急速移动的目标。不过当你要拍的是夜晚的车水马龙,快门时间就要拉长,常见照片中丝绢般的水流效果也要用慢速快门才能拍出来。
数码相机时代的快门类型

相机进入数码时代以来,很多传统的概念被打破,很多名词与原理要有新的解释。例如,过去摄影教科书上说,相机快门有设计为使用齿轮弹簧的,还有是运用电磁手段的,前者叫“机械快门”,而后者叫“电磁式快门”或者“电子快门”。在使用了数码相机的今天,这个概念要重新讨论,明确其特指范围。

在胶片相机快门构造总成中,驱动快门的“门帘或合页”动作的方式,分为纯机械驱动和机械-电磁驱动两大类。其中机械传动、弹簧延时的是“纯机械快门”;机械传动、电磁触发的是电磁快门;后来发展到高速档用弹簧延时,慢速档用电子电路延时,这才叫“电磁触发、电子延时快门”。它们都是属于“有门的快门”范畴,只是“打开”和“维持时间”的“手段”区别而已。

在现今数码相机业界中讨论的“机械快门”和“电子快门”的区别则是特指“用何手段实现瞬间曝光”,这两者其实xx不是一个概念,尽管都叫“快门”。

机械快门较为好理解:用机械弹簧或是电子、电磁手段,控制几片叶片的开闭,或是两层帘幕像舞台“拉幕”一样左右或上下以一定宽度的缝隙“划过”成像像场窗口,让窗口获得指定时间长短的“见光机会”——这就是通常的“机械快门”概念,也就是说,像传统相机一样,图像曝光是通过一个物理存在的“大门”的“限时启闭”完成的。
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而电子快门则不同,它实际上并没有“门”,而是利用了CCD感光系统不通电不工作的原理,在CCD不通电的情况下,尽管像场窗口仍然“大敞开”,但是并不能产生图像。如果在按下快门钮时,使用电子时间电路,使CCD只工作“一个指定的时间长短”,就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。所以电子快门数码相机在按下快门时是“无声”的。不过为了满足影友的“心理需求”,有的相机可以设定一个“电子发声”:模拟出一个“咔嚓”声来让你“过过瘾”。

显然,电子快门结构简单,成本也要低得多。所以,袖珍卡片数码相机和其它中、低档数码相机基本上都是采用电子快门,而高级家用数码机和所有的数码单反相机,都毫无例外地采用机械快门。

数码单反相机的机械快门,实际上和它的原型——胶片相机快门总成是一样的,没有很大的区别。所以使用寿命、维护都没有特殊的新要求。

还有,有的厂家,利用了电子快门的特点,让CCD在机械快门打开的同时,受到电子快门的瞬间控制,可在低成本前提下实现特殊的要求。例如,同样是1/4000秒机械快门,如果xx控制CCD的通电脉冲,就可以使其实现1/8000秒和1/16000秒的超高速快门的功能。这样的快门称之为“机械电子混合式”快门。

这也就说明了,为什麽多数家用数码相机(包括手机)都可以具有连续录像的功能,而数码单反则没有这一功能。因为家用机没有“门帘”的遮挡,通上电即可以连续进行拍摄;而数码单反若要进行连续拍摄,就必须要有“T门”的档位,能够始终保持快门叶片的张开状态才行,而这是需要长时间电磁吸合,消耗大量电能的。
值得一提的是尼康D70等入门单反,它们也是采用电子快门,只不过它在CCD前,还保留了一个{zg}速度为1/250秒的机械快门,在低速的时候,相机利用这个机械快门,在高速快门的时候,这个机械快门被当成是遮光帘。由于这个原因,其机械快门可以做成相当简单(因为只需要1/250秒的精度),这样成本也降低了很多。 当然,在单反相机整个快门结构中,其实还得包含反光板升起、落下的结构。

什么是B门和T门?

相机的“B门”和“T门”是一种能够进行长时间曝光的功能,利用该功能够获得长达几秒、几分钟甚至几小时的曝光,是天体摄影、烟花夜景拍摄必备的一种快门功能。目前市场上销售的数码相机只有B门,没有T门,而有些小型轻便数码相机则B门和T门功能都不具备。
所谓B门(BuLb),也称为手控快门,是指按下快门时,快门打开,开始曝光,松开快门,快门关闭即停止曝光。也就是说,B门是由快门按下时间的长短来决定每一次曝光时间的,无需设定曝光时间,可以自由控制。B门的名称取自英语的“球”(bulb),它起源于旧时照相馆摄影师开启快门时所挤捏的橡皮球。这种橡皮球快门释放装置沿用至今,目前仍可以在很多现代照相馆的照相机上看到。
所谓T门,是指按下快门按钮快门打开,开始曝光,而且快门持续打开,直至再次按下按钮时快门关闭即停止曝光。T门与B门在功能上比较接近,由于T门无需一直按住快门按钮,即可使快门持续打开,因此T门比B门使用方便一些。

很显然,当拍摄烟花夜景等需要使用B或T门进行长时间拍摄时,都需要把相机固定在稳定的三脚架上,因为曝光期间较长,即使相机一个微小的震动也会造成影像模糊。即使使用三脚架,当你按下相机的快门按钮时,也难免会产生震动而影响拍摄。而快门线则可以解决了这个问题,只需要轻按快门线上的快门按钮,即可控制相机拍摄,非常方便。
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具有快门释放锁功能的快门线

另外,由于目前相机普遍没有T门功能,而使用B门来进行场时间曝光时,手需要一直按住快门按钮,这给拍摄者带了很大不便。而使用带有快门释放锁功能的快门线,则可实现类似于T门的功能。只需要把快门释放锁按下,即可松手,这时相机会一直曝光,直到你预定的时间,再把快门释放锁打开,即完成一次拍摄。
关于快门寿命

早期的机械快门,包括镜前(类似镜头盖),镜间(镜头分成前后两部分,快门在中间,更换镜头极为不便)和镜后,寿命一般都只有 3000次。后来的帘布(一般是丝质,加橡胶涂层)也只有1万次以内的寿命。现在的钛合金快门,可以达到5~6万次,佳能EOS1V、1Ds Mark II 的碳素快门,更是可以达到15万次以上。

5W次,是个什么概念呢?在胶片机时代,50000次,可以让你拍掉1400个胶卷。如果你每天按200次快门,一年有1/3的时间在按快门,你可以使用3年。而且,要注意的是,快门寿命指的是过了以后,不能保证快门精度,当然也不保证快门能够正常工作,但是决不是说,到了50001次,快门就坏了。
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佳能相机数码单反的内部结构

一些入门级低端单反数码相机,厂家可能不会对其的快门寿命去做老化实验。所以,也不肯对快门寿命作出承诺。但是有一点是肯定的,就是佳能 EOS 300D之类低端机型的反光板的连杆是塑料的,极易折断。运气不好的,可能几千次,就坏了,运气好的可能坚持到几万次。

尼康的低端机型由于采用电子快门结合机械快门的方式,机械部分变得相当简单,制作成本和制作精度都大大降低,同时寿命也应该增加不少。很多人包括我也不是很了解,为什么佳能不采用这样的结构,其实包括尼康D100和D2H都没有采用,看来电子快门还是有一定局限性的。

快门使用注意事项

对于电子快门来说,使用时还有一点必须要注意:如果镜头长时间对着强光,那样通过镜头的聚焦作用,很容易烧坏后边“大敞门”的图像传感器。成像平面是镜头聚焦平面,把太阳光聚焦在这一平面上,当然会烧焦点上的一切东西。而且镜头焦距越长,视角越窄,能量就越集中,危险性也就越大。这是在数码相机使用中必须要注意的。单反相机在快门未打开时,光线被反射的可取景光路,而小型数码相机,即使在取景时,光线也是到达图像传感器的。
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