ILCE-9M2 减轻高频闪烁问题

了解闪烁

1. 了解闪烁

闪烁指的是某种光源的间歇性闪烁,可能会导致影像上出现带状阴影或部分变色。

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2. 为什么闪烁会造成不良影响

2-1. 光源的特性

虽然现在大多数荧光灯都配备了逆变器,但是老款的荧光灯每秒会闪烁100或120次。
而越来越常用的LED光源和指示牌的闪烁速度更快,高达每秒数百或数千次。
这种由闪烁所导致的亮度变化可能会对影像造成不良影响。

荧光光源

  • 闪烁频率:100或120 Hz
  • 特点:通常来说,被摄体的颜色会随着这些闪烁的灯光由亮转暗所引起的亮度连续波动而发生变化。

LED光源

  • 闪烁频率:在数百或数千赫兹程度
  • 特点:这种光源会连续快速地亮起和熄灭。

2-2. 相机快门的结构

要了解为什么闪烁灯光会造成影像上出现带状阴影,我们必须先了解一下相机快门的结构。

在可更换镜头数码相机中,影像传感器的前面有一个焦平面快门。
焦平面快门由前帘和后帘组成。相机通过调节各帘开始移动的时间差来控制曝光时间(快门速度)。
例如,将快门速度设为1/1000秒,就意味着在前帘通过屏幕上某个点之后,后帘将花费1/1000秒通过该点。
另一方面,从前帘开始移动到后帘停止移动需要花大约4毫秒至几十毫秒。此时间量因使用的快门类型而异。


在快门移动之前


在快门移动过程中

A 前帘
B 后帘
C 曝光时间(快门速度)

因影像传感器顶部和底部的曝光时机不同,拍摄到的影像的顶部和底部的亮度和颜色会有所不同。

如果在闪烁频率较快的LED光源条件下拍摄,或者当快门帘缝的移动需要较长时间时,亮度的变化可能会表现为带状阴影。

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3. 减轻拍摄时的闪烁问题

3-1. 相机如何减轻闪烁问题

在闪烁频率为100 Hz或120 Hz的荧光灯下,光源保持明亮的时间要稍稍长于机械快门的移动。考虑到上述时机,相机可以通过控制快门移动来减轻闪烁的影响。(若需了解详情,请参阅3-1-3。
这种用于自动调节相机拍摄时机的功能称为防闪烁拍摄。

防闪烁拍摄仅对于闪烁频率为100或120 Hz的光源(例如荧光灯)有效。
由于LED光源的闪烁频率为数百到数千赫兹,其间隔时间短于4毫秒的快门快速移动,即使相机能检测到闪烁频率,在此光源较亮的短暂时间段内,快门帘缝也无法从一边移动到另一边。因此,该功能对于减轻上述闪烁问题无效。

3-1-1. 荧光光源

快门移动发生在荧光灯较亮的时间段(周期)内,因此该功能对于此光源条件下的拍摄有效。

3-1-2. LED光源

闪烁频率快于任何快门移动时机,会导致影像有带状阴影。

3-1-3. 快门帘缝移动速度的不同

当今的可更换镜头数码相机提供两种快门方式:机械快门和电子快门。两种方式的快门帘缝移动速度有所不同。

机械快门 快门帘缝移动速度:快(移动时间约4毫秒)
振动/声响:有
电子快门
(静音快门)
快门帘缝移动速度:慢(移动时间为几十毫秒)
振动/声响:无
  • 您可能会认为“电子快门”的移动速度更快,其实不然。
    实际上,机械快门的前帘和后帘移动速度更快,因为它只是遮挡了光线。而电子快门则通过逐行重设影像传感器来达到前帘移动的效果,接着,后帘则起到逐行读取的作用。逐行读取整个影像传感器需要几十毫秒的时间。
    因此,电子快门的帘缝移动花的时间更长。
  • 仅当使用了[机械快门]时,才可使用防闪烁拍摄。
    试图对电子快门使用防闪烁拍摄不会有效果,因为其帘缝移动较慢。无论何时开始快门移动,都无法避开荧光灯闪烁过程中的较暗时间。

3-2. 减轻高频闪烁问题

但是,您偶尔也会想在LED光源下的舞台表演中进行静音拍摄(采用电子快门),或者可能想要在有LED光源和指示牌的场地中高速连续拍摄体育赛事。
在上述情况下,有个功能可减轻高频闪烁问题(可变快门)。

此功能也称为“高频防闪烁”,可通过使快门速度与闪烁频率精确匹配来减轻闪烁问题。
采用常规的快门速度增量(1/3或1/2步级)很难匹配闪烁频率,而此功能可更精细地调节快门速度,使其匹配闪烁频率,从而减轻闪烁问题。

通过使快门速度与闪烁频率匹配来减轻闪烁问题
下图显示了如何随着快门的移动在影像传感器上形成影像。

1 前帘的移动路径
2 后帘的移动路径

曝光从影像的顶边开始逐渐发生,表示影像底边的曝光发生较晚。
再看看下一张图,其显示了闪烁与快门移动之间的关系。
* 时间用横轴表示,光源的闪烁表示为竖条。

当快门速度与闪烁频率不匹配时,当光源较暗或较亮时的曝光瞬间表现为带状阴影。

接下来,让我们调节快门速度,使其匹配闪烁频率。

当快门速度与闪烁频率匹配时,从光源较亮到较暗的时间段内,所有曝光时机所提供的亮度都一致。这样就消除了带状阴影。

接下来,让我们看看LCD显示屏的显示如何随着在实际相机上此功能调节快门速度以减轻高频闪烁问题而发生变化。

示例:在快门速度与闪烁频率不匹配的条件下进行拍摄


屏幕


拍摄到的静止影像

示例:在快门速度与闪烁频率相匹配的条件下进行拍摄


屏幕


拍摄到的静止影像

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总结

在闪烁光源条件下使用焦平面快门拍摄到的影像上之所以会出现带状阴影,那是因为在影像传感器上的不同位置拍摄了光源较亮和较暗时的瞬间。
以下两种功能可减轻闪烁的影响:[防闪烁拍摄]和[高频闪烁],每个功能适用于不同场景。

特点及拍摄条件 防闪烁拍摄 高频闪烁
(相机的系统软件(固件):Ver. 2.00或更高版本)
特点 相机可以通过自动检测频率来调节拍摄影像的时机,从而降低闪烁的影响。 您可一边在显示屏上查看闪烁的影响,一边手动调节快门速度。
静止影像/动态影像 仅限静止影像 静止影像/动态影像
快门类型 仅限机械快门 电子快门/机械快门 *1
可检测到的闪烁类型 仅限频率为100 Hz或120 Hz的闪烁(例如荧光灯) *2 频率为100 Hz或120 Hz的闪烁(例如荧光灯)以及频率高于100 Hz或120 Hz的闪烁(例如LED灯)

*1 设定的快门速度越快,拍摄前的显示屏显示与记录的影像之间出现差异的可能性就越大。确保在记录的影像上闪烁的影响有所降低。

*2 即使[ 防闪烁拍摄]设为[开],相机也无法检测出100 Hz或120 Hz之外的闪烁频率。

了解各功能的特点,并在拍摄过程中尝试使用适当设置来减轻闪烁问题。

* 本网页上的图像仅作为示例提供

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