Chia sẻ Màn trập Camera hoạt động như thế nào?

Thảo luận trong 'Tin tức - Đánh giá - Sự kiện' bắt đầu bởi Son Kevin, 22/9/15.

Lượt xem: 9,426

  1. Son Kevin

    Son Kevin 23,97 hình/s


    [​IMG]

    Không thứ gì có thể sánh với âm thanh của một màn trập (shutters) máy ảnh chuyên nghiệp. Nó được xem như nghệ thuật nhiếp ảnh khi máy ảnh kỹ thuật số và máy ảnh điện thoại có hiệu ứng âm thanh giả, nhằm làm cho trải nghiệm chụp trở nên sống động hơn.

    Nhưng có bao giờ bạn tự hỏi về quy trình đằng sau âm thanh huyền diệu đó?

    Màn trập DSLR hoạt động như thế nào?

    Đối với màn trập DSLR, có 3 cơ chế cơ bản: hộp gương, cửa phía đáy và cửa trên cùng. Khi nhìn qua kính ngắm của DSLR tức là bạn đang nhìn qua hàng loạt tấm kính lấy ánh sáng trực tiếp từ ống kính. Khi bạn nhấp vào nút màn trập, hệ thống gương sẽ lật lên để cho ánh sáng đi vào cảm biến. Đó cũng là lý do vì sao kính ngắm bị đen đi một lúc khi chụp ảnh.

    Khi gương được lật lên, một cửa nhỏ di chuyển từ trên cùng xuống đáy để lộ các cảm biến bên dưới. Sau đó một cánh cửa khác rơi xuống và che toàn bộ cảm biến. Quá trình này có thể diễn ra nhanh hoặc chậm tùy thuộc vào tốc độ màn trập. Đôi khi tốc độ màn trập trở nên quá nhanh khiến các cảm biến máy ảnh không hoàn toàn tiếp xúc với nhau cùng một lúc.

    Sau khi cửa thứ hai đóng lại, tấm gương sẽ quay trở về vị trí cũ và cửa được thiết lập lại vị trí ban đầu của chúng ở bên dưới. Toàn bộ quá trình này, từ khi gương đi lên đến khi đi xuống, được biết đến như một sự vận hành. Máy DSLR điển hình có thể chịu hơn 100.000 sự vận hành trong suốt thời gian vận hành.

    Sau đây là một ví dụ minh họa cho một sự vận hành hoàn chỉnh:

    [​IMG]

    Màn trập của máy ảnh không gương lật hoạt động như thế nào?

    Không giống như các máy ảnh DSLR, máy ảnh không gương lật không sử dụng một hộp gương hoặc lăng kính năm mặt để hướng ánh sáng thẳng vào kính ngắm. Thay vào đó, khi sử dụng máy ảnh không gương lật, cảm biến luôn luôn được mặc định để phơi sáng vì không có vật gì ngăn giữa. Đây là lý do tại sao máy ảnh không gương lật sử dụng hoặc một màn hình LCD hoặc một kính ngắm điện tử để theo dõi những thứ đi qua ống kính.

    Ngay khi người dùng nhấn nút chụp, một cửa sẽ được kéo lên để che cảm biến để chúng bắt đầu phơi sáng. Cửa tiếp tục xoay xuống để lộ các cảm biến ánh sáng. Rồi đến một cánh cửa khác xoay xuống che cảm biến. Các cảm biến sau đó ngừng phơi sáng trong khi các cửa được thiết lập lại.

    Dưới đây là một ví dụ về cách một máy ảnh không gương lật làm việc:

    [​IMG]

    Tại sao máy ảnh còn có một màn trập cơ khí nữa?

    Trước khi cảm biến kỹ thuật số xuất hiện, máy ảnh của bạn cần có một màn trập cơ khí. Mảng thuốc trước khi được cải tiến thì đã rất nhạy cảm với ánh sáng, bất kỳ sự tiếp xúc với ánh sáng nào cũng có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến hình ảnh. Tuy nhiên, trong thời đại nhiếp ảnh kỹ thuật số thì bối cảnh hoàn toàn khác. Cảm biến hiện đại có thể chụp ảnh mà không cần đến màn trập cơ khí. Máy ảnh tiêu dùng nhỏ hơn như máy ảnh du lịch (Point-and-Shot) và máy ảnh điện thoại đều là các ví dụ cho máy ảnh không màn trập. Máy ảnh không màn trập có xu hướng làm nhiễu hình ảnh nhiều hơn các máy ảnh cùng loại không màn trập truyền thống. Điều này do máy ảnh không màn trập liên tục cấp nguồn cho cảm biến. Khi người dùng bấm nút chụp, cảm biến được cấp đầy nguồn và hình được chụp, nếu bạn đã biết đến ISO thì bạn cũng hiểu rằng càng được cấp nguồn nhiều thì càng gây ra nhiều tín hiệu nhiễu.

    [​IMG]

    Chúng ta có thể sẽ thấy được các máy ảnh không màn trập chuyên nghiệp trong tương lai, nhưng giờ thì các máy ảnh chuyên nghiệp cao cấp chỉ đơn giản là quá nhiễu/quá nổi.

    Màn trập hoạt động như thế nào khi quay phim?

    Khi quay phim video thì quy trình màn trập khác hơn nhiều. Vì một máy ảnh tĩnh điển hình chỉ có thể kích hoạt cơ chế màn trập trong khoảng 6 lần/giây, cửa màn trập vật lý quá chậm để quay phim (thường quay trong 24 – 30 fps). Thay vào đó, khi quay phim hoặc khi sử dụng chế độ xem trực tiếp, cửa màn trập và gương được bỏ ngỏ, để lại cho cảm biến luôn được phơi sáng. Thay vì dựa vào quá trình cơ học, tốc độ màn trập khi quay phim chỉ là một tham chiếu cho một lượng nguồn cố định quanh cảm biến và được biết đến như một màn trập điện tử. Sau mỗi khung hình được ghi lại, màn trập điện tử cũng được thiết lập lại.

    Global shutter là gì?

    Dù cái tên có tính ám chỉ như vậy, nhưng Global shutter chỉ đơn giản là một quá trình của màn trập. Global shutter là một cảm biến máy quay liên quan nhiều đến tính năng. Khi nói đến bộ cảm biến máy quay, có hai loại chính bạn cần biết là CMOS và CCD.

    Bộ cảm biến CMOS rất phổ biến từ các máy quay nghiệp dư đến máy quay pro-sumer (bán chuyên), nhưng chúng cũng có khá nhiều vấn đề. Đó là vì cảm biến CMOS đọc thông tin điểm ảnh từ phía trên bên trái của cảm biến đến phía dưới bên phải. Đây là một vấn đề bởi vì nếu đối tượng của bạn chuyển đổng khá nhanh và đổi vị trí trong khi quay thì bạn sẽ có được hình ảnh bị biến dạng. Vấn đề này được biết đến như là rolling shutter và nó có thể tạo ra các hiệu ứng ‘jello’ khá phiền phức, đặc biệt là khi bạn quay phim.

    [​IMG]
    Trong khi đó màn trập CCD, hay còn gọi là Global shutter, sẽ ghi toàn bộ khung hình một lúc, khá giống máy quay bằng phim. Nó giúp loại bỏ biến dạng và hình ảnh thu được sẽ khiến bạn hài lòng hơn.

    Màn trập đĩa quay (rotary disk shutter) là gì?

    Màn trập đĩa quay chỉ gắn liền với các các máy quay phim thực tế. Như bạn đã biết, máy quay phim hoạt động bằng cách phơi sáng 24 khung hình tách biệt trong mỗi giây. Kết quả là mang lại các chuyển động thay đổi thường xuyên tạo ra một chuỗi hoạt động. Hãy tưởng tượng các quá trình cơ học được đề cập trong bài viết này, được biết đến như các màn trập mặt phẳng tiêu điểm, chúng rất phức tạp và tốn thời gian để thực hiện 24 lần mỗi giây. Thay và đó ta có máy quay sử dụng màn trập đĩa quay.
    [​IMG]
    Màn trập này trông có vẻ khá giống một cái quạt. Nói một cách ngắn gọn, đĩa quay xoay vào bên trong thân máy ảnh, phơi sáng phim, sau đó bao phủ nó lần nữa với lưỡi đĩa. Quy trình đĩa quay hoạt động trong ba bước sau: bên dưới vỏ bọc của đĩa, phim máy quay sẽ di chuyển vào vị trí, đĩa sẽ cho ánh sáng vào và sau đó đĩa bao bọc lấy khung hình. Quy trình này được lặp lại 24 lần mỗi giây để mang lại cho bạn các hình ảnh chuyển động.

    [​IMG]
    Điều làm cho màn trập đĩa quay thật sự độc đáo đó là cách tính toán tốc độ màn trập. Với máy quay hiện đại, bạn có thể chọn tốc độ chính xác mà bạn muốn cho màn trập, nhưng với các máy quay phim truyền thống, bạn phải tự tính toán tốc độ màn trập. Đĩa quay có các góc shutter, hoặc các góc hình bánh (xem biểu đồ), được liệt kê trên lưỡi đĩa. Sau đó DP có thể xác định shutter bằng cách tính góc màn trập với tỉ lệ khung hình.

    Lấy ví dụ, nếu bạn đang quay một bộ phim tại 24 fps, và có một đĩa quay với shutter 180o, tốc độ màn trập lúc này nên là 1/48 hoặc gấp đôi 24 fps. Sơ đồ dưới đây có thể giúp bạn có được hình dung tốt hơn về cách quy trình này hoạt động.

    [​IMG]
    Ta có công thức tính từ màn trập đĩa quay (Shutter angle) sang tốc độ màn trập (shutter speed):

    [​IMG]

    [​IMG]
    Shutter angle (đơn vị độ) chuyển sang Shutter Speed (đv: giây). Quay ở 24 FPS
    Nếu bạn dự định quay phim trong thời gian tới, có rất nhiều nguồn trực tuyến khá hay để giúp bạn tìm ra tốc độ màn trập. Và việc tốc độ màn trập hiển thị bởi góc màn trập là một chuyện không hiếm khi quay bằng máy quay điện ảnh cao cấp.

    Màn trập lá (leaf shutter) là cái quái gì?

    Màn trập lá là một màn trập thực hiện chức năng bên trong ống kính. Thay vì hoạt động như một cánh cửa hay một chiếc quạt, màn trập lá làm việc giống một khẩu độ ống kính hơn.

    [​IMG]
    Bạn sẽ không thể thấy màn trập lá mỗi ngày. Thường thì chúng chỉ được tìm thấy ở định dạng bậc trung của máy ảnh chuyên về nhiếp ảnh cao cấp. Chúng hoạt động ở tốc độ đồng bộ flash cao hơn (lên đến 1/1600), rất hữu ích khi quay ngoài trời với mức f-stop ở dạng nhấp nháy. Bởi vì các ống kính này được chế tác bằng tay, không phải từ một dây chuyền lắp ráp, nên có xu hướng giá thành cực kỳ cao.

    Màn trập hoạt động

    Các video sau giới thiệu các trường hợp thực tế khi màn trập máy ảnh được quay chậm. Hãy lưu ý cách dùng lực khá mạnh lên thiết bị máy ảnh, dù vậy, màn trập máy ảnh vẫn không bị vỡ.

    Nikon D4 (DSLR)



    Canon 7D (DSLR)


    Fujifilm x-PRO1 (không gương lật)
    Chú ý xem cách máy ảnh không gương lật Fujifilm hoạt động, nó không có gương hoặc lăng kính năm mặt, và bộ cảm biến liên tục bị che khuất trong suốt quá trình chụp ảnh.

    24hinh.vn tổng hợp​
     
    LeeGiangK33A thích bài này.