Závěrka a expoziční čas

Co to je?

Jedná se o mechanicky různě konstruovanou součástku, která v klidovém stavu (v tradiční konstrukci) zamezuje průniku světla na světlo-citlivé médium. Při expozici se (různým způsobem) otevře a dovolí světlu průnik. Po uplynutí doby nutné k pořízení snímku o požadované světlosti se opět uzavře.

V moderních fotoaparátech odpadá nutnost v klidovém stavu zamezovat osvitu média. Senzor se klidně může osvítit i mezi expozicemi. Přesto v zrcadlovkách a dálkoměrech zůstává závěrka v klidu dále zavřená. Jiná je situace u kompaktů (tedy i bezzrcadlovek) nebo zrcadlovek ve chvíli, kdy pracují v režimu live-view. Senzor v klidovém stavu musí v takovém případě zastoupit funkci expozimetru, ostřícího senzoru i zobrazovače pro komponování snímku a je tedy nutné, aby byla závěrka neustále otevřena. V tomto případě tedy expozice sestává ze zavření, otevření pro expozici, zavření a následného opětovného otevření do klidového stavu.

Je to vždy takto?

Ne nutně. „digitální revoluce“ ve fotografii přinesla ještě jednu novinku, a tou je tzv. elektronická závěrka – tedy způsob limitování doby tvorby obrazu pouze na základě doby aktivního odečítání dat senzorem. Typické je to v kompaktech a mobilech, ale tento způsob limitování expozičního času si našel cestu i do vyšších tříd fotoaparátů. Jeho výhody jsou nasnadě – tichý chod bez mechanických součástek, které jsou namáhané a něco stojí. Navíc je možno dosáhnout velmi krátkých expozičních časů. Třeba DSLR autora článku se svou mechanickou závěrkou zvládá 1/8000s, jeho mobil s elektronickou závěrkou 1/16 000s…

Nevýhodou je pak, že odečet pixelů se děje postupně a nějakou chvíli trvá. To může limitovat synchronizační rychlost s bleskem (například Lumixy GM1 a GM5, pokročilé fotoaparáty s výměnnými objektivy a elektronickou závěrkou synchronizují jen do 1/50s) a způsobovat obrazové artefakty, zejména takzvaný „rolling shutter“ efekt:

Tento sloup samozřejmě není ve skutečnosti šikmý. To jen elektronická závěrka při focení z jedoucího vlaku způsobila „rolling shutter“ efekt.

Mechanické závěrky:

Jednolamelová závěrka
Se dnes nepoužívá. Můžete ji nalézt ve stařičkých krabicových fotoaparátech, nebo v levných filmových fotoaparátech z Číny. Jedna lamela zakrývá otvor pro světlo, při expozici se „uhne“ a v opačném směru pak vrátí zpět. Primitivní způsob, který má jednu vadu, kvůli které si ho uvádíme: nerovnoměrnost osvitu. Tím, že se vrací zpět v opačném směru, než byla otevřena (prostě „zpátky“), dochází k relativně vyššímu osvitu části snímku, kvůli době, kterou tento její pohyb trvá. Následující konstrukce tento problém řeší.

Centrální závěrka
Mechanismus běžný v pokročilých kompaktních přístrojích, případně u některých středoformátových objektivů: Závěrka je umístěna v objektivu, nebo těsně za ním a funguje podobně, jako clona (jejíž funkci v některých konstrukcích i zároveň zastává). Je složena z několika kovových lamel (3 a více), které se otevírají rovnoměrně do stran až do vzniku kruhového otvoru. Výhody: celá plocha je osvícena rovnoměrně, nedochází k otřesům, blesk lze synchronizovat v plném rozsahu časů. Nevýhody: omezení krátkých časů (běžně jen do 1/500s – 1/1000s), často variabilní nejkratší čas závěrky podle nastavené clony (po zaclonění závěrka zvládá kratší časy díky menšímu otvoru) a nutnost umístit mechanismus do každého objektivu zvlášť, mají-li být výměnné. V případě SLR je navíc nutnost držet takovouto závěrku v klidovém stavu otevřenou.

Štěrbinová závěrka
Dnes nejrozšířenější typ nacházený v přístrojích s výměnnými objektivy: zrcadlovkách, bezzrcadlovkách či digitálních dálkoměrech. Jedná se o mechanismus sestávající ze dvou lamel, které mají podobu buď dvou plátének či fólií (horizontální chod, u starších filmových přístrojů) nebo kovových lamel složených z několika segmentů (vertikální chod, dnešní typ). Jedna lamela vždy závěrku otevírá, druhá ji pak ve stejném směru zavírá. V ideálním případě zůstává mezi tím snímací médium po určitý čas celé vystaveno světlu. V případě velmi krátkých časů se však celé médium exponuje postupně pomocí štěrbiny, která se ze dvou lamel vytvoří a cestuje postupně po celé ploše snímače. Podle její šířky se liší úroveň výsledné expozice. Výhody tohoto systému jsou: široký rozsah časů (běžně od desítek vteřin až po 1/4000s-1/8000s, výjimečně až 1/12000s), umístění v těle (snadná výměna objektivů), umístění mimo optiku hledáčku (u zrcadlovek). Nevýhody jsou pak: ráz v jedné ose (otřesy), riziko „rolling shutter“ efektu (byť menší než u elektronické) a zejména omezení časů, použitelných s bleskem. Ten lze využít jen při rychlostech, při nichž závěrka zvládá otevřít celou svou plochu – při krátkých časech by došlo k osvitu jen určité plochy senzoru, dané momentální šířkou štěrbiny v závěrce. Typicky je dnes možno použít blesk u časů kolem 1/200s a delších. U dřívějších filmových přístrojů to ale mohla být třeba jen 1/30s. Limitní rychlost se většinou značí X a jedná se o tzv. synchronizační čas s bleskem. Poslední problém nastal po rozmachu live-view a zejména bezzrcadlovek – závěrka musí být v klidovém stavu otevřená a pouštět tak světlo na snímač, čímž se prodlužuje čas nutný k celému cyklu.

Závěrka s první lamelou elektronickou
Kvůli nutnosti složitějšího pohybu při live-view (zavřít-otevřít-zavřít-otevřít) došlo u některých přístrojů – buď standardně nebo volitelně – k zavedení první lamely elektronické. Tedy že expozice je spuštěna elektronicky, ale ukončena mechanickou „druhou“ lamelou. Výhody: tišší chod, menší zpoždění a zamezení vibracím. Nevýhody: za jistých okolností může dojít k nerovnoměrným expozicím u extrémně krátkých časů (např. Sony to přímo uvádí ve svém manuálu, ale jedná se ale spíše o použití velmi světelných objektivů, zejména staršího typu s manuálním přenosem clony).

_____________­________________________­________________________­_____________________

Přečíst si můžete také články o obrazovém šumu a světelnosti objektivů.

_____________­________________________­________________________­______________________