一切的一切都要從快門(mén)開(kāi)始說(shuō)起，當(dāng)我們要在某個(gè)時(shí)刻T拍攝一張照片，很簡(jiǎn)單就是在這個(gè)時(shí)刻打開(kāi)快門(mén)，讓CCD或者CMOS獲取這個(gè)時(shí)刻的光信號(hào)然后成像即可。然而問(wèn)題來(lái)了：打開(kāi)快門(mén)這個(gè)是一個(gè)連續(xù)動(dòng)作，是要時(shí)間的。針對(duì)低速攝影這個(gè)時(shí)間是可以忽略的，然而對(duì)于高速攝影這個(gè)時(shí)間就要命了。真是因?yàn)殚_(kāi)快門(mén)（對(duì)于手機(jī)其實(shí)是掃描）速度太慢，才形成了上面那張照片。

手機(jī)攝像頭工作原理

 

1.rolling shutter：卷簾快門(mén)（相機(jī)是機(jī)械式，手機(jī)是電子式的）顧名思義，快門(mén)像簾子一樣打開(kāi)和關(guān)閉，卷簾快門(mén)是現(xiàn)在相機(jī)普遍采用的快門(mén)結(jié)構(gòu)。

 

一般手機(jī)都不具備機(jī)械快門(mén)部件，取而代之的電子式的卷簾快門(mén)，我稱(chēng)之為掃描，在iphone上是逐行掃描。下面是示意圖，每個(gè)時(shí)刻手機(jī)只能得到ccd一列的所有像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)。所以通過(guò)逐行掃描的方式得到每一列的數(shù)據(jù)最后形成一張完整的照片。而這個(gè)掃描的時(shí)間我們可以認(rèn)為它就是手機(jī)的快門(mén)速度了（這就是為什么我們查看手機(jī)照片的exif信息時(shí)，雖然沒(méi)有機(jī)械快門(mén)但是也同樣有快門(mén)速度的原因）。

 

2.卷簾快門(mén)在高速攝影中的畸變效應(yīng)

 

卷簾快門(mén)可以造成如下的效果（不知道這幾個(gè)英文如何翻譯所以照搬了）：Wobble.（也被稱(chēng)為果凍效應(yīng)）SkewSmear：高速旋轉(zhuǎn)的扇葉螺旋槳等發(fā)生的扭曲現(xiàn)象部分曝光：也就是我這張照片出現(xiàn)的問(wèn)題，下面那張水滴的照片是我拍的，可以看到只有右邊部分接受到了曝光。

 

3.關(guān)于高速攝影高速攝影的魅力在于能夠捕捉很多肉眼難以發(fā)現(xiàn)的瞬間，很多攝影愛(ài)好者都癡迷于高速攝影。其中玩的人比較多的就是拍水花了，這里推薦一個(gè)外國(guó)人的作品Flickr: oldschooljack, Jack Long's Photostream，他聲明謝絕一切轉(zhuǎn)載所以我就不貼圖了，有興趣的人可以打開(kāi)看看。高速攝影的原理：一句話(huà)用慢門(mén)+高速閃光燈凝固瞬間，前段時(shí)間我一直嘗試不使用閃光燈來(lái)做高速攝影，最后的努力都已失敗告終，果然沒(méi)有閃光燈是不行的。

 

在一個(gè)比較暗的環(huán)境下將相機(jī)設(shè)置成B門(mén)或者長(zhǎng)曝光的模式，例如快門(mén)5秒，光圈8.0，ISO：100?？傊畬?shí)需要在不開(kāi)閃光燈的情況下，拍出來(lái)的照片接近全黑（即基本沒(méi)有光進(jìn)入）。然后我們就要拿出閃光燈了，比較好的外閃都具備高速閃光的模式，即閃光時(shí)間極短10微秒到幾百微秒。

 

光從點(diǎn)亮到熄滅總共時(shí)間才不到一毫秒，但是這段時(shí)間的光是足夠強(qiáng)的，所有物體都被亮了。如果在這個(gè)時(shí)候恰好相機(jī)的快門(mén)是打開(kāi)著的那么這個(gè)瞬間的圖像也就被完整的紀(jì)錄在相機(jī)的感光元件上了。而光消失之后，雖然相機(jī)仍舊處于曝光狀態(tài)，但由于環(huán)境光照十分微弱所以不會(huì)被感光元件感知。這樣就實(shí)現(xiàn)了高速攝影。

 

結(jié)論：高速攝影的凝固時(shí)間等于閃光持續(xù)時(shí)間而與相機(jī)快門(mén)時(shí)間無(wú)關(guān)，相機(jī)的光圈值以及ISO大小可以調(diào)節(jié)照片的明亮程度。