目前为什么不能用电子快门代替机械快门？

主题：目前为什么不能用电子快门代替机械快门？

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宾得单反

泡菜

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2012-03-15 16:47

电子快门的好处是，速度高，无震动，无快门次数限制，可靠性和稳定性高，近乎无成本。目前为什么不能用电子快门代替机械快门？
看了不少材料和回复，没有看到有力的解释。有人说果冻效应，但机械快门的果冻效应更严重，最好的机械快门捕捉时间也就1/300，而电子快门虽然采用rolling shutter，速度总比机械快门滚动的快。有人说用cmos取景的话，在照之前要先断电，释放cmos上的电荷，这样会有时滞，这个问题确实存在但可以解决，索尼半透镜将光分为两路，取景时cmos不再需要通电，而由专门的小型传感器负责取景。有人说在读取光电二极管感光强度的过程中传感器继续接受光照会干扰所需图像的信息，从而降低图像质量，这个结论很可能是目前电子快门无法取代机械快门的真正原因，但细节不详，因此不能判别或提出解决思路。还有人说是商业上的阴谋论，也不排除有这种因素在影响，使厂商不愿积极推进电子快门发展，而保留一个有利润的机械快门系统及连带的售价几千元的高速同步闪光灯。
欢迎懂的朋友来说说，到底现在电子快门比机械快门差在哪里？
以下内容由宾得单反于 2012-5-7 19:55 补充
非常感谢 louisschumacher 的回复，很有价值。
看来目前电子快门无法替换机械快门的原因还是rolling shutter方式的读取速度太慢，需要几十分之一秒，如果提高读取速度到1/200秒，就可以取缔一般单反上的机械快门了，1/300秒可以用在顶级机型中，虽然这样还不能取消闪光灯的高速同步功能，但至少可以得到减少震动、无次数限制、提高快门稳定性可靠性、省电、成本低等好处。很难提高读取速度吗？就算时钟频率不易提高太多，可以增加并行读取的带宽，在一个时钟周期内同时读取多个像素点，以复杂性换取更好的性能，这一直是电子设备的发展方式，增加的少量成本总能够伴随着巨大的产量和更先进的制程工艺而得到很好的控制。当然，如果有很好的global shutter解决方案就一步到位，连高速闪光同步都干掉了。

相关标签：索尼 Shutter 快门

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生旦净末丑

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2016-07-28 15:01

宾得单反发表于 2012-3-15 16:47
电子快门的好处是，速度高，无震动，无快门次数限制，可靠性和稳定性高，近乎无成本。目前为什么不能用电子快门代替机械快门？
看了不少材料和回复，没有看到有力的解释。有人说果冻效应，但机械快门的果冻效应更严重，最好的机械快门捕捉时间也就1/300，而电子快门虽然采用rolling shutter，速度总比机械快门滚动的快。有人说用cmos取景的话，在照之前要先断电，释放cmos上的电荷，这样会有时滞，这个问题确实存在但可以解决，索尼半透镜将光分为两路，取景时cmos不再需要通电，而由专门的小型传感器负责取景。有人说在读取光电二极管感光强度的过程中传感器继续接受光照会干扰所需图像的信息，从而降低图像质量，这个结论很可能是目前电子快门无法取代机械快门的真正原因，但细节不详，因此不能判别或提出解决思路。还有人说是商业上的阴谋论，也不排除有这种因素在影响，使厂商不愿积极推进电子快门发展，而保留一个有利润的机械快门系统及连带的售价几千元的高速同步闪光灯。
欢迎懂的朋友来说说，到底现在电子快门比机械快门差在哪里？

非常感谢 louisschumacher 的回复，很有价值。
看来目前电子快门无法替换机械快门的原因还是rolling shutter方式的读取速度太慢，需要几十分之一秒，如果提 ...

为什么CMOS就需要一边曝光一边读取呢？它整体曝光后，再进行读取，就那么困难？现在虽然CMOS有全域电子快门，但应用非常少，门槛很高。CCD的全域快门似乎门槛很低，感觉连十多年前的小DC也是全域电子快门。

如果仅仅因为读取速度慢，那么整体曝光再去读取，不管读取有多慢，也不会产生果冻现象。 本帖最后由生旦净末丑于 2016-7-28 15:06 编辑

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第 76 帖

无奈新手

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2016-01-05 19:31

不可一试发表于 2016-01-05 11:10
富士现在的电子不是全域快门

你一个不可一试和糊涂终结者的马甲又跳出来了，再复制粘贴加骂街把富士56秒杀佳能1Dx加328的盗图贴出来。然后手机胜全幅的盗图贴出来。你一个马甲键盘G闹腾什么！一边待着去。
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第 75 帖

不可一试

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2016-01-05 19:10

crosscar 发表于 2016-1-4 06:06
求教那么富士现在实现的电子全域快门是什么原理呢？也是在每个像素旁边加一个电荷存储器吗？

富士现在的电子不是全域快门

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melfes

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2016-01-04 07:13

crosscar 发表于 2016-01-03 22:06
求教那么富士现在实现的电子全域快门是什么原理呢？也是在每个像素旁边加一个电荷存储器吗？...

除了翔尼的机器并没有第二家有配了全域电子快门cmos的
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第 73 帖

crosscar

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2016-01-04 06:06

宾得单反发表于 2014-10-13 07:54
看到一条相关的最新消息：索尼推出全域电子快门全幅传感器 http://info.xitek.com/xitekzl/201409/25-161963.html
2014-9-25无忌转载
内容如下：
近日，微博上有一名叫“Kazuo_Hirai_SONY”（相当于“平井一夫 SONY”）的po主上传了一份关于索尼新款CMOS的谍照。但是，经过搜索，笔者在国外网站上也看到了同样的而且是无修版的图片！看这参数，索尼真是越来越丧心病狂了！
这张是国外的原图。从简单的参数上来看。索尼这枚传感器的素质还是很不错的，除了支持高分辨率连拍之外，其最大的特别就是支持“电子全域快门”。那么什么是“电子全域快门”呢？原理如下：CMOS是行扫描的曝光方式，每列像素曝光有先后顺序，不可能在同一时间点完成所有像素曝光。它实现“全局快门”的唯一方式就是在每个像素边加一个“电荷存储器”（实际就是控制曝光的开关）。

　　通俗得说就是把电荷存储起来，然后“集体”控制曝光时间，进行曝光的。但是这种做法必须牺牲感光面积，极难控制噪声，会导致画质下降。这也就是为什么很少出现电子全域快门的CMOS的原因。但是这次索尼居然把这项技术做到了相机CMOS上，实在是罕见啊！难 ...

求教那么富士现在实现的电子全域快门是什么原理呢？也是在每个像素旁边加一个电荷存储器吗？

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第 72 帖

不可一试

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2015-12-09 19:18

phantomx 发表于 2015-1-17 18:32
富士xt1,1/32000的快门，是不是技术进步了，还是有水分

1/32000是电子快门，这能有啥水分啊？

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第 71 帖

oop997

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2015-12-09 18:37

为什么我就不懂了。尼康有尝试电子快门。D70等其实算尼康非常成功产品。但是没有后来者接上。肯定有原因。具体我不懂。感光器耐用性上也没问题。现在D70还有很多正常服役。但是为什么不用电子快门。我觉得电子快门弊端很严重。要不索尼那黑科技。反观板都能去掉。去掉电子快门应该会非常积极的。还能省下生产成本。相机没快门。没反光板。正常用20年都不坏了。

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第 70 帖

benjamizhu

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2015-12-09 13:48

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第 69 帖

phantomx

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2015-01-17 18:32

long2001yuan 发表于 2014-10-15 16:27
谢谢提示，不过查阅了一下，D70的电子快门确实存在一定的问题：http://www_cnphotos_net/news/news/syqc/nikon/2004/04/24/2004424122844.htm

这恐怕是nikon以及其他厂商再没将电子快门用在高速快门的重要原因，我的猜测，目前的技术手段是无法在如此高速条件下获得凝固的电子信号的。

富士xt1,1/32000的快门，是不是技术进步了，还是有水分

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第 68 帖

老顽童

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2014-10-15 18:20

emca 发表于 2014-8-12 15:22
早年用D50拍夜景时，发现一个有趣现象：对着远处明亮的点状灯光，较慢速快门拍摄的同时，尽量快速地晃动相机——理论上，此时灯光应当在曝光过程中被拉成连续的“线”，但实际上成像下来，却是规则的虚线！因此，当时就怀疑：感光器并非是持续不断在感光的，而是以某个时间间隔，不断地“刷屏”采样。后来的相机就没有做这个实验了，反正※※又做不出感光器，研究了也无用。

这种现象原因不在感光器，而在远处那些灯光上。现在的灯光，很少用白炽灯了，都是清一色的气体放电灯。这些灯光是闪烁的，所以你晃动相机拍摄时，得到的是一条断续的线条。

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第 67 帖

long2001yuan

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2014-10-15 16:27

duoduobear 发表于 2014-10-14 22:00
参考一下Nikon D70的快门。它采用机械电子混合快门。1/500秒以上用电子快门。最高快门速度1/8000秒。

谢谢提示，不过查阅了一下，D70的电子快门确实存在一定的问题：http://www_cnphotos_net/news/news/syqc/nikon/2004/04/24/2004424122844.htm

这恐怕是nikon以及其他厂商再没将电子快门用在高速快门的重要原因，我的猜测，目前的技术手段是无法在如此高速条件下获得凝固的电子信号的。

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第 66 帖

duoduobear

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2014-10-14 22:00

long2001yuan 发表于 2014-9-11 10:03
一家之言：编筐编篓，重在收口。机械快门，是持续的感光过程，一直到coms被快门帘遮住。这个过程电子元器件可以气定神闲完成光电转换。而电子快门，这件事就看起来很仓促了，既要保证感光的完全中断，又要取到那个无限接近快门完成时间的光电数据，这个过程简直要求是同步完成的，想想真的是很困难。能够支持我想法的事实是，大部分（没有条件确认所有）的有电子快门的机器，电子快门的最高速度，都会低于其机械快门的最高速度。

机械快门依赖于感光原件的0与1，而电子快门依赖于精度不可能100%的时间取值，显然机械快门更可靠。

参考一下Nikon D70的快门。它采用机械电子混合快门。1/500秒以上用电子快门。最高快门速度1/8000秒。

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宾得单反

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2014-10-13 22:25

louisschumacher 发表于 2014-10-13 20:37
谢谢。最近我们和SONY开过会了，他们的确有一些Global shutter CMOS (全局快门CMOS)，会在最近的一两年逐渐出来。不过我们不是做单反的，只能说，Global shutter的技术看起来要被SONY攻破了。

各个项目的一小步最终会汇聚成革命性的新产品，非常高兴能得到您这样的内部人士分享的信息，很有价值。

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第 64 帖

louisschumacher

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主题: 118

帖子: 2333

2014-10-13 20:37

宾得单反发表于 2014-10-13 07:54
看到一条相关的最新消息：索尼推出全域电子快门全幅传感器 http://info.xitek.com/xitekzl/201409/25-161963.html
2014-9-25无忌转载
内容如下：
近日，微博上有一名叫“Kazuo_Hirai_SONY”（相当于“平井一夫 SONY”）的po主上传了一份关于索尼新款CMOS的谍照。但是，经过搜索，笔者在国外网站上也看到了同样的而且是无修版的图片！看这参数，索尼真是越来越丧心病狂了！
这张是国外的原图。从简单的参数上来看。索尼这枚传感器的素质还是很不错的，除了支持高分辨率连拍之外，其最大的特别就是支持“电子全域快门”。那么什么是“电子全域快门”呢？原理如下：CMOS是行扫描的曝光方式，每列像素曝光有先后顺序，不可能在同一时间点完成所有像素曝光。它实现“全局快门”的唯一方式就是在每个像素边加一个“电荷存储器”（实际就是控制曝光的开关）。

　　通俗得说就是把电荷存储起来，然后“集体”控制曝光时间，进行曝光的。但是这种做法必须牺牲感光面积，极难控制噪声，会导致画质下降。这也就是为什么很少出现电子全域快门的CMOS的原因。但是这次索尼居然把这项技术做到了相机CMOS上，实在是罕见啊！难 ...

谢谢。最近我们和SONY开过会了，他们的确有一些Global shutter CMOS (全局快门CMOS)，会在最近的一两年逐渐出来。不过我们不是做单反的，只能说，Global shutter的技术看起来要被SONY攻破了。

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宾得单反

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2014-10-13 07:54

louisschumacher 发表于 2012-3-15 19:36
对于这点的最佳未来解决方法，是使得 CMOS具有类似CCD的global shutter，这样可消除video的果冻效应，而且可以实现全电子化快门，增长寿命。短期workaround是类似Nikon J1/V1的方法，去采用高带宽数据快速读取降低果冻效应。

但我从一些sensor设计厂商了解到，近几年是没可能了。现存的global shutter 1寸左右CMOS价格很贵，比APS-C用的CMOS还贵，所以经济上是不划算的。

看到一条相关的最新消息：索尼推出全域电子快门全幅传感器 http://info.xitek.com/xitekzl/201409/25-161963.html
2014-9-25无忌转载
内容如下：
近日，微博上有一名叫“Kazuo_Hirai_SONY”（相当于“平井一夫 SONY”）的po主上传了一份关于索尼新款CMOS的谍照。但是，经过搜索，笔者在国外网站上也看到了同样的而且是无修版的图片！看这参数，索尼真是越来越丧心病狂了！

这张是国外的原图。从简单的参数上来看。索尼这枚传感器的素质还是很不错的，除了支持高分辨率连拍之外，其最大的特别就是支持“电子全域快门”。那么什么是“电子全域快门”呢？原理如下：CMOS是行扫描的曝光方式，每列像素曝光有先后顺序，不可能在同一时间点完成所有像素曝光。它实现“全局快门”的唯一方式就是在每个像素边加一个“电荷存储器”（实际就是控制曝光的开关）。

　　通俗得说就是把电荷存储起来，然后“集体”控制曝光时间，进行曝光的。但是这种做法必须牺牲感光面积，极难控制噪声，会导致画质下降。这也就是为什么很少出现电子全域快门的CMOS的原因。但是这次索尼居然把这项技术做到了相机CMOS上，实在是罕见啊！难道索尼大法又要狂刷机身了？

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第 62 帖

宾得单反

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2014-10-13 07:46

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第 61 帖

long2001yuan

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帖子: 640

2014-09-11 10:03

一家之言：编筐编篓，重在收口。机械快门，是持续的感光过程，一直到coms被快门帘遮住。这个过程电子元器件可以气定神闲完成光电转换。而电子快门，这件事就看起来很仓促了，既要保证感光的完全中断，又要取到那个无限接近快门完成时间的光电数据，这个过程简直要求是同步完成的，想想真的是很困难。能够支持我想法的事实是，大部分（没有条件确认所有）的有电子快门的机器，电子快门的最高速度，都会低于其机械快门的最高速度。

机械快门依赖于感光原件的0与1，而电子快门依赖于精度不可能100%的时间取值，显然机械快门更可靠。

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topma

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2014-09-11 09:34

对于一个机电专业的人来说，高科技时代机械快门的存在简直不可理喻。（因为我不了解CMOS感光元件的结构，仅从通用芯片的角度分析）1，速度：电子开关速度比机械开关速度快的不止千倍了，在没有高速需求的工业领域，最低端的单片机芯片采用4MHZ的时钟频率时，其读取数据的速度就已经达到百万分之一秒了。2，干扰：照片有干扰无非就是噪点、废片，工业领域有干扰就是误动作、事故，所以工业领域能用的控干扰技术在相机上完全能胜任。3，上电延时：了解单片机及外部电路的人都知道，芯片有个脚叫“片选端”，这个脚就是控制芯片工作的开关，完全没有延时顾虑。

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chxuyo

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2014-09-01 23:22

louisschumacher 发表于 2012-03-15 17:00
怎么没取代？　小DC上很多都是只有电子快门了。
只是单反上一般都还用机械快门，但是仔细看看，他们已经不再说全是机械了，严格的说，是机械-电...

5s 摇了一下没这个问题啊
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第 58 帖

宾得单反

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2014-09-01 23:12

ipphone 发表于 2014-8-31 15:47
最近冲动想入A7S，看到这贴，把今天在店里试下来的结果以及感受发上来，供科学家们分析：

“小冲动，欲在出游前入手A7S，还专门去Sony Style店里摸了一把，结果验证了那个江湖传闻：静音模式下高ISO拍摄会有类似于扫描线的干扰条纹出现在图像里。问题重现方法：M档，光圈F8，快门1/250秒，自动ISO，静音（不玩摄像的人买A7S，大概主要就是冲这种玩法去的），室内日光灯下，拍摄一张白纸，图像中出现两条明显的偏红色条纹。关掉静音就没这毛病。原理大概就跟拍电视机或显示器会出现条纹一样，快门速度高于光源的场频（50HZ？），感光的时间太短，光源还没来得及把全场均匀照亮。但不太明白为什么只有电子快门（静音模式）有这毛病，机械快门（非静音模式）就没这问题。不过不管怎么样，快门如果低于光源场频，应该也不会出现这毛病（今天在店里没想到这点，没试，不过理论上应该成立），所以实际使用中还是可以想办法规避的。”

另有朋友解释说：“机械快门靠控制快门帘那条缝的宽度决定快门时间，电子快门估计是靠软件来控制采样时间。”，不过对于前面的疑惑（为什么机械快门没问题）还是比较茫然。

机械快门有一个固定的下落速度，对A7S来说是1/250秒，通过调整前帘和后帘的时间差来控制曝光。最后曝光的一行比最先曝光的一行落后1/250秒，这个时间跟快门设定的曝光时间无关，即使选择1/8000秒，也是这样，变化的只是后帘在1/8000秒后跟着前帘落下。由于总共只差1/250秒，比50Hz的日光灯闪烁周期小很多，所以画面中看不到暗条。电子快门受cmos数据读出速度相对较慢影响，最后曝光的一行比最先曝光的一行落后几十分之一秒，每行曝光都是1/250秒，但是各行看到画面的时间分布在日光灯闪烁周期的各个部分，结果就导致有些行曝光时，灯比较暗，有些行曝光时灯比较亮，画面中出现暗条。

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第 56 帖

ipphone

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帖子: 249

2014-08-31 15:47

最近冲动想入A7S，看到这贴，把今天在店里试下来的结果以及感受发上来，供科学家们分析：

“小冲动，欲在出游前入手A7S，还专门去Sony Style店里摸了一把，结果验证了那个江湖传闻：静音模式下高ISO拍摄会有类似于扫描线的干扰条纹出现在图像里。问题重现方法：M档，光圈F8，快门1/250秒，自动ISO，静音（不玩摄像的人买A7S，大概主要就是冲这种玩法去的），室内日光灯下，拍摄一张白纸，图像中出现两条明显的偏红色条纹。关掉静音就没这毛病。原理大概就跟拍电视机或显示器会出现条纹一样，快门速度高于光源的场频（50HZ？），感光的时间太短，光源还没来得及把全场均匀照亮。但不太明白为什么只有电子快门（静音模式）有这毛病，机械快门（非静音模式）就没这问题。不过不管怎么样，快门如果低于光源场频，应该也不会出现这毛病（今天在店里没想到这点，没试，不过理论上应该成立），所以实际使用中还是可以想办法规避的。”

另有朋友解释说：“机械快门靠控制快门帘那条缝的宽度决定快门时间，电子快门估计是靠软件来控制采样时间。”，不过对于前面的疑惑（为什么机械快门没问题）还是比较茫然。

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消滅零回復

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2014-08-12 19:50

emca 发表于 2014-08-12 15:22
早年用D50拍夜景时，发现一个有趣现象：对着远处明亮的点状灯光，较慢速快门拍摄的同时，尽量快速地晃动相机——理论上，此时灯光应当在曝光过程中...

D50是CCD,而燈光變虛線是因為市電頻率導致閃爍
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missfeelingyou

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帖子: 9873

2014-08-12 15:28

LZ基本原理错误，sony的半透镜分光是拿去提供给相位对焦系统的，取景仍然靠CMOS。

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第 53 帖

emca

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帖子: 2756

2014-08-12 15:22

早年用D50拍夜景时，发现一个有趣现象：对着远处明亮的点状灯光，较慢速快门拍摄的同时，尽量快速地晃动相机——理论上，此时灯光应当在曝光过程中被拉成连续的“线”，但实际上成像下来，却是规则的虚线！因此，当时就怀疑：感光器并非是持续不断在感光的，而是以某个时间间隔，不断地“刷屏”采样。后来的相机就没有做这个实验了，反正※※又做不出感光器，研究了也无用。

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想想心痛

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2014-08-12 15:13

不是有EOS m，不过个人试过YN560，超过1/320快门能闪，但有黑影。

另外有品色闪光灯在，高速同步灯才380元，正式宣布高速灯进入廉价时代 本帖最后由想想心痛于 2014-8-12 15:14 编辑

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第 51 帖

深睡的水

泡菜

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2014-08-12 15:05

CCD&CMOS都是半导体元件，共同特点都有开关时间，而电子快门是利用感光元件电源开关来实现，而感光元件上电到正常工作有一延时，决定了现有工艺无法实现高速快门。电子快门应用在卡片机、手机等速度较慢的设备中。。。。。。随着工艺的进步，总有一天会突破。。。。。。。

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第 50 帖

难以名状的一团

泡菜

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2014-08-12 14:39

学习学习

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第 49 帖

迷鹿林

泡菜

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2014-07-11 11:57

貌似A7S有电子快门
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第 48 帖

不吐槽会死星人

泡菜

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2014-07-11 07:23

技术贴，好贴，在无忌都没有市场啊

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第 47 帖

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回复主题：目前为什么不能用电子快门代替机械快门？

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