Qual é a velocidade do obturador mais rápida possível?


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Existe um máximo teórico no qual um obturador não pode ir mais rápido (além da velocidade da luz :-))?

Existe uma câmera com a velocidade do obturador mais rápida? Qual a vantagem disso?


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Pode ser de interesse Ramesh Raskar trabalho sobre fotografia femto: web.media.mit.edu/~raskar//trillionfps
Eliseo Ocampos

O Casio Exilim Pro EX-F1 grava filmes a 1200 quadros por segundo e possui velocidade de obturador máxima de 1/40000 seg. Portanto, ele pode ficar bastante rápido já no nível do consumidor, sem a necessidade de entrar em uma faixa especial de alto preço.
Esa Paulasto 28/08

Ei, crianças, um colega nosso (Eleftherios Goulielmakis) no CERN desenvolveu um tempo de exposição de um yactosegundo no início deste ano. Esse é um tempo de exposição de 1/100000000000000000000000000000 seg. (24 deles).
Stan

Respostas:


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Se você não está limitando a pergunta ao obturador mecânico, a velocidade de obturador mais rápida que já vi em uma câmera de visão por computador foi de 1 micro segundo, tirando fotos a 775.000 quadros / s. A vantagem é analisar ações de alta velocidade, como grãos voando rapidamente durante o processamento, estudando física, bolas de tênis batendo nas raquetes, outros tipos de impacto. Para obter um FPS rápido, você precisa de um obturador para combinar. 25fps precisa de um comprimento máximo do obturador abaixo de 40ms. 100 fps precisa de menos de 10ms, etc. Também olhando para o sol, queimando objetos e ações de solda, lasers sem filtros ND podem ser aplicações, mas é preciso avaliar se é um problema usar filtros ND em vez de usar uma câmera de US $ 100.000.


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Não há obturador de velocidade mais rápida. O mais rápido teoricamente possível seria o tempo necessário para o número de fótons que você deseja capturar para atingir o sensor. A vantagem é que ele para o movimento. Você pode ver o que aconteceu durante um momento muito pequeno no tempo e, portanto, uma ação muito rápida. O truque é ter luz suficiente. Você precisa de fotos suficientes para atingir o sensor durante a exposição, a fim de poder descobrir os detalhes do que está vendo.

A quantidade de luz necessária aumenta proporcionalmente à velocidade do obturador com um fator fixo da sensibilidade do sensor. Cada vez que a velocidade do obturador fica duas vezes mais rápida, você precisa do dobro da luz para que um determinado sensor possa expor uma imagem. Isso leva a limites práticos com a tecnologia existente, mas não há nenhuma limitação física específica à velocidade do obturador, devido à luz suficiente e a um sensor rápido o suficiente.


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Eu gostaria de salientar que um obturador não é uma coisa limpa "ligada", "desligada". A velocidade do obturador é uma indicação da duração da exposição, de meio aberto a meio fechado. O "ponto intermediário" é chamado de "meio pico" por alguns.

Em outras palavras, o obturador leva tempo para ir da abertura totalmente fechada à sua máxima abertura, permanecer na sua abertura máxima e tempo para obtê-lo da posição aberta, de volta à sua posição totalmente fechada.

Depois, há a questão da precisão e repetibilidade para a configuração indicada. As aberturas podem ser exatas, enquanto as velocidades do obturador raramente são.


Isso realmente depende do tipo de obturador em questão, se é que existe mesmo um obturador mecânico. Com um obturador do tipo duas cortinas quase universal nas câmeras DSLR, nenhuma parte do filme / sensor é exposta por mais tempo do que qualquer outra parte, desde que a segunda cortina leve o mesmo tempo para atravessar o plano da imagem ao cobri-la novamente como a primeira cortina fez ao descobri-la.
Michael C

@ Michael Clark Sim. Não conheço persianas de alta velocidade que usem cortinas. Rodas segmentadas, prismas, etc. Em algum momento, fendas móveis não são empregadas. Bem, nada que eu saiba. As câmeras de fenda que usei, a fenda foi consertada e o filme passou por ela em alta velocidade.
Stan

@ Michael Clark Há mais. Além do seu "contanto que a segunda cortina ..." esteja a aceleração e desaceleração da cortina. Existe um erro de histerese mensurável para a exposição da fenda, além da dificuldade do atraso entre o início e o final da exposição. A direção da cortina do obturador dos erros de deslocamento torna problemáticos alguns tipos de iluminação e / ou movimentos. O deslocamento linear de alta velocidade pode ficar distorcido com diferentes direções de deslocamento relativas.
Stan
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