در دوربین های عکاسی عموما از سه نوع شاتر استفاده می شود. شاتر مکانیکی، شاتر الکترونیکی و شاتر پرده جلو الکترونیکی (EFCS)، که از میان آنها، شاتر مکانیکی بطور شایع تری در دوربین ها بکار می رود.
شاتر EFCS (Electronic Front-Curtain Shutter) که در مواردی هم به صورت EFSC (Electronic First Shutter Curtain) نامیده می شود، به عنوان یک امکان اضافه بر شاتر مکانیکی، در برخی دوربین های جدیدتر تعبیه شده است.
ساختار شاتر پرده جلو الکترونیکی
برای درک بهتر ساختار و نحوه عملکرد شاتر پرده جلو الکترونیکی (EFCS) ابتدا به مکانیسم شاتر مکانیکی که بطور سنتی در دوربین ها بکار رفته است می پردازیم.
شاتر مکانیکی معمول در دوربین های عکاسی خصوصا در دوربین های DSLR از نوع شاتر پرده ای (Focal-Plane Shutter) می باشد.
این نوع شاتر عموما از دو تیغه (یا پرده) بر روی یکدیگر تشکیل شده است. طرز عمل آنها به این صورت است که در هنگام گرفتن عکس پس از اینکه دکمه شاتر فشرده می شود، ابتدا تیغه جلویی یا اصطلاحا پرده جلو باز می شود و اجازه می دهد برای لحظه ای کوتاه، نور به سنسور برخورد کند. سپس پرده عقب شروع به بسته شدن می کند تا هنگامی که دریچه شاتر کاملا بسته شود. در این زمان نوردهی پایان یافته است. پس از اتمام نوردهی، پرده ها به محل اولیه خود باز می گردند تا برای عکس بعدی آماده باشند.
نحوه عملکرد پرده های شاتر در هنگام نوردهی سنسور
در دوربین های DSLR در حالت نمای زنده (Live View) علاوه بر اینکه آینه دوربین بالا رفته است، دریچه شاتر نیز باز می باشد تا اجازه برخورد نور به سنسور و امکان نمای زنده فراهم گردد. اگر در این حالت توسط شاتر مکانیکی اقدام به گرفتن عکس کنید، پس از فشردن دکمه شاتر ابتدا دریچه شاتر بسته می شود تا برخورد نور به سنسور قطع گردد. سپس مراحل باز شدن پرده جلو و سپس بسته شدن پرده عقب اتفاق می افتد. این موضوع باعث می شود که مختصری تاخیر (Delay) در فرایند ثبت تصویر اتفاق افتد.
در دوربین های DSLR در حالت نمای زنده، آینه دوربین بالا رفته و دریچه شاتر نیز باز می باشد.
شاتر پرده جلو الکترونیکی (Electronic Front Curtain Shutter) یا بطور مختصر EFCS ، مکانیسمی است که در دوربین های بدون آینه (Mirrorless) و در حالت نمای زنده در دوربین های DSLR قابل استفاده می باشد.
طرز کار EFCS به این صورت است که قبل از شروع نوردهی، پرده جلو شاتر باز است ( در حالت نمای زنده یا دوربین های بدون آینه)، بنابراین پرده جلو در فرایند نوردهی سنسور شرکت داده نمی شود.
با فشردن دکمه شاتر، نوردهی سنسور بدون حضور پرده جلو و به صورت الکترونیکی شروع می شود و به دنبال آن، با بسته شدن پرده عقب شاتر، نوردهی به صورت مکانیکی خاتمه می یابد.
مقایسه طرز کار شاتر پرده جلو الکترونیکی با شاتر مکانیکی
با توجه به اینکه کاربرد شاتر پرده جلو الکترونیکی، بیشتر برای جلوگیری از تکان یا شوک شاتر (Shutter Shock) است. به همین علت ابتدا به شرح مختصری در خصوص شوک شاتر می پردازیم.
شوک شاتر
لرزش دوربین در هنگام عکاسی، می تواند موجب تاری تصویر گردد و برای جلوگیری از آن، روش های مختلفی بکار می رود. استفاده از سه پایه، افزایش سرعت شاتر، بکار بردن سیستم های تثبیت کننده تصویر (Stabilizer) و یا انجام قفل آینه در دوربین های DSLR از روش هایی است که برای کنترل لرزش دوربین در موارد مختلف بکار می روند. برای مطالعه بیشتر در این خصوص می توانید به مقاله "چگونه از لرزش دوربین عکاسی جلوگیری کنیم؟" در همین وب سایت مراجعه نمایید.
یکی از مکانیسم های ایجاد لرزش در دوربین، لرزشی است که از باز شدن شاتر مکانیکی ایجاد می شود. به این صورت که باز شدن پرده جلو با ایجاد ارتعاشات بسیار مختصری همراه است که در شرایط خاصی می تواند موجب لرزش مختصر دوربین و ایجاد تاری و کاهش شارپی تصویر گردد.
به ارتعاش ناشی از باز شدن شاتر که در ابتدای نوردهی ایجاد می شود، اصطلاحا تکان یا شوک شاتر (Shutter Shock) می گویند. شوک شاتر می تواند در هر دوربینی که شاتر مکانیکی از نوع پرده ای (Focal-Plane Shutter) دارد، ایجاد شود.
شوک شاتر اصولا در اثر باز شدن پرده جلو شاتر ایجاد می شود و در این فرایند، پرده عقب شاتر نقشی ندارد، زیرا در انتهای نوردهی حرکت کرده و دریچه شاتر را می بندد.
معمولا تاری ناشی از شوک شاتر در مواقعی ایجاد می گردد که از لنزهای با فاصله کانونی بلند استفاده می شود. البته در استفاده از مبدل تله (Teleconverter) و در عکاسی میکروسکوپی نیز این مشکل اتفاق می افتد.
دوربین کانن 5D IV با لنز 400mm ـ100 با f/14.0 و سرعت شاتر 1/60s - تصویر سمت چپ به علت شوک شاتر شارپی کمتری دارد. در تصویر سمت راست از حالت Silent LV Shoot استفاده شده است.
بر اساس فاصله کانونی لنز و در سرعت های خاصی از شاتر ممکن است شوک شاتر اتفاق بیافتد. این موضوع در بیشتر لنزها بطور معمول در سرعت شاتر 1/2 تا 1/50 ثانیه می باشد.
در هنگام بکار بردن لنزهای با فاصله کانونی بلند (تله فوتو) و یا استفاده از مبدل تله (Teleconverter) وقتی از سرعت های پایین تر شاتر استفاده می شود، خصوصا در سرعت های کمتر از اندازه قاعده متقابل (Reciprocal Rule)، ایجاد شوک شاتر شایع تر است.
بر طبق قاعده متقابل ، وقتی دوربین را بر روی دست گرفته اید، برای به حداقل رساندن حرکت ناشی از لرزش دست، لازم است حداقل سرعت شاتر دوربین، معادل با معکوس عدد فاصله کانونی لنز مورد استفاده باشد. مثلا با یک لنز 50mm ، سرعت مناسب برای شاتر 1/50sec و یا بیشتر باشد.
وقتی از دوربینی استفاده می کنید که سیستم شاتر آن از نوع شاتر پرده ای است، امکان ایجاد شوک شاتر وجود خواهد داشت، ولی در سایر انواع شاتر این موضوع مطرح نمی باشد.
کارکرد شاتر پرده جلو الکترونیکی (EFCS)
همانطور که قبلا اشاره شد، پرده عقب شاتر نقشی در ایجاد شوک شاتر ندارد و لرزش ایجاد شده در اثر باز شدن پرده جلو شاتر می باشد. بنابراین اگر بتوان از لرزش ناشی از پرده جلو شاتر (Front Curtain) جلوگیری نمود، از لرزش دوربین و در نتیجه تاری تصویر نیز جلوگیری خواهد شد.
بنابراین با استفاده از سیستم EFCS که در آن پرده جلو شاتر در فرایند نوردهی نقشی ندارد، می توان از ایجاد شوک شاتر جلوگیری نمود.
در دوربین های DSLR که دارای آینه هستند، هنگامی می توان از شاتر با مکانیسم EFCS استفاده نمود که آینه دوربین بالا باشد (Mirror up). در این نوع دوربین ها عموما EFCS در حالت نمای زنده (Live View) قابل فعال شدن می باشد.
دوربین کانن 5D IV با لنز 400mm ـ100 با f/16.0 و سرعت شاتر 1/8s – در تصویر سمت راست که از مکانیسم EFCSدر نمای زنده استفاده شده است جزئیات شارپ تر از تصویر سمت چپ می باشد.
فعال کردن حالت EFCS بر روی دوربین
لازم است ابتدا بررسی کنید که آیا دوربین شما حالت EFCS را پشتیبانی می کند یا خیر. برای این کار می توانید به دفترچه راهنمای دوربین و یا وب سایت های معتبر مراجعه نمایید.
همچنین برای اینکه ببینید دوربین شما در چه حالت هایی امکان استفاده از EFCS را دارد، بهترین کار مراجعه به دفترچه راهنمای دوربین است زیرا در دوربین های مختلف تفاوت هایی وجود دارد.
توجه داشته باشید که وقتی حالت بالا بودن آینه و EFCS با هم فعال هستند به این معنی است که آینه و پرده جلو شاتر هر دو بالا رفته اند و در پایان نوردهی، فقط پرده عقب شاتر عمل می نماید.
در عموم دوربین ها در هنگام استفاده از فلاش، EFCS غیر فعال خواهد شد.
در دوربین های ساخت شرکت نیکون (Nikon) که EFCS را پشتیبانی می کنند، عموما در منوی دوربین گزینه ای برای فعال سازی آن مشخص شده است که لازم است ابتدا آن را فعال نمایید.
دقت کنید که EFCS فقط در حالت هایی که آن را پشتیبانی می کند، عمل می نماید. مثلا در دوربین های نیکون مدل D810 یا D7500 بایستی حالت بالا بردن آینه (Mirror Up) با یا بدون نمای زنده فعال شده باشد یا در مدل D850 علاوه بر حالت های قبلی، در حالت شلیک بی صدا (Quiet and Quiet Continuous modes) نیز قابلیت استفاده از EFCS وجود دارد.
نمونه منوی دوربین نیکون D810 برای فعال کردن EFCS
در دوربین های DSLR جدیدتر ساخت شرکت کانن (Canon)، اصولا حالت EFCS در شرایط نمای زنده (Live View) قابل اجرا می باشد. در بیشتر دوربین های DSLR کانن، با فعال کردن حالت نمای زنده، بطور پیش فرض EFCS نیز فعال می گردد.
در برخی مدل ها مثل دوربین های کانن سری 5D با فعال کردن منوی شلیک نمای زنده بی صدا (Silent LV Shoot)، قابلیت EFCS فعال می شود که امکان تنظیم در دو حالت عکاسی پیوسته (Mode 1) و شلیک تک فریم (Mode 2) در آنها تعبیه شده است.
در دوربین های بدون آینه ساخت شرکت سونی (Sony) و برخی مدل های شرکت فوجی فیلم (Fujifilm) عموما برای فعال کردن EFCS لازم است گزینه e-Front Curtain Shut. در منوی دوربین فعال شود.
سمت راست منوی دوربین سونی a7 III و سمت چپ منوی دوربین کانن 80D برای فعال کردن EFCS
در دوربین های بدون آینه (Mirrorless) همانطور که از نام آن مشخص است آینه ای وجود ندارد که لازم باشد آن را از مقابل سنسور دور نمود. در اکثر دوربین های بدون آینه، مکانیسم EFCS وجود دارد و معمولا بصورت پیش فرض فعال است.
در دوربین های بدون آینه وجود EFCS بسیار مهمتر از دوربین های DSLR است زیرا پرده جلو در این دوربین ها همواره باز است و اگر سیستم EFCS فعال نباشد، برای گرفتن عکس لازم می شود که ابتدا پرده جلو بسته شده و برای انجام نوردهی، مجدد باز شود. به عبارتی شاتر دو بار درگیر می شود و این موضوع ممکن است لرزش بیشتری ایجاد کند.
معایب استفاده از EFCS
سنسور دوربین های عکاسی در هنگام دریافت اطلاعات در ابتدای نوردهی (Exposure) کمی تاخیری عمل می کنند. به همین علت در EFCS که عملکرد مکانیکی پرده جلو شاتر متوقف شده است، پس از فشار دادن دکمه شاتر، تاخیر مختصری تا شروع شدن نوردهی به صورت الکترونیکی بوجود می آید. این تاخیر می تواند اشکالاتی در نحوه ثبت تصاویر ایجاد کند، خصوصا وقتی که از یک سوژه متحرک عکاسی می شود. بطوریکه گاهی ممکن است در تصویر سوژه، کمی محوی ایجاد شود و یا تصویر ممکن است کم نور (Underexposed) یا پرنور(Overexposed) ثبت گردد.
در مواقعی که از سرعت های بالای شاتر ( خصوصا سریع تر از 1/1000s) به همراه اندازه های بزرگ روزنه دیافراگم استفاده می کنید، اگر حالت EFCS فعال باشد ممکن است در بوکه های موجود در تصویر مختصری اعوجاج اتفاق افتد و کیفیت آنها آشکارا کاهش یابد. در این موارد بهتر است که حالت EFCS را در دوربین غیرفعال کنید.
عقیده بر این است که اعوجاج ایجاد شده در بوکه ها به این علت است که پرده عقب شاتر چند میلیمتر جلوتر از سنسور واقع شده است و هنگامی که سرعت شاتر بالا می باشد، با بسته شدن سریع پرده عقب، وجود این فاصله منجر به اثر تخریبی بر دیسک های نورانی مناطق خارج از فوکوس یا همان بوکه ها خواهد شد، خصوصا در لنزهای سریع وقتی که روزنه دیافراگم کاملا باز شده باشد.
دوربین Sony A7s با لنز ZhongYi 50mm 0.95 باf/0.95 و سرعت شاتر 1/8000s. تصویر سمت راست در حالت EFCS و سمت چپ با شاتر مکانیکی ثبت گردیده است.
به علت اشکالاتی که ممکن است در هنگام فعال بودن EFCS در سرعت های بالای شاتر اتفاق افتد، در اغلب دوربین هایی که این قابلیت را دارند، حداکثر سرعت شاتر در حالت EFCS در حدود 1/2000sec و یا کمتر پیش بینی شده است.
در سرعت های بالای شاتر ممکن است روشنایی سطح تصویر به صورت غیر یکنواخت ثبت گردد و کیفیت عکس کاهش یابد.
دوربین Sony A7 با سرعت شاتر 1/3200 بدون استفاده از فیلتر، در حالت EFCS – به ناحیه تاریک در بالای تصویر توجه فرمایید.
حالت EFCS اصولا به صورت پیش فرض در همه دوربین ها استفاده نمی شود. اشکالات پیش آمده در شرایط خاص، گاهی آنقدر مخرب است که لازم می شود بخشی از تصویرکه دچار اشکال شده است حذف گردد.
شاتر مکانیکی در سرعت های بالای شاتر، بهتر عمل می کند، بنابراین در شرایطی مثل عکاسی ورزشی یا حیات وحش که قصد دارید از سوژه های متحرک با سرعت بالای شاتر عکاسی کنید، از سیستم شاتر مکانیکی استفاده نمایید و اگر دوربین شما از نوع بدون آینه بود، حالت EFCS را خاموش کنید.
در دوربین های DSLR عموما بطور پیش فرض شاتر مکانیکی فعال است و در اکثر مدل ها، سیستم EFCS در حالت نمای زنده قابل فعال شدن می باشد.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
گردآوری و تألیف: امیر دولتیاری
تاریخ نگارش/آخرین ویرایش: 1399/2/1
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مراجع:
1_Matthew Saville (2017). What Is Mirror Lock Up & Electronic First Curtain Shutter? Retrieve from www.slrlounge.com on Apr 15.
2_Nasim Mansurov (2019). Electronic Front-Curtain Shutter Explained. Retrieve from https://photographylife.com on Jan 4.
3_Michael Zhang (2018). PSA: Electronic Front-Curtain Shutter May Be Quietly Hurting Your Bokeh. Retrieve from https://petapixel.com on Dec 7.
4_Michael Hohner (2014). Electronic First Curtain Shutter. Retrieve from www. mhohner.de on Sep 6.
5_Bastian K (2016). Limitation of The Electronic Shutter Function. Retrieve from https://phillipreeve.net on Nov 13.
6_Editors (2019). What is the electronic front curtain shutter function? Retrieve from www.sony-asia.com on Aug 10.
7_Editors (2020). Technical Solutions: D810 TIPS, the Electronic Front-Curtain Shutter. Retrieve from https://nps.nikonimaging.com on Apr 14.
مقالات مرتبط:
- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 2) سرعت شاتر
- چگونه از لرزش دوربین عکاسی جلوگیری کنیم؟
- ساختار دوربین های عکاسی دیجیتال
- دوربین های عکاسی دیجیتال و انواع آنها
- نحوه کارکرد حسگر ( سنسور ) در دوربین های عکاسی دیجیتال
- عمق میدان و عوامل موثر بر آن
- انواع لنزها و طبقه بندی آنها