Was ist die kürzest mögliche Verschlusszeit?


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Gibt es ein theoretisches Maximum, bei dem ein Verschluss nicht schneller laufen kann (abgesehen von der Lichtgeschwindigkeit :-))?

Gibt es eine Kamera mit der kürzesten Verschlusszeit? Was ist der Vorteil davon?


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Vielleicht von Interesse Ramesh Raskar Arbeit an Femto-Fotografie: web.media.mit.edu/~raskar//trillionfps
Eliseo Ocampos

Casio Exilim Pro EX-F1 zeichnet Filme mit 1200 Bildern pro Sekunde auf und hat eine maximale Verschlusszeit von 1/40000 Sek. So kann es schon auf Verbraucherebene recht schnell gehen, ohne in eine besonders hohe Preisspanne gehen zu müssen.
Esa Paulasto

Hey, Kinder, ein Kollege von uns (Eleftherios Goulielmakis) am CERN hat Anfang dieses Jahres eine Belichtungszeit von einer Yactosekunde entwickelt. Das ist eine Belichtungszeit von 1/10000000000000000000000000000 Sek. (24 von ihnen).
Stan

Antworten:


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Wenn Sie die Frage nicht auf den mechanischen Verschluss beschränken, betrug die kürzeste Verschlusszeit, die ich jemals in einer Bildverarbeitungskamera gesehen habe, 1 Mikrosekunde und machte Bilder mit 775.000 Bildern / s. Der Vorteil besteht darin, dass Sie Hochgeschwindigkeitsaktionen analysieren können, z. B. Körner, die während der Verarbeitung schnell einfliegen, Physik studieren, Tennisbälle auf Schläger schlagen und andere Arten von Stößen. Um blitzschnelle FPS zu erzielen, benötigen Sie einen passenden Verschluss. 25 fps benötigen eine maximale Verschlusslänge unter 40 ms. 100 fps benötigen weniger als 10 ms usw. Auch wenn man die Sonne betrachtet, Dinge verbrennt und Lötaktionen durchführt, können Laser ohne ND-Filter Anwendungen sein. Dann müssen Sie jedoch prüfen, ob es ein Problem ist, ND-Filter anstelle einer 100.000-Dollar-Kamera zu verwenden.


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Es gibt keinen schnellsten Verschluss. Die theoretisch schnellste Zeit wäre die Zeit, die benötigt wird, bis so viele Photonen, die Sie erfassen möchten, auf den Sensor treffen. Der Vorteil ist, dass es die Bewegung stoppt. Sie können sehen, was in einem sehr kleinen Moment passiert ist und somit eine sehr schnelle Aktion. Der Trick ist jedoch, genügend Licht zu haben. Sie benötigen genügend Fotos, um den Sensor während der Belichtung zu treffen, um die Details Ihrer Betrachtung erkennen zu können.

Die benötigte Lichtmenge erhöht sich proportional zur Verschlusszeit mit einem festen Faktor für die Empfindlichkeit des Sensors. Jedes Mal, wenn die Verschlusszeit doppelt so schnell wird, benötigen Sie doppelt so viel Licht, damit ein bestimmter Sensor ein Bild belichten kann. Dies führt zu praktischen Grenzen bei der vorhandenen Technologie, es gibt jedoch keine besondere physikalische Beschränkung der Verschlusszeit bei ausreichendem Licht und einem ausreichend schnellen Sensor.


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Ich möchte darauf hinweisen, dass ein Verschluss kein ordentliches "Ein", "Aus" ist. Die Belichtungszeit ist eine Anzeige der Belichtungszeit, nur von halb geöffnet bis halb geschlossen. Der "halbe Punkt" wird von einigen als "halber Gipfel" bezeichnet.

Mit anderen Worten, der Verschluss benötigt Zeit, um von der vollständig geschlossenen zur vollständigsten Öffnung zu gelangen, an der vollständigsten Öffnung zu bleiben und Zeit, um den Verschluss aus der geöffneten Position in die vollständig geschlossene Position zurückzubringen.

Dann stellt sich die Frage nach Genauigkeit und Wiederholbarkeit der angegebenen Einstellung. Blenden können genau sein, während Verschlusszeiten selten sind.


Das hängt wirklich von der Art des Verschlusses ab, ob es überhaupt einen mechanischen Verschluss gibt. Bei einem Verschluss mit zwei Vorhängen, wie er bei DSLR-Kameras nahezu universell ist, wird kein Teil des Films / Sensors länger belichtet als jeder andere Teil, solange der zweite Vorhang die gleiche Zeit benötigt, um die Bildebene zu überqueren, wenn er wieder abgedeckt wird wie der erste Vorhang beim Aufdecken.
Michael C

@ Michael Clark Ja. Ich kenne keine Hochgeschwindigkeitsfensterläden, die Vorhänge verwenden. Segmentierte Räder, Prismen usw. Irgendwann werden keine Fahrschlitze mehr verwendet. Nun, keine, von denen ich gewusst habe. Die Schlitzkameras, die ich benutzt habe, der Schlitz wurde repariert und der Film lief mit Geschwindigkeit daran vorbei.
Stan

@ Michael Clark Es gibt noch mehr. Zusätzlich zu Ihrem "solange der zweite Vorhang ..." ist die Beschleunigung und Verzögerung des Vorhangs. Zusätzlich zu der Schwierigkeit der Verzögerung zwischen dem Beginn und dem Ende der Belichtung gibt es einen messbaren Hysteresefehler für die Spaltbelichtung. Fahrtrichtungsrichtung des Verschlussvorhangs macht einige Arten von Beleuchtung und / oder Bewegungen problematisch. Der lineare Hochgeschwindigkeitsweg kann mit unterschiedlicher relativer Fahrtrichtung verzerrt werden.
Stan
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