Rodzaje migawek w aparacie – jak działają i czym się charakteryzują?

Migawka mechaniczna

Jak wynika już z samej nazwy, praca migawki mechanicznej jest możliwa dzięki sprecyzowanemu ruchowi fizycznych komponentów, które w odpowiedni sposób doprowadzają do odsłonięcia się światłoczułej matrycy aparatu lub kamery.

Mechanizm ten został szerzej rozpowszechniony już w II połowie wieku XIX – notabene przez polskiego fotografa Stanisława Jurkowskiego – i z biegiem czasu oczywiście ewoluował: począwszy od ręcznego zasłaniania błony fotograficznej deklem od obiektywu, aż po rozwiązania współczesne, a więc konstrukcje bazujące między innymi na ruchu tak zwanych kurtyn (lamelek) migawki. 

Szczelina migawki – uproszczona wizualizacja

Określone tempo przemieszczających się kurtyn migawki mechanicznej – znajdujących się tuż przed cyfrowym czujnikiem aparatu – decyduje o tym, w jakim czasie dojdzie do naświetlenia się danego kadru. Z kolei przestrzeń, która powstaje pomiędzy poruszającymi się lamelkami jest potocznie nazywana „szczeliną" – jej rozmiar jest uwarunkowany zmiennym tempem podróżujących w czasie fizycznych elementów migawki i to właśnie również z tego powodu określa się ją mianem migawki szczelinowej. A więc innymi słowy rozmiar „szczeliny" jest odpowiednikiem parametru czasu ekspozycji. 

Migawka szczelinowa z widocznymi lamelkami, źródło: Wikipedia

W czasach świetności lustrzanek cyfrowych migawka szczelinowa wiodła zdecydowany prym. Współcześnie jednak ów mechanizm jest sporym ograniczeniem dla nowoczesnych technologii, które znajdziemy w bezlusterkowcach – między innymi w kontekście rejestracji bardzo dużej ilości klatek na sekundę czy też w odniesieniu do prędkości naświetlania pojedynczego ujęcia w trakcie przykładowej współpracy aparatu z lampą błyskową.

Praca migawki szczelinowej determinuje określony czas graniczny, który pozwala na prawidłową synchronizację aparatu z błyskiem i zwykle zawiera się on w przedziale między 1/125 a 1/250 sekundy. Paradoksalnie jednak to właśnie te „wolne" konstrukcje mechaniczne bardziej nadają się do pracy z błyskiem niż zaawansowane migawki elektroniczne – choć oczywiście i w tym przypadku znajdziemy odstępstwa od normy. Za przykład niech posłuży model Sony A1, który w trybie cichej migawki elektronicznej synchronizuje się z lampą błyskową w czasie 1/200 sekundy! 

Warto jednak na ten moment zapamiętać, że dopóki inżynierowie nie znajdą skutecznego sposobu na satysfakcjonującą współpracę błysku z migawkami elektronicznymi, a migawki globalne – o których również piszemy poniżej! – nie rozpowszechnią się na rynku na dobre (i nie w tej cenie...), dopóty mechanizm szczelinowy pozostanie numerem jeden w tym konkretnym aspekcie. 

Innym rodzajem migawki pracującej w sposób mechaniczny jest migawka centralna, która ze względu na swoją konstrukcję – stworzoną z półkolistych blaszek – nazywana jest także migawką irysową. Jest ona elementem wbudowanym bezpośrednio w obiektyw fotograficzny lub znajdującym się tuż za nim – obecnie jednak bardzo rzadko występuje: najczęściej w kompaktach, a także w aparatach średnio i wielkoformatowych. Można ją także znaleźć w zaawansowanych obiektywach z serii S marki Leica, które gwarantują udaną synchronizację błysku lampy z czasem naświetlania wynoszącym nawet 1/1000 sekundy! 

Migawka elektroniczna

W odróżnieniu od tradycyjnego mechanizmu migawki – działającego w oparciu o fizyczne elementy – jego elektroniczny ekwiwalent bazuje w pełni na odpowiedniej „aktywacji" cyfrowego czujnika aparatu. 

Procedura naświetlania matrycy z użyciem migawki elektronicznej polega na sekwencyjnym sczytywaniu pikseli w sposób liniowy – to znaczy od „czubka” aż po krańce światłoczułego sensora, którego poszczególne rzędy pikseli są kolejno włączane i wyłączane – finalnie prowadząc do zdefiniowania konkretnego czasu ekspozycji. 

Wizualizacja sposobu odczytu obrazu przez migawkę elektroniczną (liniowy) oraz migawkę globalną (całościowy)

Trzeba podkreślić, że migawka elektroniczna – pozbawiona fizycznych ograniczeń – umożliwia fotografowanie z ultrakrótkimi czasami naświetlania rzędu 1/64 000 sekundy! – np. w aparacie Canon EOS R3 – a także uzyskanie nieporuszonego oraz wyjątkowo ostrego obrazu. Warto mieć świadomość tego, że w przypadku migawki mechanicznej będziesz w stanie uzyskać zaledwie 1/8000 sekundy – a więc przeszło 8 razy wolniejszy czas ekspozycji, który nie zawsze jest wystarczający do zarejestrowania tych najważniejszych ułamków sekund z danego wydarzenia. 

Elektroniczna migawka gwarantuje także zupełnie bezgłośną pracę aparatu, która umożliwia fotografowanie w trybie „incognito” – a więc w sytuacjach, gdzie obecność fotografa nie powinna kolidować z najważniejszymi wydarzeniami dziejącymi się na pierwszym planie – przykładowo podczas reportaży wykonywanych w kościele lub teatrze czy też w trakcie realizacji fotosów na planie filmowym. 

Szybkość i wydajność to absolutnie niepodważalne cechy migawki elektronicznej, choć i ona nie jest pozbawiona wad.

Pierwszym powszechnym problemem jest efekt rolling shutter, który powstaje w momencie, gdy tempo odczytu matrycy nie jest kompatybilne z prędkością fotografowanych obiektów – czyli gdy paradoksalnie elektroniczna migawka okazuje się być za wolna! Wówczas w zarejestrowanym obrazie pojawiają się dystorsje, które najłatwiej zauważyć w pionowych częściach kadru lub ujęcia – zwykle pochylonych na wskutek złej interpretacji ruchu przez matrycę. 

Efekt rolling shutter widoczny podczas szybkich szwenków wykonanych aparatem Lumix S5 II

Drugim najczęstszym problemem pojawiającym się we współpracy z migawką elektroniczną jest migotanie obrazu. Wynika ono z desynchronizacji pomiędzy czasem naświetlania oraz częstotliwością migotania oświetlenia, które jest składową danej ekspozycji filmowej lub fotograficznej.

Flickering objawia się w formie poziomych czarnych pasów widocznych w całej płaszczyźnie kadru – można powiedzieć, że widać wówczas gołym okiem liniową pracę migawki elektronicznej, której tempo pracy nie zgrało się z cyklem migotania konkretnego źródła światła. 

Więcej o zjawisku migotania przeczytasz tutaj:

➡ Flickering obrazu – czym jest i jak mu zapobiegać?

Trzeci problem migawki elektronicznej, o którym już częściowo wspomnieliśmy, dotyczy jej współpracy – a w zasadzie jej braku – z lampami błyskowymi. Decydując się na w pełni elektroniczny odczyt obrazu nie będziesz w stanie prawidłowo zsynchronizować błysku ze swoim aparatem – tutaj przyczyną jest również sekwencyjna praca elektroniki.

Obecnie na rynku jest naprawdę bardzo mało modeli aparatów, których elektroniczna migawka radzi sobie z tą zagwozdką – dlatego w tej konkretnej kategorii nieustannie wygrywa najbardziej powszechny mechanizm migawki szczelinowej. 

Współczesne bezlusterkowce mają także dostęp do ciekawej opcji, która polega na połączeniu pracy migawki elektronicznej oraz mechanicznej. Wówczas w czasie wykonywania ujęcia korzysta się początkowo z „elektronicznej kurtyny”, a następnie z tej tradycyjnej – to powoduje, że w pierwszej fazie cyfrowego zapisu piksele na matrycy sczytywane są liniowo, natomiast w fazie końcowej mechaniczna kurtyna wieńczy proces naświetlania ekspozycji.

Taki wariant umożliwia przede wszystkim pracę z błyskiem oraz skuteczną synchronizację aparatu z lampami, a także cichszą pracę samego sprzętu – podczas fotografowania słychać jedynie pojedynczy dźwięk zamykania się drugiej kurtyny – oraz redukcję drgań matrycy. Co więcej, problemy z rolling shutterem oraz migotaniem również są zniwelowane. 

Elektroniczna 1 zasłona w menu aparatu Canon EOS R8, źródło: Canon

Migawka globalna

I na sam koniec, przysłowiowa „wisienka na torcie", czyli migawka globalna, której zeszłoroczna implementacja do modelu aparatu Sony α9 III narobiła sporo medialnego szumu. Choć tego rodzaju „globalne" rozwiązanie nie jest zasadniczo czymś zupełnie nowe – ponieważ bazuje na nim większość współczesnych kamer przemysłowych – to niewątpliwie otworzyło ono nowy rozdział na rynku konsumenckim, który uzyskał dostęp do absolutnie profesjonalnej technologii. 

Zainteresował Cię „globalny" model od Sony? Tu znajdziesz naszą recenzję! 

Dlaczego ten rodzaj migawki wzbudza aż tak wielki zachwyt wśród twórców? Ponieważ umożliwia ona natychmiastowy oraz synchroniczny odczyt matrycy, a więc jej harmonijną interpretację, która całkowicie niweluje ryzyko powstania zakłóceń na drodze elektronicznego sczytywania danych. W przypadku migawki globalnej nie uświadczysz więc problemów związanych z rolling shutterem oraz migotaniem obrazu.

Co więcej, harmonijny odczyt danych gwarantuje także bezproblemową synchronizację zewnętrznej lampy błyskowej z praktycznie każdym czasem naświetlania, a w przypadku modelu α9 III marki Sony mówimy tu aż o 1/80 000 sekundy – to naprawdę robi wrażenie i co najważniejsze pozwala raz na zawsze zapomnieć o barierach związanych z czasem granicznym błysku lampy błyskowej! 

Czy znajdą się jakieś minusy? Niestety tak. Jak na razie piętą achillesową migawek globalnych jest ich zdecydowanie mniejsza rozpiętość tonalna w porównaniu do konkurencyjnych, mniej zaawansowanych oraz przede wszystkim tańszych modeli, a także problem z szumem cyfrowym, który zaczyna pojawiać się już przy stosunkowo niskich wartościach ISO – a w kontekście wspominanej już firmy Sony, która przyzwyczaiła konsumentów do naprawdę rewelacyjnych jakości swoich cyfrowych matryc – praktycznie „nieszumiących" – fakt ten może kompletnie zbić z pantałyku profesjonalistów. 

➡ Sony α9 III. Redefinicja jakości na skalę globalną!

Każdy z wymienionych tutaj rodzajów migawek ma swoje blaski i cienie. Nie ulega również wątpliwości, że coraz szybciej zbliżamy się do momentu, w którym mechaniczne konstrukcje całkowicie odejdą w niepamięć – taka jest cena postępu.

Jednak z drugiej strony tradycyjne rozwiązania również mają swoich zwolenników – dlatego w tym technologicznym szaleństwie warto przeanalizować sobie swoje własne potrzeby fotograficzne oraz wybrać taki sprzęt, który zamiast utrudniać Ci pracę – skutecznie ją przyspieszy!

Sprawdź nasze inne ciekawe artykuły w kategorii Poradników:

➡ Podstawy kompozycji. Jak tworzyć ujęcia zapadające w pamięć?

➡ Jaki modyfikator światła wybrać?

➡ Krzywe LOG oraz ich wpływ na dynamikę tonalną obrazu filmowego