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全域快門改善果凍效應

103/05/15 34686

何懷嵩｜世新大學廣播電視電影學系

自從數位相機成為拍攝影片的潮流，各大廠牌在研發上各出奇招提升影像品質：愈來愈多攝影機感光元件採用CMOS，耗電少且價格低，尺寸越來越大，像素越來越高；但CMOS相機拍攝影片，遇到快速移動的物體或某些頻率，會出現物體扭曲變形，動態影像猶如果凍般抖動，像在高鐵上拍攝窗外風景，電線桿都是歪斜的，原因就是使用滾動式(Rolling Shutter)的快門。

相機快門決定光線被紀錄的方式和時間。膠卷時代的相機，快門是介於底片與鏡頭間的一個旋轉圓盤，轉盤有一開口，底片經過開口的時間，即為曝光時間，也是快門速度；這種快門方式稱為機械或旋轉快門(Mechanical or Rotary Shutter)。

數位相機的快門則是由傳感器(Sensor)控制，以電子訊號控制感光元件，一行一行進行感光，所以稱為滾動式快門(Rolling Shutter)，有點像百葉窗簾往上捲，逐漸進行曝光。因為曝光有時間差異，拍攝高速移動的物體時，就會出現畫面的影像上端先出現、下端卻還沒到的時間差距。

滾動快門的時間差異，造成影像創作者面對特定主題時困擾，例如：快速運鏡(Pan)，畫面扭曲，影像劇烈左右晃動時，造成建築物等像果凍般扭動，這就是果凍效應；時間差異使得閃光燈曝光瞬間，只有局部接受到閃光燈，畫面形成明暗二部分，影片中稱為閃頻(flick)現象；拍攝快速行進的汽車、直升機螺旋槳與電風扇葉轉動，都會扭曲變形。這些現象雖可以透過後製軟體逐個畫面修正，有的卻效果有限。

所謂全域快門(Global Shutter)，就是在曝光時，快門同時控制所有的感光單元同時曝光，沒有時間差異，全部感光區域一次曝光。全域快門成為改善果凍現象的技術；然而，採用全域快門不僅只換快門技術，全域曝光的資料較大，成本提高，拍攝後續同時處理，也要升級較快的運算。

當大家期待下一款數位相機可以採用不一樣的快門方式時，知名的電影攝影機品牌Red，推出一款RED MOTION MOUNT的轉接環，不換攝影機，就可以改用全域快門拍攝。

RED MOTION MOUNT在有需要時解決變形現象時加上；一般拍攝沒有快速移動的鏡頭，仍可以用原來的滾動快門拍攝，既不用更新攝影機，也能使用逐行曝光，靈活方便，依創作主題決定。(本文由科技部補助「新媒體科普實作計畫─以農學、環保、應用科學、數位學習和藝術領域為例」執行團隊撰稿)

責任編輯：蔡美瑛｜世新大學廣播電視電影學系

感元件(4) 科發月刊(5221)

全域快門 改善果凍效應

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