快門和幀率的關係? 180度開角的意義何在?

一路看我的分享內容的朋友們,應該對於拍片快門、動態模糊…這些字眼很熟悉。

關於快門的規則,相信大家都知道「快門=1/(幀率x2)」,不過常有人來問「快門角度」又是什麼? 今天來聊一下「快門開角」吧。

 

「快門」之於影像的意義?

顧及還是有很多攝影小白,可能不太明白影片快門的問題,還是提一下:「幀率」管的是一秒幾張畫格,幀率越高代表影像更新速度越快,流暢度也越高。 (請參閱 如何選擇適當的幀率? )

而快門管的是「一幀要曝光多久」,快門除了決定光線強弱之外,更重要的還會決定影像的模糊程度。

 

之前講過拍影片的快門設定和照片不一樣,簡單來講就是「影片的快門不能太高」,否則動態會失去流暢性,也就是我們常說的「動態模糊」,稱之為「180度開角」的法則

 

180度開角的由來

早期的電影攝影機是以機械原理,使用一塊帶缺口的圓盤來遮擋或開放光線、控制光線映射到膠片上的時間,單位就是缺口角度,像是180度或90度等等,而這個旋轉的圓盤會帶動膠捲,每轉一圈就拉動一格,也就是一圈一幀的意思。

90度開角代表的就是每一幀會有四分之一的時間在曝光、180度開角代表就是每一幀會有半圈、也就是一半的時間在曝光。


而大多時候拍電影都是以180度開角來曝光。以標準的電影規格來說,一秒有24幀,那每一幀的曝光時間就是48分之一秒。
在這個機制設計下,影像的曝光、也就是所謂的「快門」,是由幀率來決定的,如果幀率是24,那快門自然就會是乘以二,等於48分之一秒,如果幀率是30,那快門就會是60分之一秒。

 

與幀率脫鈎的「電子快門」

產業數位化之後,拍片可以不再靠機械原理控制快門、改由採用電子快門,完全靠晶體的感測來決定曝光時間,等於幀率和快門這兩個機制可以完全「脫鉤」。

 

以前快門轉盤要預留一小段來移動膠捲,而膠捲移動的時候,快門必須是闔上的。所以不能360度全開,也就是一秒24幀的狀態下,沒辦法使用24分之一秒的快門的,但自從有電子快門後就沒有限制了。

雖然如此,在一開始電子快門的時候,沒有像現在50幀、60幀的格式這麼普遍。大部份仍會採用24、25或是30這種幀率來拍片,所以180開角這個規則還是適用的,快門通常不是在50分之一秒就是在60分之一秒。

在專業的攝影機上,仍保留了快門角度的功能,也就是說你只要選好幀率,它會幫你自動調整對應的快門,這樣你在24、30幀之間切換時,它會自動找到最剛好的快門速度、降低重覆內容的狀況發生。

BMPCC 6K

直到前幾年開始,很多拍攝場合開始採用50fps或60fps以上的幀率,也就是高幀率拍攝,如果一樣套用180開角的這個規則,快門就會是100分之一或是120分之一。

在高幀率拍攝的前幾年,確實許多的攝影師(包括我)也是這樣設定的,並沒有想太多。

 

180開角法則的迷思

後來有一天,當我在混剪30p和60p的素材時,突然開始思考:先撇開這些規則不規則的,在60幀的狀態下,不管你是使用快門全開、也就是60分之一秒的快門,或是180度角、也就是120分之一秒的快門,其實對於觀影時的流暢感已不會有太大差別。

當然,遇到激烈運動的主題,動態模糊可能還是看得出不一樣,但可說是微乎其微。

當時的我就很好奇,人眼到底可以辨識的幀率,可以感受到差異的幀率有多高,看了國外一些研究,人眼對於一秒高於60格以上的畫面是難以分辨的,這和眼睛無關,眼睛是沒有幀率限制的,極限在於處理圖像的「大腦」,而大部份人可能在觀看高於60格的畫面時,就已經無法再感受到差異。

 

所以幾乎可以說:「對動態影像捕捉,高於90分之一秒的快門意義不大。」因為就算快門很短、動態模糊會比較少,但只要畫面更新的頻率夠高、夠流暢,你的大腦內就會自己建構出動態模糊

以下兩台特斯拉,以30幀的模式播放,快門分別是30分之一和60分之一,應該不難看出差異。

 

接下來,再來看一下這三台特斯拉,以60幀的模式播放,你看得出來有什麼差異嗎? 坦白說,若是不暫停來比較,是不是有點難呢?

 

如果以上都看不出來差異,可以到最下方觀看YouTube影片。

也許你用力仔細看,還是可以判斷出快門差異,但1/60和1/120,動態模糊帶來的流暢度,其實已經不像上面1/30和1/60分之一的差別那麼明顯,1/240更不用講了,幾乎和1/120一樣。

 

總結

其實180度開角這個規則,適用的是傳統電影24幀的情況,或是針對後來電視系統25跟30的幀率。這個規則的意義,其實不在於它是幀率的幾倍,而是在於精確的曝光時間,也就是50分之一到60分之一秒這之間。

回到最一開始的問題:拍攝120p高格影像慢動作時,是否要使用240分之一的快門? 那當然是不需要。

你也許會問:「但是我想把影片放慢,還希望有動態模糊呀?」

拍片時講究快門,目的是為了動態模糊沒錯,但這個動態模糊的流暢感,也就只在「正常速度呈現」時有意義,今天片子如果放慢了,已經不是我們現實世界看到的樣態了,這時講究動態模糊已經沒有意義了。不但沒有意義,若這時你硬要去維持這個180開角的規則,會讓你的光線曝光更有壓力。

就好比今天在戶外正中午,我想要拍攝一個120p慢動作,如果遇到光線太曝,其實是可以不用拿ND、直接用快門來壓制曝光,除非畫面中有個超級高速移動、而且是近距離的物體,比如飛機、高鐵,才會有可能產生動態模糊上的差異,但就著我來說:這些問題我會選擇忽略。

科技一直在進步,很多時候我們一直依循舊有的規則往下走,但有時候停下來審視一下,當下的一些選擇是不是已經失去意義呢?

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esther85322
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