Veškerá analogová technologie se mění na digitální. Místo kazet s filmy je elektronický senzor a pohyblivá zrcátka už také pomalu mizí. Jenže zbývá nahradit ještě jeden střípek z minulosti: závěrku. Technologie ale ještě není na potřebné výši, takže jsou k dispozici fotoaparáty, kde můžete u každého snímku volit mezi mechanickou a elektronickou závěrkou. Každá má totiž své klady a zápory.

Mechanická závěrka je mezi námi už dlouho a její čas určitě také odezní, ale zatím ještě není plně nahraditelná svou elektronickou podobou. Jsou fotoaparáty, které dovolují uživateli přepínat mezi jednotlivými typy závěrek podle aktuálních potřeb. Než si objasníme proč, podívejme se na to, co je vlastně závěrka zač.

Předem ještě poznamenám, že existují i další typy závěrek: například centrální závěrky uvnitř objektivu, které jsou ale neobvyklé a za hranicemi tohoto článku.

Mechanická závěrka

Senzor samotný (nebo předtím film) sbírá světlo, ale tento sběr se musí nějak odstartovat a ukončit. To právě řeší závěrka. Mechanický systém může mít více podob, ale v současné době se na 99 % setkáte s řešením, které sestává ze dvou lamel (curtains) – první, která expozici začíná, a druhé, která ji ukončuje. Technicky se spíš jedná o dvě sady lamel, protože v každé sadě je několik samostatných dílů, ale častěji se setkáte s spíš s celkovým označením první a druhá lamela.

Lamely se pohybují velkou rychlostí a na konci prudce zastaví. V tom je právě jejich největší problém: svým pohybem rozechvívají fotoaparát. Vzhledem k tomu, že díly jsou lehké, nemají velkou razanci a často tento efekt nepoznáte. Ale při použití teleobjektivu a zejména s moderním senzorem s desítkami megapixelů je i mikroskopický třas dobře vidět. Nepomůže focení s prodlevou po stisku spouště, náraz lamel se vždy odehraje na začátku expozice (a podruhé na konci, ale to už je nám jedno).

Je tu i druhý problém s bleskem při velmi krátkých expozičních časech. Ačkoliv jsou lamely rychlé, mají své limity, takže při extrémních časech, jako například 1/4000 s, se vydá první na cestu – odkrývá tím senzor – a druhá nečeká, až první dojede, ale vydá se jen po krátké pauze za první, takže senzor zase zakrývá.

Samo o sobě toto chování problém není, ale v kombinaci s bleskem zjistíte, že neexistuje žádný moment, kdy by se hodilo blesk odpálit. Kdykoliv se tak stane, jeho světlo ozáří jen právě odkrytou část senzoru a zbytek bude tmavý. Tato situace se řeší speciálními režimy blesku, které ale nejsou vždy dostupné a pokud ano, jsou méně výkonné. Tento problém v článku neřešíme, další popisované typy závěrek jsou na tom podobně, ale do budoucna se možná blýská na lepší časy.

Kvůli pohybu závěrky je zde i určitý limit počtu fotek za sekundu. Pohyblivé součásti se zkrátka nemohou přemisťovat nekonečně rychle.

Mechanická závěrka má také svou životnost, takže se může pokazit, a je potřeba nechat aparát opravit v servisu. Roli hraje náhoda, takže zatímco někomu se mohou lamely rozsypat už po sto tisících fotkách, jiný fotí dál i s milionem snímků na kontě.

Elektronická závěrka

Bylo by skvělé oprostit se od mechanických lamel a zdálo by se, že řešení je jednoduše elektronicky zapnout senzor a po chvíli přečíst výsledek, tedy počet fotonů v každém pixelu. Je to dobrý začátek a přesně takto typická elektronická závěrka funguje, jenže bohužel svět ani tady není jednoduchý.

U současných nejvíce používaných CMOS senzorů se čtení provádí postupně řádek po řádku. Proces čtení tedy trvá překvapivě dlouho. Zatímco mechanická lamela je schopna ukončit expozici za přibližně 1/200 sekundy, elektronice trvají ukončující operace a čtení počtu fotonů z celého senzoru asi 1/30 sekundy. Záleží na konkrétním přístroji, dražší a novější jsou typicky rychlejší.

Celou situaci můžete přirovnat ke skenování řádku za řádkem. Jenže namísto dokumentů skenujete živou, hýbající se scénu, což vyvolává potíže.

Fotíte-li rychle se pohybující objekt nebo naopak během focení pohnete aparátem ze strany na stranu, obrázek se zešikmí, objeví se různé deformace nebo v případě videa třesení obrazu (jello effect).

Jiný nehezký efekt se objeví v prostorách nasvícených rychle blikajícími světly (zářivky, LED). Světla mění intenzitu rychleji, než se stihne „naskenovat“ celý povrch senzoru, takže vznikají řádky zachycující světlo a řádky bez něj. Něco podobného se stalo na snímku větráku, kde na některé řádky svítí jen denní světlo a jinde se kombinuje se zářivkovým.

Elektronická závěrka nejde použít ani s fotografickým bleskem.

Aby byla rychlost skenování co nejvyšší, mnoho výrobců se rozhodlo produkovat obrázky v horší kvalitě, přečíst například jen 12 bitů informace z každého pixelu namísto 14, což se projeví o něco vyšším šumem.

Na druhou stranu, elektronická závěrka se nemusí trápit životností, nevyvolává vibrace a dovoluje  snímání mnoha snímků za sekundu. Je také naprosto tichá, i když samotné focení nemusí být úplně bez zvuku – uslyšíte například zavírání clony.

Co takhle skloubit výhody obou přístupů?

Elektronická první lamela

Některé fotoaparáty dovolují začít expozici elektronicky a ukončit ji mechanickou lamelou, takže senzor si může v klidu ve tmě číst fotony, které teprve dorážejí. V angličtině pro tuto technologii hledejte termín electronic front/first curtain shutter (EFCS).

Tento postup je snadný zejména u bezzrcadlovek, u kterých je první lamela stejně už před snímáním odklopená z cesty. Ale elektronická první lamela se objevuje i u zrcadlovek.

Nyní jsme se zbavili vibrací a problémů s pomalým skenováním. Ale ani zde není vše růžové.

Elektronická první lamela je často určena pro relativně delší časy, protože u krátkých (1/4000 s apod.) může produkovat nerovnoměrné osvětlení snímku. Je obtížné koordinovat mechanický a elektronický průběh přes senzor. V některých případech se mohou na snímku objevit proužky.

Navíc opět u krátkých časů dochází ke zhoršení bokehu u velmi světelných objektivů. Důvodem je o pár milimetrů jiná vzdálenost mechanické lamely a jejího elektronického protějšku od senzoru. (Rozsáhlé vysvětlení najdete tady.)

Kterou závěrku vybrat?

Mnoho moderních přístrojů dovoluje výběr ze dvou nebo ze všech tří možností výše.

Jestliže nechcete riskovat, je mechanická závěrka nejjistějším řešením. Nedosáhnete fantastické rychlosti focení a možná budou jednotlivé pixely mírně rozostřené, ale jinak bude vše spolehlivě fungovat.

Pro nekompromisní kvalitu jsou ale k dispozici lepší možnosti. Někdy můžete v menu najít i možnost automatického přepínání, kdy za vás rozhoduje procesor a u relativně dlouhých časů používá elektronickou první lamelu, zatímco u kratších přepne na mechanické řešení. Toto je pak univerzální varianta.

Nemáte-li k dispozici tuto automatiku, čeká vás rozhodování. Konkrétní parametry jednotlivých závěrek závisí na daném přístroji, takže se vyplatí projít diskusní fóra na webu. Typicky je „elektronická první lamela“ dobrá počáteční volba. Pokud uvidíte problémová místa na obrázku, je tu vždy možný návrat k mechanické závěrce.

Plně elektronická závěrka je ideální, pokud chcete být co nejtišší nebo požadujete maximální počet snímků za sekundu. Podle typu fotoaparátu můžete nicméně za tato privilegia platit o něco vyšším šumem a také problémy s umělým osvětlením.

Svatý grál – globální závěrka

Výrobci fotoaparátů se postupně blíží univerzálně použitelné a elektronické takzvané globální závěrce, která by dokázala všechny pixely najednou zapnout a poté v opět v jediný okamžik vypnout, respektive přečíst. Odpadly by popsané problémy a získali bychom univerzální systém. Tato technologie už existuje – používá se zejména v některých kamerách – ale zatím má vyšší šum a další technické neduhy, takže se ještě ladí k dokonalosti. Chvíli to potrvá, takže je dobré se naučit ovládat technologii, kterou máme ve svých fotoaparátech právě teď.