在之前的这篇博客中有介绍CCD的成像模式，但当时并没有仔细说这些一个个的感光元件是如何曝光的，这篇博客就简单介绍一下相机的曝光模式。
1.相机快门
目前快门按照驱动类型可以分为三种类型：机械快门、电磁驱动机械快门和电子断流快门。
(1)机械快门
机械快门顾名思义即是完全通过控制机械装置来控制的快门，是胶片相机等相机上最基础的快门。通过相机内部的弹簧或机械部件控制快门的打开和闭合。这类快门的缺点是难以达到比较高的快门速度，且速度容易控制不准确。如下是几张机械快门的图片。
(2)电磁驱动机械快门
随着相机的发展，越来越多的电子化部件被加入到相机模块中。由过去的纯机械驱动改为电磁驱动，所以被称作电磁驱动机械快门。优点是可以达到更高的快门速度，也可以控制的更为精确。目前在数码单反等相机上看到的绝大多数都是此类快门，如下。
如果你有用过诺基亚1020的话会知道，1020用的就是这种电磁驱动的机械快门。我以前就用过白色的1020，大大的氙气闪光灯外加机械快门，满满的科技感。拍照的时候会像相机一样听到轻微的“喀嚓”声。1020好像也是目前唯一一款机械快门的手机。
(3)电子断流快门
电子断流快门其实并不是传统意义上的快门，因为这种快门的曝光方式完全由传感器(CMOS/CCD)完成，所以不需要任何的机械部件(如快门帘)进行物理遮光。正因为如此，快门速度可以达到很高，而且相机模块体积可以大大减小。此类快门主要用在大部分的手机和小型数码相机上。如下是几种小型的相机模块。
在电子断流快门类型中，根据不同工作方式又可以分为全局快门和卷帘快门两种类型。
(1)全局快门(Global Shutter)
CCD多采用全局快门。全局快门即是传感器上的所有像素同时接受光源，同时曝光，然后再转化成电子信号。因此全局曝光对于抓拍高速移动物体有很好的优势。
(2)卷帘快门(Rolling Shutter)
CMOS多采用卷帘快门曝光模式。曝光过程大致可以理解为断电(电信号清零)——曝光——通电(光源转换电信号成像)。曝光过程采用的是从上至下逐行扫描的方式进行的，有点类似机械的焦平面快门(有快门帘的那种快门)的工作方式，所以CMOS的这种工作方式才被称为卷帘快门。全局快门和卷帘快门示意图如下。
2.果冻效应
所谓果冻效应，指的是拍摄物体在相片中出现变形的现象，示意图如下。
实际情况中，拍摄出的照片中的果冻效应如下所示。
某种程度上来说果冻效应倒是会产生一些意想不到的奇特的艺术效果。上面这个是比较奇特和难以见到的情况，更多的情况是摄像头在快速运动时，照片中出现的倾斜或水纹现象，如下所示。
这是用我的双目相机拍的照片，相机在快速运动的情况下出现了“波纹”的感觉，柜子的边缘弯曲变形了。
果冻效应主要出现在采用了电子断流快门的设备上。如果被拍摄物体相对于相机高速运动时，用全局快门方式拍摄，假如曝光时间过长，照片会产生像糊现象。而用卷帘快门方式拍摄，逐行扫描速度不够(比运动物体速度慢)，拍摄结果就可能出现“倾斜”、“摇摆不定”或“部分曝光”等任一种情况。这种卷帘快门方式拍摄出现的现象，就定义为果冻效应(会产生像果冻一样的形变)。
对于卷帘快门引起的变形，简单解释就是由于采用卷帘快门，在逐行曝光时各行存在一定的时间差，而如果此时物体又在快速移动，就会导致物体在各行成像位置不同，所以物体出现变形。
3.参考资料
- [1]http://dc.it168.com/a2013/0609/1494/000001494101.shtml
- [2]https://www.ephotozine.com/article/camera-shutter-11993
- [3]https://baike.baidu.com/item/%E6%9E%9C%E5%86%BB%E6%95%88%E5%BA%94/4763603
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