物理的シャッター(メカニカルシャッター)と電子的シャッター(エレクトロニックシャッター)の違い


物理的シャッター(メカニカルシャッター)と電子的シャッター(エレクトロニックシャッター)の違い

物理的シャッター(メカニカルシャッター)と電子的シャッター(エレクトロニックシャッター)の違いについて紹介しています。

カメラのシャッターには大きく分けて、「物理的シャッター」と「電子的シャッター」のどちらか、または両方が使用される。

物理的シャッター(メカニカルシャッター)
物理的に光を遮る遮光機構を開閉させてシャッターを切る方式。主に「フォーカルプレーンシャッター」と「レンズシャッター(リーフシャッター)」の2種類があり、それぞれのシャッターは、「機械制御式シャッター」と「電子制御式シャッター」と呼ばれる2タイプどちらかの制御方式によって可動する。

フォーカルプレーンシャッター
センサーやフィルムの手前に先幕と後幕の2つの幕を設置して、それを開閉することでシャッターを切る方式。フィルムカメラからデジタル一眼レフ、ミラーレスカメラまで多くのカメラがこの方式を採用している。
メリット
レンズシャッターよりも高速なシャッターを切ることができ、電子的シャッターによる歪み現象や、CCDセンサーの場合はスミアの発生がない。
デメリット
振動が大きく、シャッター音が大きい。高速なシャッター速度を実現するにはカメラボディが大きくなる。フラッシュの同調速度が遅いため(高速シャッターではシャッターが全開していない)にハイスピードシンクロ専用のフラッシュが必要になる。

レンズシャッター(リーフシャッター)
レンズの中に設置した光を遮るシャッター羽根を開閉させてシャッターを切る方式。コンパクトデジタルカメラや一部の中判カメラがこの方式を採用している。
メリット
振動が少なく、シャッター音が静か。フラッシュが全速同調する。
デメリット
高速シャッターが難しい。

フォーカルプレーンシャッターとレンズシャッターは、機械制御式シャッターか電子制御式シャッターどちらかの制御方式によって可動している。
機械制御式シャッター
機械仕掛けにシャッターを動作させる方式。フィルム時代使用されていた方式で現在のデジタルカメラには使用されていない。
メリット
メリットは、電池がなくてもシャッターを切ることができる。
デメリット
露出計によるシャッター速度の制御ができない。

電子制御式シャッター
電気信号によりシャッターを動作させる方式。フィルム時代の後期から現在のデジタルカメラまで使用されている。
メリット
露出計によるシャッター速度の制御(AE)ができる
デメリット
電池がないとシャッターを切ることができない。

シャッター幕
フィルムカメラからシャッター幕と取り出した画像。白矢印の方向にレバーを押すことでシャッター幕が開く。画像はシャッター先幕が閉じた状態で、シャッター後幕が開いた状態。通常はこの状態がシャッター幕のスタート位置。シャッター幕の構造はカメラにより異なり、右左にシャッター幕が開閉するものもある。

シャッター幕の裏側
シャッター幕の裏側の画像。

シャッター後幕
シャッター後幕が閉じて、シャッター先幕が開いている状態。この状態がシャッター動作の終わった状態で、この後にシャッター後幕が開いて、シャッター先幕が閉じることでスタート状態に戻る。

シャッター先幕と後幕
シャッター先幕と後幕を少しずつ開いた画像。このシャッター機構は、シャッター後幕が先幕より上方向にあるため、どちらを同時に閉じてもぶつかり合うことがない。

開いた状態のシャッター先幕と後幕
シャッター先幕と後幕を開いた状態の画像。シャッター幕は数枚の羽で構成されて折りたたむことができるので、上部と下部にのスペースに格納することができる。

シャッター幕の動作
シャッターボタンを押すとミラーが跳ね上がり、次にシャッター先幕が開く。設定したシャッタースピードの間にシャッターが開き、終了するとシャッター後幕が上から閉じてくる。

スリット露光のシャッター幕の動作
シャッタースピードが速くなるとシャッター幕の動作はスリット露光に切り替わる。先幕の動作中に後幕も動きだし、シャッター幕が全開になる瞬間がない。先幕と後幕の間のスペースから露光して撮影する。

電子的シャッター(エレクトロニックシャッター)
センサーの制御により物理的なシャッターの動きを再現する方式。物理的シャッターのように、何かを開閉することでシャッターを切るわけではない。

電子先幕シャッター
フォーカルプレーンシャッターの先幕の動きだけをセンサーの制御により再現する方式。先幕だけ再現されるので、後幕は物理的に動作する。デジタル一眼レフやミラーレスカメラの一部が採用している。
メリット
先幕に開閉がないので振動が減りブレが少なくなる。シャッター音が静か。
デメリット
強い光が当たった場合に画質に影響が出る場合がある。露光にむらが出る場合がある。

電子シャッター(完全電子式シャッター)
フォーカルプレーンシャッターの先幕も後幕もセンサーの制御により再現する方式。スマートフォンや一部のミラーレスカメラが採用している。電子シャッターは無音で撮影することができる(「チッ」という音は絞り制御の音)。CCDセンサーの場合、スミアと呼ばれる白飛び現象が発生する。

電子シャッターは、「ローリングシャッター」か「グローバルシャッター」どちらかの露光方式によってセンサーの読み出しを行っている。
ローリングシャッター
上部から順に露光して読み出す方式。順番に読み出すために読み出しに時差が生じる。スマートフォンやミラーレスカメラが採用している。CMOSセンサーがローリングシャッターを使用する。ローリングシャッターのCMOSセンサーで動きが早いものを撮影すると歪みが起きるが、物理的シャッターにより読み出し最中から終わりまで遮光機構で光を遮ることにより動きが早いものを撮影しても歪むことがなくなる。フォーカルプレーンシャッターの場合は、後幕が物理的な幕である必要がある。ローリングシャッターでも読み出しが速いCMOSセンサーでは歪みは少ない。
メリット
コストが安い。
デメリット
動きが早いものを撮影すると時差により画像(動画でも)に歪みがおきる(こんにゃく現象)。フォーカルプレーンシャッターのようにフラッシュの同調速度が高速でできない。

グローバルシャッター
全体で一斉に露光して読み出す方式。一部の高速撮影が必要な高級カメラが採用している。CCDセンサーがグローバルシャッターを使用していたが、CMOSセンサーもグローバルシャッターを使用できるようになってきている。
メリット
動きが早いものを撮影しても画像の歪みがない。フラッシュの同調速度が高速化できる。
デメリット
ノイズが多い。コストが高い。

フォーカルプレーンシャッターレンズシャッター電子先幕シャッター電子シャッター(ローリングシャッター)電子シャッター(グローバルシャッター)
制御方式機械制御式、電子制御式機械制御式、電子制御式電子制御式電子制御式電子制御式
シャッター音大きい小さい小さい無音無音
振動大きい小さい小さいなしなし
シャッタースピード早い遅い早いとても早いとても早い
フラッシュの同調速度遅い早い遅い遅い早い
画像の歪み少ない少ない少ない多い少ない
主な使用カメラフィルム、一眼レフ、デジタル一眼レフ、ミラーレスカメラコンパクトデジタルカメラ、一部の中判カメラデジタル一眼レフ、ミラーレスカメラスマートフォン、ミラーレスカメラハイスピードカメラ
この記事が参考になりましたらSNSやサイトで紹介してください!

シャッター

売れ筋ランキング