Sinds de komst van elektronica en digitale techniek is er veel veranderd in de fotografie. Een aspect dat echter al vele decennia standhoudt, is de sluitertechniek van de camera, zijnde een mechanische constructie die verhindert dat licht op de ‘gevoelige plaat’ valt en tevens bepaalt hoelang de belichting duurt. De monopoliepositie van deze mechanische sluiter heeft sinds enige tijd een elektronisch concurrent, de zogeheten e-sluiter, zoals bijvoorbeeld in de PowerShot G1X mark III. Een korte verkenning van de voors en tegens.

M-sluiter en e-sluiter
De meest gangbare mechanische sluiter (m-sluiter) in systeemcamera’s (spiegelreflex en spiegelloos) is de zogeheten spleetsluiter. Simpel gezegd zijn dat twee schuifjes (lamelgordijnen), die in een verticale beweging op een bepaalde afstand van elkaar (horizontale spleet) licht op de sensor laten vallen. Hoe dunner de spleet, des te korter de sluitertijd. De snelheid waarmee de spleet beweegt is hoog en de hoogte van de sensor wordt binnen enkele duizenden van een seconde overbrugd .

Bij een spiegelreflexcamera (DSLR) is de m-sluiter standaard gesloten en kader je met de optische oogzoeker. Op het moment dat je de ontspanner doordrukt, gaat de spiegel omhoog en beweegt de spleet van de sluiter van boven naar onder over de sensor. Na de opname is de sluiter weer gesloten en de spiegel weer neergeklapt. Bij een spiegelloze camera’s met een m-sluiter is de sluiter altijd open en valt het beeld van de lens op de sensor, zodat je met dat live beeld via lcd of EVF het onderwerp kunt kaderen. Druk je nu de ontspanner door, dan gaat eerst de sluiter dicht, vervolgens wordt de sensor belicht zoals bij een DSLR en na de belichting gaat de sluiter weer open.

Een elektronische sluiter (e-sluiter) werkt niet met mechanische onderdelen, maar regelt de belichtingstijd door de sensor elektrisch aan en uit te zetten. De belichting verloopt dan als volgt. Voor de werkelijke opname staat spanning op de sensor en zie je een live view beeld van het gekadreerde onderwerp. Druk je de ontspanner door, dan wordt eerst de spanning van de sensor gehaald en vervolgens gedurende de belichtingstijd weer op spanning gezet en uitgelezen. Dan gaat de spanning weer even op nul, om vervolgens weer aan te gaan voor een live view beeld. Je zou verwachten dat de hele sensor aan of uit wordt gezet, maar dat is alleen het geval bij een zogeheten ‘global shutter’, maar dat is technologisch redelijk complex en duur. Bij systeemcamera’s voor de consument wordt de sensor daarom per rij pixels op spanning gezet en uitgelezen. Dit wordt een ‘rolling shutter’ genoemd en deze techniek is eenvoudiger en voordeliger, maar heeft wel een belangrijk nadeel (skewing), waarop we later uitgebreid terug zullen komen.

Voors en tegens
• Sluitertijd
De kortst mogelijke sluitertijd bij een m-sluiter is 1/8000s. Bij sluitertijden langer dan 1/200s is de spleet groter dan de hoogte van de sensor en deze tijd (of langer) is dus geschikt om te flitsen. Die 1/200s wordt daarom ook de flitssynchronisatietijd genoemd. Deze varieert per camera tussen 1/180s en 1/250s.

Bij een e-sluiter kan de sluitertijd veel korter zijn dan bij een m-sluiter, zijnde tot 1/32000s. Theoretisch kun je beter beweging bevriezen, maar dat geeft bij een rolling shutter kans op het eerder genoemd ‘skewing’ (jello-effect). Een meer praktische toepassing van een dergelijk korte sluitertijd is dat je bij veel zonlicht geen ND-filters nodig hebt om toch goed belichte opnamen (foto en video) te kunnen maken bij f/1.4 (geringe scherptediepte). Wil je flitsen met een e-sluiter, dan vraagt dat enige aandacht. Is de camera uitgerust met een ‘global shutter’, dan wordt de sensor in één keer uitgelezen en kun je flitsen als ware het een m-sluiter, maar dan ook met veel kortere synchronisatietijden. Prima dus. De meeste camera’s hebben echter een ‘rolling shutter’ en dan is klassiek flitsen met één flitspuls niet mogelijk, omdat de pixels rij voor rij worden belicht. Wil je in dat geval flitsen, dan zul je een stroboscopische flits moeten gebruiken, die dus gedurende de gehele periode dat de sensor wordt belicht en uitgelezen, kleine flitspulsen geeft. Dit is vergelijkbaar met flitsen met ‘high speed sync’ bij gebruik van een m-sluiter en korte sluitertijden (<1/250s).

• Geluid
Bij een camera met een m-sluiter hoor je altijd een geluid als een foto wordt gemaakt. Bij een DSLR is dat het opklappen van de spiegel, het openen en sluiten van de sluiter en het neerklappen van de spiegel. Bij een spiegelloze camera is dat het dichtgaan, openen, dichtgaan en openen van de m-sluiter. Vooral bij ceremoniële evenementen en theateruitvoeringen kan dat opnamegeluid hinderlijk zijn en bij natuurfotografie kan het schichtige dieren afschrikken. Een e-sluiter maakt helemaal geen geluid, dus ideaal voor genoemde ‘stille’ onderwerpen. Je zou nog wel een klein tikje kunnen horen van een knijpend diafragma en is dat niet het geval, dan kun je een digitaal geluidje toevoegen, zodat je weet dat de foto gemaakt is.

• Slijtage
Mechanische onderdelen zoals een m-sluiter slijten. Dat beperkt dus het maximale aantal sluiterbewegingen (100K tot 400K) en het afgesleten stof kan vervuiling van de sensor veroorzaken. De slijtage is door gebruik van hoogwaardige materialen voor de meeste vrijetijdsfotografen niet merkbaar, maar kan op enig moment toch tot problemen leiden. Een e-sluiter heeft geen bewegende delen. Ze kent daarom geen maximaal aantal opnamen en geeft ook geen slijtstof op de sensor. Bovendien is een e-sluiter veel minder storingsgevoelig bij intensief gebruik dan een m-sluiter.

• Bewegingsonscherpte
De resolutie van sensors wordt steeds hoger en elke vorm van beweging van de camera kan tot onscherpte leiden. Zelfs het op en neer bewegen van de spiegel en de sluiter kan tot onscherpte leiden. Dit wordt ook wel ‘shutter shock’ genoemd. De e-sluiter is daarom weer in het voordeel ten opzichte van de m-sluiter, omdat er bij de opname helemaal niets hoeft te bewegen, mits op een stabiel statief met afstandsbediening . Er bestaan camera’s met een zogeheten 1e gordijn e-sluiter. Dat betekent dat de belichting gestart wordt met een openstaande sluiter en het aanzetten van de sensor en afgesloten wordt met het fysiek sluiten van een m-sluiter. Zo wordt trilling tot een minimum beperkt. Bij veel DSLR’s kun je dit doen door in Live view te gaan werken.

• Skewing
Een elektronische sluiter heeft afgaande op bovenstaande aspecten de nodige voordelen boven een mechanische sluiter. Toch is er anno 2018 nog een groot nadeel aan een ‘rolling shutter’ en dat is een vervorming van snel bewegende voorwerpen of bij volgen/meetrekken (panning) met de camera. Bij een ‘rolling shutter’ worden de pixelrijen van boven naar beneden één voor één ‘belicht’ en uitgelezen. Bij een 24 Mp sensor (6000 x 4000 pixels) moet dat dus 4000 keer achter elkaar gebeuren. En hoewel dit snel gebeurt, is de uitleestijd van de sensor ongeveer 0,1s. En in die uitleestijd is een bewegend onderwerp net een stukje verplaatst, waardoor bijvoorbeeld rechte lijnen schuin worden. Of een ronde bal wordt een ellips. Dit fenomeen wordt ‘skewing’ genoemd en is afhankelijk van verschillende factoren, zoals uitleestijd, snelheid en grootte van het voorwerp en - bij volgen/meetrekken - de snelheid van de horizontale camerabeweging.

Skewing: tijdens het uitlezen van de sensor met een e-sluiter verplaatst de bal zich en wordt een ellips. Sluitertijd opname: 1/800s 

Geen vervorming bij m-sluiter, omdat de uitleessnelheid van een spleetsluiter hoog is. 

Rolling shutter: Horizontaal kader en beweging voorwerp van rechts naar links (l) of links naar rechts (r). 

Rolling shutter: Verticaal kader en beweging van rechts naar links (l) of links naar rechts (r). 

Ook kan deze uitleessnelheid bij TL-licht (50 Hz) voor donkere stroken zorgen in de belichting van de opname. Deze ‘banding’ is niet op te lossen met een langere sluitertijd dan 1/50s, zoals dat bij een m-sluiter wel mogelijk is.

• Motordrive
Omdat een e-sluiter niet beperkt wordt door een open/dicht-mechanisme is het mogelijk om met een snellere ‘motordrive’ te werken. Tegenwoordig zijn 20 tot 30 foto’s per seconde op volle resolutie geen uitzondering meer en als processors en geheugenkaarten nog sneller worden, dan zal dit getal nog veel hoger worden.

Samenvatting
Een mechanische sluiter bewijst al decennia dat je er prima foto’s mee kunt maken. Als je de beperkingen ervan weet, dan kun je daarop anticiperen en toch met goede foto’s thuiskomen. Desondanks biedt een elektronische sluiter diverse voordelen en behoren geluid, slijtage en ‘shutter shock’ tot het verleden. Helaas gooit het ‘skewing’-effect nog roet in het eten als het gaat om snelbewegende onderwerpen en dat kan voor veel vogel- en sportfotografen een dealbreaker zijn. Maar voor landschap, architectuur, interieur, food, product, portret, macro, ceremonies en reportages is de e-sluiter wel een significante toegevoegde waarde in de toch al eindeloze mogelijkheden van de digitale fotograaf.

Zolang de uitleestijd van een ‘rolling shutter’ echter nog zo lang blijft (0,1s) en nadelig is voor ‘skewing’ (ook bij video) en flitsen, zullen camera’s voorlopig altijd ook nog over een mechanische sluiter blijven beschikken, zodat je als fotograaf in feite ‘best of both worlds’ in handen hebt.

Tip: Wil je bij je EOS het eerste gordijn vervangen door een e-sluiter, fotografeer dan in Live view in Stille LV-opname Modus 1.

Dit artikel is eerder verschenen in het tijdschrift Natuurfotografie Magazine (klik hier).