「数千分の1秒で爆速動作するカメラのシャッター」をスーパースローで撮影すると仕組みが分かりやすい - GIGAZINE

一眼レフカメラやミラーレスカメラはシャッター速度を細かく調整可能であり、カメラによっては8万分の1秒といった超高速撮影に対応しているものもあります。また、シャッターの種類も「メカシャッター」「電子先幕シャッター」「電子シャッター」など多種多様。そんなカメラのシャッター機構の動作をYouTubeチャンネルのThe Slo…

スマホやカメラでパシャッと撮った写真は、画面の全部が同じ一瞬に写っていると思いませんか。
そんなカメラのシャッターが動くところを、超スローで撮った映像が公開されました。その動きはほんの一瞬ですが、スローで引き伸ばすと、中には幕が2枚ありました。では、本当に全部が一度に写っているのでしょうか。

そもそもシャッターは、光を通す時間を決める扉

カメラは、レンズを通して入ってきた光をセンサーに当てて写真を撮ります。センサーは光を受ける小さな点が縦横にびっしり並んだ板で、たとえるならマス目のとても細かい方眼紙のようなものです。そしてマス目の一つ一つが、そこに届いた光の明るさを記録します。

シャッターは、このセンサーの手前にあって、光を通すか止めるかを決める扉です。つまり扉が開いているあいだだけセンサーに光が届き、閉じれば届かなくなります。扉と聞くと、全体がパッと開いてパッと閉じる姿を思い浮かべませんか。ところが実際の扉は、上下に動く2枚の幕でできていました。

2枚の幕のあいだの細い隙間が、センサーの上を走る

1台目のカメラでは、ボタンを押すとまず1枚目の幕が下へ動き出し、少し遅れて2枚目の幕が同じ向きに追いかけてきました。このとき光がセンサーに届いていたのは、2枚の幕のあいだの細い隙間からだけです。つまりこの隙間が光の通り道で、センサーの上を上から下へ走っていきました。

だから画面の上のほうと下のほうでは、光が当たる時刻がずれます。1枚の写真は、隙間が通り過ぎた順に、少しずつ写っていたのです。なお、幕が動く向きはカメラによって違い、あとで見る2台目では逆向きでした。

幕どうしの隙間は、下へ行くほど広くなる

さらに幕が下へ動くにつれて、隙間は広がっていきました。広がるといっても、幅の違いはわずかです。映像を紹介した記事によると、このわずかな違いによって、センサーのどの点にも等しい量の光が届くようになっているそうです。

同じ開口を3つ並べた図。光の帯が左から右へ下がりながら、少しずつ太くなっていく
鏡のあるカメラでも、ないカメラでも、隙間は後半に広がる

動きの後半ほど幅が広がるのは、鏡のあるカメラでも、鏡のないカメラでも同じでした。1台目は中に鏡が入ったカメラで、ボタンを押すと鏡が跳ね上がり、その奥から幕が姿を見せます。

一方、2台目は鏡のないカメラです。こちらで撮った場面の一つでは、2枚の幕が間を空けたまま下から上へ動きました。向きは逆でも、幅は動きの後半のほうが広くなっていました。

カメラ本体の断面を2つ並べた図。左は内部にミラーがあり、右は同じ場所が空でセンサー面が見えている
幕を使わない電子シャッターでも、一度には写らない

では、幕を使わなければ、一度に全部が写るのでしょうか。鏡のないカメラでは、幕を動かさずに、光を受ける時間を電気の制御だけで決める電子シャッターも使えます。電子シャッターの長所は、幕が動くこと自体が原因で起きるブレを完全に抑えられることと、連写がとても速いことの二つです。

ところが電子シャッターは、方眼紙のマス目を一列ずつ順番に読み取ります。つまり一番上の列と一番下の列では、明るさを取り込む時刻がずれるわけです。そのため走る電車のように速く動く物を撮ると、形がゆがんで写ります。映像を紹介した記事が、形がゆがむ問題として挙げているのは、この電子シャッターのほうでした。

すべての列を同時に読む、グローバルシャッター

そこで最近は、全部の列をいっせいに読み出すグローバルシャッターを備えた、鏡のないカメラも登場しました。グローバルは、ここでは「全体の」という意味です。たとえばソニーの「α9 III」は、グローバルシャッターのおかげで、走る電車などもゆがみなく撮影できます。2枚の幕で順に写すのでも、一列ずつ読むのでもなく、画面全体を一度に写す方式です。

まとめ
  • シャッターは、センサーに光を当てる時間を決める扉
  • 扉は2枚の幕でできていて、そのあいだの細い隙間がセンサーの上を走る
  • だから1枚の写真は、画面の上と下で光が当たる時刻がずれている
  • 幕を使わない電子シャッターも一列ずつ読むので、速く動く物はゆがむ
  • すべての列を同時に読むグローバルシャッターなら、画面全体を一度に写せる

パシャッという一瞬の中でも、1枚の絵は端から順番に、少しずつ写っていました。だから画面全体を本当に同じ瞬間に写すには、センサーのすべての列を同時に読む仕組みが要るのです。

この記事の内容は、GIGAZINEの記事(2026年9月14日)によります。元の映像は、The Slow Mo Guysが撮影したものです。