Tốc độ thực tế mà ánh sáng truyền đi là không quan trọng. Thực tế là nó không tức thời là rất quan trọng. Mặc dù ánh sáng truyền đi rất nhanh, ánh sáng từ đối tượng hoặc cảnh không đánh vào cảm biến hoặc phim cùng một lúc. Ánh sáng đến máy ảnh từ đối tượng trong một luồng năng lượng được lan truyền trong một khoảng thời gian. Trong thời gian màn trập mở, luồng ánh sáng này được ghi lại trong một bức ảnh. Nếu cảnh thay đổi trong quá trình phơi sáng, hình dạng của luồng ánh sáng chiếu tới máy ảnh trong quá trình phơi sáng cũng thay đổi.
Trong vật lý thường có một cụm từ được sử dụng để mô tả cách ánh sáng đồng thời thể hiện các tính chất của cả năng lượng sóng và năng lượng hạt: tính hai mặt của ánh sáng . Với mục đích chụp ảnh, chúng ta thường coi ánh sáng là một luồng photon chảy từ cảnh lên cảm biến (hoặc phim). Khi chúng tấn công cảm biến, chúng bị biến đổi thành các electron trong mỗi pixel mà một photon tấn công. Khi họ tấn công bộ phim, kết quả năng lượng của họ trong các phản ứng hóa học đối với các hạt hóa chất trong nhũ tương của phim.
Tại sao tốc độ màn trập sửa đổi độ sắc nét / chi tiết của hình ảnh?
Thời gian màn trập xác định luồng photon từ cảnh được phép tấn công cảm biến trong bao lâu. Nếu mọi thứ thay đổi vị trí trong cảnh trong thời gian phơi sáng thì ánh sáng từ một phần của cảnh đã di chuyển sẽ di chuyển trên bề mặt của cảm biến và rơi vào các pixel khác nhau. Nếu chính máy ảnh là nguồn chuyển động thì toàn bộ cảnh sẽ dịch chuyển và mỗi điểm trong cảnh sẽ rơi vào các pixel khác nhau trên cảm biến. Dù nguồn gốc của chuyển động là gì, kết quả sẽ bị mờ khi ánh sáng từ một điểm duy nhất trong cảnh được lan truyền trên nhiều pixel. Màn trập được giữ càng lâu thì độ mờ càng lớn cho cùng một tốc độ chuyển động.
Ở mặt trái của cùng một đồng xu, màn trập được mở càng lâu thì càng thu được nhiều ánh sáng trong ảnh. Càng nhiều ánh sáng được cảm biến thu được, tỷ lệ electron được cảm biến thu được từ ánh sáng từ cảnh càng cao (chúng ta gọi là tín hiệu này ) sẽ là các electron được tạo ra bởi các thiết bị điện tử của máy ảnh cũng được ghi lại cùng với dòng điện từ các pixel cảm biến. Những electron đi lạc này là cái mà chúng ta gọi là nhiễu. Đọc tiếng ồn được tạo ra bởi thiết bị điện tử của máy ảnh. Nhiễu ảnh (ảnh) được tạo ra bởi tính chất ngẫu nhiên của ánh sáng do tính hai mặt của ánh sáng. Những hạt photon đó đang truyền dọc theo một đường hình sóng được xác định bởi bước sóng của từng bit ánh sáng. Chúng ta càng có nhiều tín hiệu (ánh sáng) tương ứng với nhiễu, chúng ta càng có thể tạo ra nhiều chi tiết hơn trong bức ảnh của mình. Đây được gọi là tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm .
Vì vậy, thời gian màn trập ngắn hơn sẽ giảm thiểu hiệu ứng chuyển động nhưng có thể dẫn đến mất chi tiết do tỷ lệ nhiễu tín hiệu kém. Thời gian màn trập dài hơn làm tăng tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm nhưng có thể dẫn đến mất chi tiết do mờ chuyển động.
Tại sao hình ảnh trở nên tối hơn với tốc độ màn trập nhanh hơn và sáng hơn với tốc độ màn trập chậm hơn?
Bởi vì màn trập được giữ mở càng lâu, thì càng thu được nhiều ánh sáng trong bức ảnh. Nó cũng giống như bật và tắt vòi trong khi giữ một cái cốc dưới vòi nước. Vòi càng mở lâu, nước sẽ được thu thập vào cốc càng nhiều. Cửa trập càng mở lâu, các hạt ánh sáng (photon) sẽ được thu thập bởi cảm biến (hoặc phim) càng nhiều.
Mắt chúng ta luôn mở (khi chúng ta thức), nhưng hình ảnh không bị "quá mức".
Một lần nữa, ánh sáng đang chiếu vào mắt chúng ta trong một dòng liên tục, không phải trong một khoảnh khắc đơn lẻ. Tất cả ánh sáng được thu thập bởi võng mạc của chúng ta trong suốt một ngày, hoặc một năm, hoặc toàn bộ cuộc đời của chúng ta không được truyền đến não của chúng ta ngay lập tức! Tín hiệu điện hóa từ mắt đến não của chúng ta liên tục thay đổi khi cảnh trước mắt thay đổi.
(Lưu ý: phần dưới đây được viết trước khi câu hỏi trên được chỉnh sửa lại đáng kể thành dạng hiện tại của nó)
Ánh sáng là năng lượng điện từ. Như vậy, có hai thành phần phải được đo liên quan đến một bức ảnh: cường độ trường và thời gian. Cường độ trường đo mức độ mạnh của ánh sáng trên một khu vực cụ thể. Thời gian đo thời gian mà cường độ trường được duy trì.
Nó cũng giống như bất kỳ dạng năng lượng nào khác. Nếu người ta tác dụng một lực không đổi lên cơ thể, cơ thể sẽ tăng tốc. Lực tác dụng càng lâu thì cơ thể sẽ càng tăng tốc và cơ thể sẽ di chuyển nhanh hơn so với trạng thái ban đầu.
Một đoạn phim ảnh thu thập thông tin về năng lượng rơi vào nó dưới dạng ánh sáng. Cửa trập càng mở lâu thì càng thu thập được nhiều thông tin. Nếu một màn trập được mở gấp đôi thời gian, nó sẽ thu thập gấp đôi thông tin từ ánh sáng đó với giả định cường độ của ánh sáng là không đổi.
Vấn đề trong nhiếp ảnh là ánh sáng thường không đổi. Khi mọi thứ trên thế giới ở phía trước máy ảnh di chuyển cường độ trường ánh sáng qua bất kỳ điểm cụ thể nào của phim hoặc cảm biến thay đổi. Miễn là màn trập mở, nó tiếp tục thu thập thông tin về ánh sáng rơi vào từng điểm của phim hoặc cảm biến. Nếu một cái gì đó trong tầm nhìn của máy ảnh đang di chuyển, thông tin về tất cả các vị trí mà nó đi qua trong thời gian màn trập mở sẽ được ghi lại. Thay vì được ghi vào cùng một điểm trên phim hoặc cảm biến, hình ảnh của đối tượng chuyển động sẽ được lan truyền trên khu vực mà nó di chuyển. Điều này sẽ dẫn đến mờ. Ngay cả khi không có gì ở phía trước máy ảnh di chuyển, nếu máy ảnh tự di chuyển thì điều tương tự sẽ xảy ra.