關於捲簾快門逐行曝光所造成的「果凍效應」淺談
首先，弄明白這個原理之前要先深入瞭解一下快門（Shutter）的概念。
一、快門概念
我們經常聽到「快門速度」這個詞，通俗意義上說，這其實就是指光線通過鏡頭照射到感測器（即感光元件）上所需要的時間，這個過程也叫作「曝光」，照的時間越短，所謂的快門速度就越快。
快門從物理結構上分類，可以分為機械快門和電子快門（具體概念百度上很全），大多數碼單反相機用的都是機械快門，手機上普遍使用電子快門。
但從曝光方式（可以理解為感光元件感受光的方式）的不同，又可以分為「捲簾快門」和「全局快門」，弄懂這兩個概念是弄懂這個問題的關鍵所在。由於市場上大部分圖像感測器使用的材料都是CMOS，廠家出於工藝和成本的考慮，使用的快門都是「捲簾快門」（因為全局快門成本過高）。而只要是「捲簾快門」，都會造成一個叫「果凍效應」的現象。下面我以單反相機的機械快門為例，介紹一下產生這種效應的原因。
二、機械快門的工作原理
通俗來說，「捲簾快門」是感光元件上的感光小單元從上至下逐行曝光實現的。單反的機械快門就是一種捲簾快門，也稱作為「焦平面快門」，全稱是「電子控制縱走式焦平面快門」。這種快門在慢速快門和高速快門下，工作方式是不一樣的。
①慢速快門工作原理
機械快門有前後兩個簾幕，分別叫前簾幕和後簾幕（靠近CMOS），在慢速快門下：
後簾幕從下至上先打開，接著前簾幕從上至下再打開，此時光線從上至下照進感測器。
再接著後簾幕從上至下關閉，光線也從上至下慢慢消失，前簾幕再關閉，結束曝光。
以上步驟，可以使感測器曝光非常均勻。不會使照片產生太大的形變。
②高速快門工作原理
畢竟機械快門是物理結構，其運動速度不可能無限制提升，速度受到了限制。這就導致一個問題。在高速快門之下，不能依靠兩個簾幕分別開關來工作。不過，對於焦平面快門，這個問題不難解決。很快就有了一種變通的辦法：在這個極限之上，開始用固定縫隙掃過感光元件的辦法來實現等效「曝光時間」。
而這就是「電子控制縱走式焦平面快門」名稱的由來，也是產生物體形變的根源，例如電線杆傾斜等。
三、機械快門的形變效應（果凍效應）
由於鏡頭成左右相反，上下顛倒，因此畫出的示意圖應該是倒的。圖中虛線框表示的是機械快門從上至下掃描的縫隙
①物體高速的水平運動
根據上圖可以發現，一個原本是正方形的物體，由於運動速度過快，快門還沒來得及掃描，就過去了，所以在底片上成的像就是向右傾斜的像。具體情況如下圖所示：
PS：遠處的電線杆為什麼沒有傾斜？
一方面是因為遠景畫面佔整張照片比重小，所以傾斜的程度會少。當然更重要的是遠景的物體相對於近處的物體運動會慢很多，所以CMOS來的及掃描，但是近景物體運動的太快了，CMOS根本來不及掃描就過去了，所以造成了近景傾斜現象。
②物體高速的向上運動
根據上圖可以發現，由於物體運動速度過快，物體產生了拉長的效應。
③物體高速的向下運動
根據上圖可以發現，由於物體運動速度過快，物體產生了壓縮的效應。
以上就是「果凍效應」產生的基本原理（這個原理的解釋也只是我自己粗俗的理解，如有錯誤，希望知乎大神們可以幫忙指正）。開頭提到了「捲簾快門」和「全局快門」的概念，這也是非常重要的。
四、捲簾快門和全局快門的概念
前面說過，「捲簾快門」是感光元件上的感光小單元從上至下逐行感光實現的。而「全局快門」是感光元件上所有的感光小單元同時感光實現的，因為其製作工藝比較高，且普遍用在以CCD為感光材料的設備上，而大部分設備都是使用的CMOS作為感光材料，所以使用「全局快門」的設備很少。以下是我從網上找的兩種快門原理示意圖。
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