Rzeczywista prędkość, z jaką porusza się światło, jest nieistotna. Fakt, że to nie chwilowa jest bardzo ważne. Mimo że światło porusza się bardzo szybko, światło z obiektu lub sceny nie uderza w czujnik ani film w tym samym momencie. Światło dociera do aparatu z obiektu w strumieniu energii rozproszonym w czasie. Na czas otwarcia migawki ten strumień światła jest rejestrowany na zdjęciu. Jeśli scena zmienia się w trakcie ekspozycji, zmienia się również kształt strumienia światła docierającego do aparatu podczas ekspozycji.
W fizyce często używa się wyrażenia opisującego sposób, w jaki światło jednocześnie wykazuje właściwości zarówno energii falowej, jak i energii cząstek: dualność światła . Na potrzeby fotografii zwykle traktujemy światło jako strumień fotonów płynących ze sceny na czujnik (lub film). Gdy uderzają w czujnik, są przekształcane w elektrony w każdej studni pikseli, w którą uderza foton. Gdy uderzają w folię, ich energia powoduje reakcje chemiczne z ziarenami substancji chemicznych w emulsji filmu.
Dlaczego czas otwarcia migawki zmienia ostrość / szczegółowość obrazu?
Czas migawki określa, jak długo strumień fotonów ze sceny może uderzać w czujnik. Jeśli rzeczy zmienią pozycję na scenie podczas trwania ekspozycji, światło z części sceny, która się poruszyła, przesunie się po powierzchni czujnika i padnie na różne piksele. Jeśli sama kamera jest źródłem ruchu, wówczas cała scena przesunie się, a każdy punkt w scenie spadnie na różne piksele czujnika. Niezależnie od źródła ruchu, efektem jest rozmycie, gdy światło z jednego punktu na scenie jest rozproszone na wiele pikseli. Im dłużej migawka jest otwarta, tym większe jest rozmycie dla tej samej prędkości ruchu.
Z drugiej strony tej samej monety, im dłużej migawka jest otwarta, tym więcej światła jest rejestrowane na zdjęciu. Im więcej światła jest przechwytywane przez czujnik, tym wyższy odsetek elektronów zebranych przez czujnik ze światła ze sceny (nazywamy ten sygnał ) będzie skierowany do elektronów wytwarzanych przez elektronikę kamery, które są również rejestrowane wraz z prąd z pikseli czujnika. Te zbłąkane elektrony nazywamy hałasem. Szum odczytu jest wytwarzany przez elektronikę aparatu. Szum fotograficzny (strzał) jest generowany przez losowy charakter światła ze względu na dualizm światła. Te cząstki fotonu przemieszczają się wzdłuż ścieżki w kształcie fali określonej przez długość fali każdego bitu światła. Im więcej sygnału (światła) mamy proporcjonalnie do szumu, tym więcej szczegółów będziemy w stanie przedstawić na naszym zdjęciu. Nazywa się to stosunkiem sygnału do szumu .
Krótszy czas otwarcia migawki minimalizuje efekt ruchu, ale może prowadzić do utraty szczegółów z powodu złego stosunku sygnału do szumu. Dłuższy czas otwarcia migawki zwiększa stosunek sygnału do szumu, ale może prowadzić do utraty szczegółów z powodu rozmycia ruchu.
Dlaczego zdjęcia stają się ciemniejsze przy krótszych czasach otwarcia migawki i jaśniejsze przy dłuższych czasach otwarcia migawki?
Ponieważ im dłużej migawka jest otwarta, tym więcej światła jest rejestrowane na zdjęciu. To jest to samo, co włączanie i wyłączanie kranu, trzymając kubek pod czopem. Im dłużej kran pozostaje otwarty, tym więcej wody będzie gromadzone w filiżance. Im dłużej migawka jest otwarta, tym więcej cząstek światła (fotonów) będzie zbieranych przez czujnik (lub film).
Nasze oczy są zawsze otwarte (kiedy nie śpimy), ale obrazy nie są „prześwietlone”.
Znów światło uderza w nasze oczy ciągłym strumieniem, a nie pojedynczą chwilą. Całe światło zebrane przez nasze siatkówki w ciągu dnia, roku lub całego naszego życia nie jest przekazywane do naszego mózgu w jednej chwili! Sygnał elektrochemiczny z naszych oczu do naszych mózgów ciągle się zmienia, gdy zmienia się scena przed naszymi oczami.
(Uwaga: poniżej zostało napisane, zanim powyższe pytanie zostało znacznie zmienione do obecnej formy)
Światło to energia elektromagnetyczna. Jako takie istnieją dwa elementy, które należy zmierzyć w odniesieniu do zdjęcia: siła pola i czas trwania. Siła pola mierzy siłę światła na określonym obszarze. Czas trwania mierzy, jak długo utrzymywane jest to natężenie pola.
Jest tak samo jak każda inna forma energii. Gdyby przykładać stałą siłę do ciała, ciało by przyspieszyło. Im dłużej przyłożona jest siła, tym dłużej ciało będzie przyspieszać i tym szybciej ciało będzie się poruszać względem swojego stanu początkowego.
Kawałek filmu fotograficznego zbiera informacje o energii spadającej na niego w postaci światła. Im dłużej migawka pozostaje otwarta, tym więcej informacji jest gromadzonych. Jeśli migawka pozostanie otwarta dwa razy dłużej, zbierze dwa razy więcej informacji z tego światła, zakładając, że siła światła jest stała.
Problem w fotografii polega na tym, że światło często nie jest stałe. W miarę jak rzeczy na świecie przed kamerą poruszają się natężenie światła w dowolnym punkcie zmiany filmu lub czujnika. Dopóki migawka jest otwarta, kontynuuje zbieranie informacji o świetle padającym na każdy punkt filmu lub czujnika. Jeśli coś w widoku kamery się porusza, zostaną zapisane informacje o wszystkich pozycjach, przez które przeszedł w czasie otwarcia migawki. Zamiast nagrywać w tym samym miejscu na filmie lub czujniku, obraz poruszającego się obiektu zostanie rozłożony na obszarze, na którym się porusza. Spowoduje to rozmycie. Nawet jeśli nic przed kamerą się nie poruszy, jeśli sama kamera się poruszy, stanie się to samo.