¿Qué factores impiden que las velocidades de sincronización de la cámara sean más rápidas?

Esto surgió tangencialmente en otra pregunta. La velocidad de sincronización de una cámara es la velocidad de obturación más rápida para la cual el primer obturador se abre completamente antes de que el segundo obturador comience a cerrarse. Esto es importante porque si el obturador nunca está completamente abierto, no hay momento para que el flash pueda exponer toda la imagen.

Si bien el advenimiento de tecnologías como HSS (High Speed ​​Sync) ha permitido tomar fotos con flash más allá de la velocidad de sincronización, resultan en una potencia de flash mucho menor disponible. ¿Cuáles son los factores limitantes que contribuyen a que las cámaras no tengan una velocidad de sincronización más rápida?

La sincronización del obturador está limitada simplemente por qué tan rápido se puede mover el obturador de la misma manera que hay un límite en cuanto a qué tan alto puede acelerar el motor de un automóvil. Aumentar estos límites aumenta las demandas impuestas a los materiales, el diseño y la longevidad.

Otro límite es la distancia que debe recorrer el obturador (que está determinado por el tamaño del sensor, un obturador de fotograma completo tiene que viajar 24 mm, mientras que un APS-C solo tiene que viajar 16 mm al mismo tiempo (es por eso que algunos modelos de fotograma completo tener una velocidad de sincronización más lenta).

Una forma de superar este límite es mover el obturador desde el sensor o el plano de la película hacia el interior de la lente. Los llamados obturadores de "hoja" solo tienen que viajar a lo largo de la abertura de la lente, que a menudo es solo de unos pocos mm, por lo tanto, los obturadores de hoja permiten velocidades de sincronización sustancialmente más rápidas, aunque la velocidad de sincronización se vuelve dependiente de la abertura: cuanto más ancha es la apertura, más lenta es la sincronización.

La forma final de romper el límite de sincronización sería pasar del dominio mecánico al electrónico. Los obturadores electrónicos ultrarrápidos ya existen, pero son caros y, por lo tanto, están reservados para aplicaciones especializadas.

Ciertamente, uno de los principales factores es el costo y las limitaciones físicas del obturador. Un obturador solo puede moverse tan rápido dependiendo de los materiales de los que está hecho y la durabilidad del mecanismo del obturador.

La sincronización de alta velocidad también probablemente ha causado menos énfasis en una velocidad de sincronización de obturador rápida cuando se trata de compensaciones de diseño. Anteriormente, la velocidad de sincronización era un límite difícil para usar un flash. HSS puede no ser ideal, pero aún así es mejor que nada y hay otros lugares que pueden usar mejor los fondos que hacer un obturador más rápido (lo que también puede disminuir la durabilidad).

Otro factor es que, dado que los sensores CMOS generalmente no admiten un obturador global, los obturadores electrónicos no funcionan bien para cortar la exposición con precisión. Los sensores CMOS especializados y la mayoría de los sensores CCD (que no se usan en la mayoría, si no en todas, las DSLR modernas) tienen persianas globales que pueden conducir a una segunda cortina sin restricciones por la velocidad física, pero no se usan ampliamente.