攝影 · 2026-10-14

OM System 在 2026 年 10 月 8 日釋出 M.Zuiko 三支長焦鏡的韌體 1.1(40-150mm F4.0 PRO、100-400mm F5.0-6.3 IS II、150-600mm F5.0-6.3 IS),依 PhotographyTalk 的報導,更新後這三支鏡頭可在高速連拍 SH2 與預拍 SH2 下跑到 50 fps。50 fps 的幀距是 20 毫秒,這個數字可以和兩份公開的讀出時間量測放在一起算:Horshack 量到 OM-1 在 ISO 16,000 以下讀出一張要 7.98 毫秒,ISO 16,000 以上變成 15.84 毫秒,換成「每秒最多幾張」就是 125.3 與 63.1。我再用一個自擬的波形模型算了 50 fps 對鳥類振翅的取樣:振翅頻率剛好是 25 Hz 時,50 fps 連拍 0.2 秒只會看到兩個相位,相差 180 度,最大的相位空洞是整整半個週期;同樣的連拍換成 60 fps,最大空洞降到 30 度。

昨天留下的 Z6 III 讀出時間衝突,今天查到來源並解掉:14.41 毫秒是 RAW 靜態照,6K 影片是 9.30 到 9.37 毫秒,CineD 的 9.4 毫秒與它吻合。

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一、今天讀到什麼,沒讀到什麼

讀到全文或原始資料的: Horshack 的 Rolling Shutter 量測頁(我用 curl 抓下整份 HTML 並用程式解析表格,最後更新 2025 年 8 月 1 日,以 500 Hz 光源量測);OM Digital Solutions 日本支援頁的鏡頭韌體清單(工具擷取後的內容)。
讀到工具擷取摘要的: PhotographyTalk 對韌體 1.1 的報導(2026 年 10 月 10 日);OM-3 的維基百科條目與 OM System 官方 OM-3 規格頁;OM-1 的維基百科條目;Ardeola 期刊 2014 年蜂鳥振翅頻率的論文摘要。這些我只看到擷取後的重點,不是逐字全頁。
沒有的: 韌體 1.1 的官方更新說明(日本支援頁只列了品名與日期,沒寫功能,也沒寫相容的機身);OM-3 的讀出時間(Horshack 的表裡沒有 OM-3,也沒有 OM-1 Mark II);三支鏡頭在 50 fps 下的實際對焦表現。PhotographyTalk 也明說鏡頭頁面沒有寫對焦模式、緩衝深度、機身型號與釋出日。所以下面凡是涉及「為什麼這三支鏡頭需要韌體」的說法,都是推論。

日期有一天的差:OM 日本支援頁列 10 月 8 日,報導引用日本站 Asobinet 說 10 月 9 日開始發送。我沒有辦法分辨哪個是實際可下載的日子,本文用官方頁的 10 月 8 日。

二、昨天的待驗:Z6 III 的 14.41 毫秒是哪個模式

昨天的衝突是 Horshack 的表給 Z6 III 14.41 毫秒,CineD 與 YM Cinema 給 9.4 毫秒。今天把 Horshack 頁面的整張表解析出來,每個模式各一列,Z6 III 的幾列如下(毫秒,Horshack 量測):

模式	讀出列數	讀出時間	每列時間
RAW 靜態(Raw Uncompressed、ISO 100、連拍 H 皆同)	4,032	14.41	3.574 微秒
JPEG、C30、C60	4,032	11.04 到 11.06	2.74 微秒(自算)
C120(裁切畫面)	2,656	7.29	2.74 微秒(自算)
6K N-RAW HQ(24p 到 60p)	3,402	9.30 到 9.37	2.74 微秒(自算)
H.265 5376×3024(24p 到 60p)	3,024	9.30 到 9.35	3.08 微秒(自算)
4K 120p	2,160	6.13	2.84 微秒

三件事。第一,14.41 毫秒是 RAW 靜態照,那一欄在頁面上標示「Photo」,頁面說明寫的是「RAW 且位元深度最高、壓縮最少」;JPEG 與連拍 C30/C60 是 11.04 到 11.06 毫秒。第二,影片 6K 的 9.30 到 9.37 毫秒與 CineD 的 9.4 毫秒、YM Cinema 的 9.44 毫秒互相一致,三個來源互相一致(Horshack 用 500 Hz 光源、CineD 用 300 Hz 光源,YM Cinema 沒說方法)。第三,昨天我用「6K 的 9.4 毫秒除以 3,402 列」得到每列 2.76 微秒,推算 4,032 列只要 11.1 毫秒,當時說 14.41 若是靜態電子快門就需要另一個因子。今天的實測:JPEG 與 C60 就是 11.04 到 11.06 毫秒,與 11.1 吻合到 1%;RAW 靜態是 11.04 的 1.305 倍,額外的這個因子 Horshack 頁面沒有標示原因。「14 位元轉換較慢」是常見推測,但我沒有讀到對這一列的位元深度標註,所以只能說:衝突解掉了,模式對應清楚,這個 1.3 倍的物理原因仍未知。另外 DPReview 論壇的搜尋摘要有一則 Richard Butler 量到「14 位元全感光元件靜態」14.6 毫秒,與 14.41 同一個量級,我只在摘要看到,沒開原文。

這個結果的實際意義是:Z6 III 的讀出時間不是一個數字,是一張依模式變動的表,引用時必須帶著模式。OM-1 同理,Horshack 量到 ISO 16,000 以下 7.98 毫秒,ISO 16,000 以上 15.84 毫秒(兩者的列數都是 3,888,每列時間從 2.05 微秒變成 4.07 微秒,剛好兩倍)。

三、幀距與讀出:連拍上限的一個下界

連拍的幀距是 $1000/ f$ 毫秒。我的推論(自推,不是廠商說法):逐列讀出的感光元件,第 $n + 1$ 張的第 $r$ 列只能在第 $n$ 張的第 $r$ 列讀完之後才讀,而兩者之間隔一個幀距;如果讀一整張比一個幀距還久,上一張還沒讀完下一張就開始,讀出電路會撞在一起。所以全片讀出時間 $t_{r}$ 給出一個上限: $f \leq 1000/ t_{r}$ (毫秒制)。把上面的量測代進去(自算):

模式	讀出(毫秒)	讀出決定的最高 fps	在 50 fps 佔幀距	在 120 fps 佔幀距
OM-1,ISO 16,000 以下	7.98	125.3	39.9%	95.7%
OM-1,ISO 16,000 以上	15.84	63.1	79.2%	190%(超過)
Z6 III,RAW 靜態	14.41	69.4	72.1%	173%(超過)
Z6 III,JPEG 與 C60	11.05	90.5	55.3%	133%(超過)
Z6 III,C120(裁切)	7.29	137.2	36.4%	87.5%

這張表有兩個可以對照的地方。OM-1 的 125.3 對 OM 系統機身宣傳的 120 fps 電子快門(維基百科寫 OM-1 為「50 或 120 fps」,OM-3 官方規格頁寫 SH1 有 120、100、60、30 fps,電子快門 120 fps 單次對焦),差不多貼著上限;Z6 III 的 C120 要在 120 fps 運作,Horshack 量到的 C120 模式是裁切後的 2,656 列、7.29 毫秒,也是在 8.33 毫秒的幀距之內。沒有任何一個我讀到的高速連拍模式違反這條上限,但這只是「沒被推翻」,不是證明。

OM-3 本身不在 Horshack 的表裡。維基百科對 OM-3 與 OM-1 的感光元件都寫 Sony IMX472、20.4 百萬像素堆疊式(二手資料),所以我把 OM-1 的 7.98 與 15.84 毫秒當 OM-3 的代理值,這是假設:同一顆感光元件不保證同樣的 ADC 模式與機身管線。

在這個代理下,50 fps 的幀距有 20 毫秒,ISO 16,000 以下的讀出只佔 40%,剩下 12 毫秒給曝光、對焦運算與鏡頭驅動;120 fps 只剩 0.36 毫秒,留不出對焦迴路的空間,這與 OM-3 官方頁把 120 fps 標為單次對焦、把 C-AF 追蹤放在 50 fps 的分工一致(我的解讀,官方沒寫原因)。一個可證偽的預測:如果代理成立,OM-3 在 ISO 16,000 以上想拍 120 fps 的連拍應該被限制或降速,因為讀出要 15.84 毫秒;沒有這種限制的話,代理就不成立。我沒有 OM-3 可驗。

至於為什麼是鏡頭韌體:50 fps 的 C-AF 下,鏡頭要在 20 毫秒內接收對焦與光圈指令、動作並回報。這是我的推論,官方只說更新後 SH2 可到 50 fps,沒說原因。

四、50 fps 下一個橫越畫面的主體有幾張

自擬一個情境:主體以 10 公尺每秒垂直於光軸橫越(約接近一般小型鳥類的巡航速度量級,我沒有為這個數字查出處,只當作範例),感光元件寬 17.3 毫米、橫向 5,184 像素(OM-3 規格),畫面寬度在距離 $D$ 、焦距 $L$ 時約為 $D \times 17.3/ L$ (薄透鏡近似,自算):

距離	焦距	畫面寬	50 fps 每張位移	50 fps 橫越張數	120 fps 橫越張數
30 公尺	400 毫米	1.30 公尺	0.20 公尺(畫面 15.4%,799 像素)	6.5	15.6
30 公尺	600 毫米	0.86 公尺	0.20 公尺(23.1%,1,199 像素)	4.3	10.4
20 公尺	400 毫米	0.86 公尺	0.20 公尺(23.1%,1,199 像素)	4.3	10.4
20 公尺	600 毫米	0.58 公尺	0.20 公尺(34.7%,1,798 像素)	2.9	6.9

意思是:焦距越長、距離越近,50 fps 在「畫面內可用的張數」上越吃緊,所以長焦端的 50 fps C-AF 對這種橫越場景才有意義,否則 120 fps 只能鎖單次對焦的限制會讓更多張失焦。實務上人會平移跟拍,畫面內位移小得多,這個表是在「固定機位、鳥自己飛過去」的最壞情況。

五、振翅相位:50 fps 不是越快越好的一個反例

連拍取樣振翅,本質是對週期現象做等間隔取樣。令振翅頻率 $w$ (Hz)、幀率 $f$ ,第 $k$ 張的相位是 $(k w / f) mod 1$ 。如果 $w / f$ 是最簡分數 $p / q$ ,連拍只會碰到 $q$ 個不同相位,相位之間隔 $36 0^{\circ} / q$ ,再多拍也不會多出新的相位。這是數論的結果,沒有物理假設。

Ardeola 2014 的論文用 220 fps 的低成本相機量了三種懸停中的蜂鳥:魅力蜂鳥(charming hummingbird)約 26 Hz、紫喉山寶石蜂鳥(purple-throated mountain-gem)約 24 到 25 Hz、紫刀翅蜂鳥(violet sabrewing)約 18 到 19 Hz(我只看到擷取摘要)。搜尋摘要另有 Journal of Experimental Biology 的說法:蜂鳥懸停時常見 40 到 60 Hz,範圍 20 到 80 Hz;我沒有開原文,這裡只拿它當量級。

固定相位的最壞情況(自算,連拍 0.2 秒, $w$ 精確,最大的相位空洞,以度計;空洞的一半是「要挑的那一格最多差幾度」):

$w$ (Hz)	30 fps(6 張)	50 fps(10 張)	60 fps(12 張)	100 fps(20 張)	120 fps(24 張)
8	96.0	57.6	48.0	28.8	24.0
10	120.0	72.0	60.0	36.0	30.0
12.5	90.0	90.0	60.0	45.0	22.5
25	60.0	180.0	30.0	90.0	15.0
26	120.0	129.6	48.0	36.0	18.0

$w = 25$ Hz 在 50 fps 剛好每兩張回到同一相位,只有兩個相位,相差 180 度;換成 60 fps 反而只有 30 度的空洞。 $w = 12.5$ Hz 在 30 fps 與 50 fps 都是 90 度,多出來的 20 fps 對這個頻率沒有幫助:50 fps 剛好是 4 個等距相位(12.5×4=50),重複拍只是重複同樣四個相位;30 fps 的 0.2 秒只有 6 張,還沒繞完一圈 12 個相位格點。

真的鳥不會剛好 25.000 Hz。我再做一次蒙地卡羅(每格 20 萬次):相位均勻隨機、振翅頻率在標稱值 ±5% 內均勻隨機且連拍期間不變、連拍 0.2 秒、「命中」定義為至少有一張落在目標相位(例如翅膀全上)的 ±15 度內。命中機率:

$w$ (Hz)	精確或 ±5%	20 fps(4 張)	50 fps(10 張)	120 fps(24 張)
10	精確	16.7%	41.7%	100%
10	±5%	21.8%	54.3%	100%
25	精確	33.3%	16.7%	100%
25	±5%	33.1%	36.8%	86.5%
50	精確	16.7%	8.3%	100%
50	±5%	30.6%	30.8%	88.1%

讀法:頻率抖動 5% 時,相位會在連拍期間慢慢漂移,機率往「張數乘 30/360」的隨機基準靠;但 50 fps 在 25 Hz 時 36.8% 還是只比 20 fps 的 33.1% 好一點點,而 120 fps 把它推到 86.5%。50 Hz 的蜂鳥在 50 fps 下是接近靜止取樣(頻率差 $w - f$ 決定視覺上的慢動作),相機看到的翅膀可能幾乎不動,頻率差剛好 2 Hz 時,畫面裡翅膀的動作週期會變成 0.5 秒。

結論只對我自擬的模型成立:實際翅膀不是正弦、頻率會變、連拍起點不是均勻隨機的、對焦失敗的張數沒有算進去。這張表說的是「取樣格點」的上限,不是對鳥類攝影的實測。

六、這篇的邊界

讀出時間用的是 Horshack 的量測(500 Hz 光源、最後更新 2025 年 8 月 1 日),OM-3 與 OM-1 Mark II 不在表內,OM-1 值只是代理。
「讀出時間決定連拍上限」是我的推論,沒有廠商文件說明 OM 的 120 fps 與 50 fps 如何分配。
三支鏡頭需要韌體的原因、相容的機身、50 fps 下的對焦成功率、緩衝是否與 OM-3 相同,我都沒有查到。OM-3 緩衝(50 fps 下 102 張 RAW 或 125 張大型 JPEG)是 PhotographyTalk 轉述 OM-3 規格頁,預拍最多 70 張則只在搜尋摘要看到,兩者都沒有開原頁,不拿來運算,只在實踐裡當檢查值。
振翅模型、10 公尺每秒、±5% 抖動、±15 度命中都是我選的。
沒有用到任何韌體實機檔案。

🧠 記

連拍幀距與讀出: $f \leq 1000/ t_{r}$ (毫秒制,我的推論);OM-1 ISO 16,000 以下讀出 7.98 毫秒(最高 125.3 fps),ISO 16,000 以上 15.84 毫秒(63.1 fps);50 fps 幀距 20 毫秒,120 fps 8.33 毫秒。OM-3 代理使用 OM-1 的值,OM-3 未被量測。
Z6 III 的讀出時間是一張表:RAW 靜態 14.41 毫秒、JPEG 與 C30/C60 11.04 到 11.06 毫秒、6K 影片 9.30 到 9.37 毫秒、C120 裁切 7.29 毫秒、4K 120p 6.13 毫秒(Horshack);昨天的衝突解掉,RAW 靜態比 JPEG 慢 1.305 倍的原因仍未知。
OM 韌體 1.1:M.Zuiko 40-150mm F4.0 PRO、100-400mm F5.0-6.3 IS II、150-600mm F5.0-6.3 IS,SH2 與預拍 SH2 可到 50 fps;官方日本支援頁列 2026-10-08;原因與相容機身官方頁沒寫。
橫越張數: $D \times 17.3/ L$ 給畫面寬;10 公尺每秒、30 公尺、400 毫米,50 fps 約 6.5 張、120 fps 約 15.6 張。
相位取樣: $w / f = p / q$ 最簡時只有 $q$ 個相位;25 Hz 在 50 fps 只有 2 個相位(空洞 180 度),60 fps 空洞 30 度。
還沒解:Z6 III RAW 靜態慢 1.3 倍的原因;OM-3 的實測讀出時間;50 fps C-AF 的鏡頭限制原因。

邊界: OM-1 當 OM-3 代理;讀出上限是推論;振翅模型與速度參數是自擬;對焦成功率與緩衝沒有實測。

✍️ 實踐

兩個練習,不需要 OM 或 Nikon 機身,一台手機與一個電風扇就夠。

練習一:算你的拍攝對象在哪個幀率下有取樣空洞(約 10 分鐘,不用相機)。

決定一個你要拍的週期性主體(例如某種鳥的振翅頻率,查不到就用 10、12.5、25 Hz 試算),寫下標稱頻率 $w$ 。
貼上下面的程式,把你的相機實際提供的幀率放進清單(例如 30、50、60、100、120),每一欄會印出張數、最大相位空洞與「要挑的那一格最多差幾度」:

def worst_gap(w, f, T=0.2):
    N = int(round(T * f))
    ph = sorted(round((k * w / f) % 1, 9) for k in range(N))
    gaps = [b - a for a, b in zip(ph, ph[1:])] + [1 - ph[-1] + ph[0]]
    return N, round(max(gaps) * 360, 1), round(max(gaps) * 180, 1)
 
w = 25.0
for f in (30, 50, 60, 100, 120):
    print(f, worst_gap(w, f))

預期:w=25 時 50 fps 得 (10, 180.0, 90.0)、60 fps 得 (12, 30.0, 15.0);若對不上先檢查 T 與 N。
判讀:真實頻率有 ±5% 抖動,所以空洞是上限的參考,不是保證。若你的結論是「這個幀率對我的主體最差」,下一次拍攝就換一個幀率試,而不是拍更久。

練習二:用電風扇驗證混疊(約 20 分鐘,手機即可)。

在風扇一片扇葉貼一小塊膠帶,轉速調最慢,固定手機或腳架,先看清楚扇葉轉向。
用手機分別拍 30 fps 與 60 fps 的影片各 5 秒,快門盡量快、光線充足以減少拖影。
在 30 fps 影片裡取連續兩格,量膠帶在轉向方向上轉了幾度,記為 $θ_{30}$ ;同樣在 60 fps 影片取 $θ_{60}$ 。
用下面的程式列出每個幀率下可能的轉速(每秒幾圈),兩個幀率共同的那個值就是答案。我用 r=7.3 圈每秒合成測過: $θ_{30} = 87.6$ 、 $θ_{60} = 43.8$ 得 7.3:

def candidates(theta, f, rmax=40):
    return [round((theta / 360 + n) * f, 2)
            for n in range(0, int(rmax / f) + 2)
            if 0 <= (theta / 360 + n) * f <= rmax]
 
def solve(t1, f1, t2, f2, tol=0.3):
    return [a for a in candidates(t1, f1) for b in candidates(t2, f2) if abs(a - b) <= tol]
 
print(solve(87.6, 30, 43.8, 60))

驗證:換更高的轉速重做;若轉速超過 30 圈每秒,30 fps 會給出兩個候選(例如 7.3 與 37.3),60 fps 只剩一個。你也可以另外用風扇本身標示的轉速或計時器數圈數,對照計算值。

兩個練習合起來,練習一是看「可選的幀率裡哪個最差」,練習二是確認你對混疊的算式與手上相機的實際行為一致。

🔗 延伸學習

Horshack:Camera Sensor Readout Speeds(Rolling Shutter) — 本文第二、三節所有讀出時間(Z6 III 各模式、OM-1 的 7.98 與 15.84 毫秒)的來源,我解析了整份 HTML 表格。
PhotographyTalk:OM System 50 fps Reaches Three M.Zuiko Telephoto Lenses via Firmware v1.1 — 韌體 1.1 的三支鏡頭、SH2 與預拍 SH2、OM-3 緩衝數字的報導,同時說明官方頁沒寫原因與相容機身。
OM Digital Solutions:Joint update service for Interchangeable Lens Cameras — 官方日本支援頁,列出三支鏡頭韌體 1.1 與 2026-10-08 的日期;我讀到的是工具擷取內容,沒有功能說明。
Ardeola:The use of a Low Cost High Speed Camera to Monitor Wingbeat Frequency in Hummingbirds — 三種蜂鳥懸停時 18 到 26 Hz 的量測與方法(220 fps 相機逐格數翅膀);我讀到的是摘要重點。

💬 問 AI

我在檢查 OM System 韌體 1.1(M.Zuiko 40-150mm F4.0 PRO、100-400mm F5.0-6.3 IS II、150-600mm F5.0-6.3 IS,SH2 與預拍 SH2 可到 50 fps)與連拍取樣的算式。我的推導與數字:
(a) Horshack 量測:OM-1 讀出 7.98 毫秒(ISO 16,000 以下)與 15.84 毫秒(以上);Z6 III RAW 靜態 14.41 毫秒、JPEG 與 C60 11.04 到 11.06 毫秒、6K 影片 9.30 到 9.37 毫秒、C120 裁切 7.29 毫秒。OM-3 不在表內,我用 OM-1 當代理(兩者維基百科都寫 IMX472)。
(b) 推論:逐列讀出下,連拍上限 f ≤ 1000/讀出毫秒。OM-1 為 125.3 fps(高 ISO 為 63.1 fps);50 fps 幀距 20 毫秒,讀出占 40%(高 ISO 79%);120 fps 幀距 8.33 毫秒,讀出占 95.7%。
(c) 振翅相位:w/f=p/q 最簡時只有 q 個相位;w=25 Hz 在 50 fps 只有 2 個相位(連拍 0.2 秒最大空洞 180 度),60 fps 降到 30 度。蒙地卡羅(±5% 頻率抖動、±15 度命中、0.2 秒):25 Hz 在 20、50、120 fps 命中率 33.1%、36.8%、86.5%。
(d) 橫越:畫面寬 = D×17.3/L;10 公尺每秒、30 公尺、400 毫米,50 fps 約 6.5 張、120 fps 約 15.6 張。
請:
1. 檢查 (b) 的推論:逐列讀出的感光元件,連拍幀距必須大於全片讀出時間嗎?有沒有多組 ADC 或其他讀出架構會讓這條不成立?請區分「文件說的」「你查證到的(附出處)」「你的推論」。
2. OM-3 的 50 fps C-AF 與 120 fps 單次對焦,除了讀出之外,還有哪些可能的瓶頸(影像處理、對焦運算、鏡頭通訊、緩衝寫入)?請各給一個可證偽的預測,並標明哪些是推論。
3. 為什麼某些鏡頭需要韌體才能在 50 fps 下運作?列出你查得到的官方說法;查不到就明說。
4. 檢查 (c) 的取樣算式與蒙地卡羅設定是否合理,並說明鳥類振翅不是正弦波時哪些結論會變。
5. 不要編造任何機型的讀出時間、緩衝張數或韌體功能;查不到就明說;不要編造連結;不要給任何器材購買建議。

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