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单反相机趋势与未来发展(单反相机趋势与未来发展和微单)

这是ET最早的系列文章之一,发布于2010年至2012年。最近看到不少媒体都在发布单反相机的回顾文章,也跟风把这系列文章重新发布一次。

文章由我整理,图片来自网络。

单反相机趋势与未来发展(单反相机趋势与未来发展和微单)

第五部分

打开数字化影像的大门

1981年:第一台单反结构的静态摄像机1975年,柯达公司率先研制出世界第一台数码相机。6年之后,索尼发布的Mavica静态摄像机(Still Video Camera)则让数字影像技术走出了实验室。静态摄像机是数码相机的前身,它能以数字方式记录静态影像,并将其作为动态视频中的某一帧进行存储。

Mavica原型机采用了规格为12mm×10mm、分辨率为570×490像素的CCD感光元件。它采用名为Mavipak的2英寸磁盘中作为存储介质,每张磁盘能存储多达50张彩色照片。Mavica原型机采用了可换镜头单反结构。据资料记载,其配套镜头有25mm F2、50mm F1.4和16-65mm F1.4三款。由于无法找到清晰的实物照片,ET也无法证明最后一款的规格是否准确。

单反相机趋势与未来发展(单反相机趋势与未来发展和微单)

索尼Mavica原型机、3款配套镜头和Mavipak磁盘。

在此之后,佳能尼康美能达、富士等厂商也推出了与Mavica结构类似的静态摄像机。从广义上讲,Mavica原型机可以被看作是第一台数码单反相机。

1991年:首款量产型数码单反相机1991年,柯达发布了首款量产型数码单反相机Kodak Professional Digital Camera System(简称为DCS,后改称为DCS 100)。这款产品以经典的尼康F3胶片单反相机为原型,搭载了规格为20.5mm×16.4mm、有效像素为130万的CCD感光元件。DCS在使用时需要搭配名为DSU的外置存储单元。这个笨重的装置具备200MB的存储空间,可以保存156张未压缩图像或约600张JPEG压缩影像。

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柯达DCS100和与之配套的DCS外置存储单元。

同一时期,尼康也为美国国家航空航天局(NASA)定制了一批数字版的F4/F4S单反相机,并于1991年9月参与到代号为STS-48的太空任务中。这些相机采用了规格为15mm×15mm、分辨率为1024×1024像素的黑白CCD,并用一块可更换的硬盘保存照片。

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尼康为NASA定制的数字版F4单反相机及其配套镜头

在此之后,佳能、美能达、富士等公司先后推出了自有品牌的数码单反相机。而柯达也在不断丰富DCS系列产品的过程中,增加了基于佳能EF卡口单反机身的机型,以及用于中画幅单反相机的数字后背——所有这些产品,均以CCD作为感光元件。

2000年:首款采用CMOS的数码单反相机2000年5月,佳能发布了首款采用CMOS感光元件的数码单反相机EOS D30。这款产品搭载了APS-C规格约325万像素的CMOS,主要面向摄影发烧友、商业人士和专业摄影师。得益于CMOS高速度、低功耗、低成本的特性,EOS D30在较低的价位下,实现了每秒3张的连拍速度和出色的长时间曝光噪点控制能力。

单反相机趋势与未来发展(单反相机趋势与未来发展和微单)

佳能EOS D30是首款采用CMOS作为感光元件的数码单发相机

考虑到早期的D2000/D6000等产品是佳能、柯达联合生产的,因此,D30也被看作是佳能真正意义上的首款数码单反相机。在D30之后,佳能EOS系列数码单反相机中,除EOS-1D外均以CMOS作为感光元件。

小尺寸感光元件带来的广角之困在胶片时代,单反相机的画幅基本是按自大到小趋势演变的,并最终以35mm规格(36mm×24mm)为主流。而早期的数码单反相机受限于生产工艺与制造成本,其感光元件都小于35mm画幅,因此出现了广角焦距明显缺失的现象。

为了解决这一问题,尼康与富士联合开发了内置ROS(Reduction Optical System)光学元件的E系列单反相机(1995年至1998年)。ROS光学元件可以将通过镜头的光线汇聚到远小于35mm画幅的面积上,从而保持原有视角不变。这项技术看起来很好,但代价则是光圈值缩小、画质下降,并且还不兼容于一些镜头。

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由尼康、富士联合开发的E2N数码单反相机。

同一时期,美能达选择用拼合多片小尺寸CCD的方法来降低等效系数,并推出了基于这种理念的RD-175(1995年)和RD-3000(1999年)数码单反相机——如我们现在所知道的,这些剑走偏锋的产品都没有取得成功。于是乎,想要解决“广角之困”,只剩下最“简单”的方法:制造一块135画幅的感光元件。

2002年:35mm画幅数码单反相机降临2000年7月,日本京瓷(KYOCERA)公司率先发布了采用135画幅感光元件的Contax N Digital数码单反相机。这款产品采用了由飞利浦生产的35mm画幅CCD,有效像素达到了约629万。包括Vario-Sonnar T* 17-35mm F2.8在内的蔡司N系列镜头,接装在CONTAX N Digital上时都能保持原有的视角。

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首款35mm画幅数码单反相机Contax N Digital

由于产能不足等原因,CONTAX N Digital直到2002年才正式上市。除了售价高昂外,其画质表现也与人们的预期相差甚远。同年9月,采用35mm画幅感光元件的佳能EOS-1Ds和柯达DCS Pro 14n先后登场。这两款新产品的出现,加速了Contax N Digital的退市过程。

扩展阅读:关于CONTAX

CONTAX(译为“康泰时”或“康泰克斯”)诞生于1932年,最初为蔡司集团所拥有的相机品牌。两德分裂时期,东德蔡司放弃以Contax命名旗下135单反相机;而西德蔡司则于1961年停止了Contax品牌135旁轴相机的生产。

1974年,西德蔡司与日本雅西卡公司展开合作,CONTAX品牌从此开始了新的历史(注意大小写的变化)。1975年,雅西卡推出了CONTAX RTS系列135单反相机。其Y/C卡口之名,正是取自“YASHICA CONTAX”的首字母。

1983年,日本京瓷公司通过与雅西卡公司合并,取得了CONTAX品牌。在此之后,京瓷接连推出了具备真空吸附后背的CONTAX RTS III(1990年)、采用机背自动对焦的CONTAX AX(1996年)等多款Y/C卡口135单反相机;经典的Contax G系列自动对焦旁轴相机;非常先进的CONTAX 645中画幅单反相机系统;以及采用新型自动对焦系统的CONTAX N系列135单反相机。

面对日趋壮大的数码相机市场,京瓷投入巨资研发的35mm画幅数码单反相机CONTAX N Digital并没有取得成功。自2004年起,京瓷开始缩减数码相机业务。到了2005年4月,京瓷宣布终止CONTAX品牌相机的生产。

第六部分

旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家

数码单反相机进入普及化阶段

进入21世纪后,随着数码影像技术的快速发展,越来越多的摄影记者、商业摄影师开始在工作中使用数码单反相机。但对绝大多数非职业的摄影爱好者来说,身价颇高的数码单反相机仍然属于“奢侈品”范畴。这种局面,直到佳能EOS 300D登场后才逐渐得到改变。

2003年8月,佳能EOS 300D正式发布。这款产品配备了APS-C画幅约630万像素CMOS感光元件,并且支持全新的EF-S数码专用镜头。作为首款售价低于1000美元的可换镜头数码单反相机,EOS 300D得到了广大摄影爱好者的热切关注。

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佳能EOS 300D是首款低于1000美元的可换镜头数码单反

在此之后,数码单反相机进入到了普及化阶段。以尼康D40、索尼α230为代表的产品,一次又一次刷新了数码单反相机的低价记录。作为低价数码单反相机的先驱者,佳能EOS 300D具有不可替代的历史意义。

实时取景功能的出现自1949年Contax S引入五棱镜以来,单反相机的取景方式就没有再发生过质的改变。与之相比,消费类数码相机却很早就实现了液晶屏取景功能。并且,以佳能PowerShot G1为代表的产品还配备了旋转式液晶屏,令特殊角度的拍摄变得更加轻松随意。

针对这种情况,发布于2004年2月的富士S3 Pro数码单反相机率先引入了Live IMAGE取景模式。在该模式下,反光镜升起、快门幕帘打开,CCD直接感受光线并将图像呈现在液晶屏上。遗憾的是,由于CCD功耗较高等原因,Live IMAGE模式只能提供30秒的黑白取景图像。并且,由于反光镜是处于升起状态的,因此机内自动对焦系统也会在该模式下停止工作。

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富士S3 Pro所具有的实时取景功能还不够成熟

到了2006年1月,奥林巴斯发布的E-330数码单反相机终于提供了具有实用性的实时取景(LiveView)功能。这款产品拥有两种实时取景模式:A模式下由副CCD提供取景图像,相机可以继续使用相位检测模块进行自动对焦;而B模式下则由主LiveMOS提供更清晰的取景图像与局部放大功能,帮助使用者提高手动对焦的精度。

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林巴斯E-330数码单反相机的光路结构图

实时取景功能在诞生初期受到了很多传统单反相机使用者的质疑,但谁也不能否认,实时取景功能对风光建筑、静物微距等拍摄题材起到了巨大的帮助。五棱镜取景器更接近肉眼的所见即所得,而实时取景更接近照片结果的所见即所得。

数码单反相机进入全媒体时代在数码单反相机普遍具备实时取景功能后,高清短片拍摄成为新的技术突破点。以稳健、低调著称的尼康,出乎意料成为这一轮竞争的领跑者。2008年8月发布的尼康D90数码单反相机搭载了名为D-Movie的短片拍摄功能。它能以1280×720的分辨率,记录约5分钟的高清动态视频。

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康D90数码单反相机率先实现了短片拍摄功能

老对手佳能自然不甘示弱:就在D90发布不到一个月后,EOS Movie概念伴随新一代35mm画幅数码单反相机EOS 5D Mark II同步登场。凭借1920×1080p的全高清分辨率、更加完善的手动控制功能以及EOS系统的强大扩展能力,5D Mark II逐渐赢得了众多视频工作者的高度认可。

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佳能5D Mark II与第三方厂商推出的短片拍摄套件

与普通高清摄像机相比,数码单反相机拥有更大尺寸的感光元件,因而可以实现更理想的景深控制效果以及更纯净的弱光拍摄画面;而与专业级的电影摄像机相比,数码单反相机又拥有成本低、体积小、使用灵活等优势。在这一背景下,数码单反相机逐渐演变成静态照片与动态视频兼顾的全媒体记录工具。

充满可能性的未来

面对蓬勃发展的新型相机系统以及全媒体时代对相机功能提出的新需求,数码单反相机也在积极寻求改变:索尼于2010年8月推出了采用半透镜技术(Translucent Mirror Technology)的α系列数码单电相机,它将传统单反相机的相位检测自动对焦模块与新型电子取景器相结合,从而开创出一种适宜高速连拍与短片拍摄的新模式;而佳能则在2012年6月发布的EOS 650D数码单反相机中加入了Hybrid CMOS AF技术,率先在APS-C画幅CMOS感光元件上加入了相位检测像素。

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采用半透镜技术的索尼α数码单电

单反相机趋势与未来发展(单反相机趋势与未来发展和微单)

引入Hybrid CMOS AF的佳能EOS 650D数码单反

在今天,35mm数码单反相机已经拥有了3600万有效像素、超过十万ISO的感光度以、每秒14张高速连拍等令人惊讶的规格指标。而在另一方面,智能自动模式、人脸/笑脸识别、触摸操作、WiFi无线网络等新功能的加入,也让数码单反相机变得更加易用、更加好用。(注:这段写在2012年)

旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家、单反相机在经历了150余年的发展之后,实现了从产品到操作的真正普及。

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