2014年4月20日 星期日

[相機]-百年成就艱辛路 單反相機發展歷程史記


[相機]-百年成就艱辛路 單反相機發展歷程史記
 
       繼上一次在大陸網站發現了有關Canon及Nikon的歷史淵源之後,又在大陸網站上發現了好東西,這次是介紹單眼相機(大陸稱單反相機)的發展歷史,在此與大家分享。
 
it168網站原創
作者:幸福的猴子 
編輯:馬曉旋
原網址連結:http://dc.it168.com/a2012/0119/1304/000001304012_all.shtml

       單反相機全稱是單鏡頭反光相機(Single-lens reflex camera,SLR)這個名字是由它的結構得出來的,單鏡頭反光相機原理所謂單鏡頭是指攝影曝光光路和取景光路共用一個鏡頭,不像旁軸相機或者雙反相機那樣取景光路有獨立鏡頭。單反相機都有一個用於成像和取景的鏡頭,有一個反光鏡來切換光路用於成像或者取景。
        實際上單反這個結構出現的非常非常早,甚至早到了相機出現之前,學過美術的朋友們都知道那個利用一片玻璃反射而臨摹實物的創作方法,這就已經具備了最基本 的單反結構了,在照相術發明之後,1861年,英國人湯瑪斯·薩頓(Thomas Satton)則發明了具有相似結構的,於攝影鏡頭和感光元件之間裝置有45°角反光鏡的照相機,那時候還沒有出現膠片,所以感光材料使用的是塗抹了鹵化銀的幹板。
        單反 光相機的優點是可以隨意換用與其配套的各種廣角、中焦距、遠攝或變焦距鏡頭,也能根據需要在鏡頭安裝近攝鏡、加接延伸接環或伸縮皮腔。總之凡是能從取 景器裡看清楚的景物,照相機都能拍攝下來。而缺點也十分明顯,增加反光鏡室和五棱鏡以後,機身加高、加厚,重量增加;反光鏡彈起來的一瞬間還會出現機械震 動和噪音;從按下快門鈕到啟動快門的時間間隔也比其它照相機略長;使用小口徑鏡頭在光線較差的環境中取景、調焦,會因取景屏較暗而產生困難,易造成聚焦失誤。

單反相機的史前時代
        135單反相機則是在萊卡確立了35mm攝影用135膠片標準之後出現的,1936年,Ihagee公司製造第一台135單鏡頭反光俯視取景相機Kine Exakta(國內翻譯為愛克山泰)。下面是Ihagee公司第二型Kine Exakta的照片,它在1938年上市。在1936年出廠的第一型Kine Exakta十分罕見(因為生產量很少),品相好的差不多都在收藏家手中,偶而在二手市場上看到的不僅要價奇高而且品相令人傷心。不過36年的第一型和 38年的第二型差別不大。和現代單反相比,這台相機在結構上有很大區別,它是俯視取景的,而並非現在的平視取景型,1936年五棱鏡還沒有發明呢,暫時先湊合了吧。
        其實要說到135單反相機的出現,推動力量和直到現在推動它發展的最重要力量都是同一個:體育攝影的需求。旁軸135相機一經推出就因為攜帶和使用方便而 在新聞用戶中流行開來,一些紀實攝影的大師也應運而生,不過旁軸相機限於結構,使用焦距超過135mm的鏡頭非常困難,而為了1936年柏林奧運會的需求,各大鏡頭廠都紛紛推出了長焦鏡頭,比如ZeissOlympia Sonnar 180mm f/2.8就是典型代表,在這種情況下,便於攜帶,同時又能夠方便的搭載長焦鏡頭的單反相機就應運而生了。
  這個時代的單反相機還是俯視取景的,拍攝的時候需要從相機正上方看下去,使用的手法類似于現在腰平取景的中畫幅相機,對於以方便取勝的135系統來說,俯視取景這種完全違背了人體工程學原理的非人道使用方式必然會遭到淘汰。

五菱鏡的出現
        俯視取景相機在使用的時候很麻煩,和135本身輕巧方便的初衷不符,而且由於沒有微棱鏡的輔助和限於135片幅本身尺寸較小,彎腰駝背的在毛玻璃上調焦也 是很痛苦的事情,腰肌勞損恐怕是當時攝影師的職業病了。處於更快反應速度和更好的使用體驗的需求,迫使單反相機從腰平取景走向眼平取景。解決之道名曰五稜鏡(pentaprism)
  五稜鏡是一個用一整塊玻璃切削而成的有5面反光面的稜鏡,用以把光束折射90度。光束在稜鏡內反射兩次,可以把影像的左右顛倒過來,這個結構被稱為五稜鏡眼平取景器(pentaprism eye-level viewfinder )
        五稜鏡內的反射並非由完全內反射造成,由於光束是以少於臨界角(critical angle)進入,兩個反射面是鍍上反射物料以造成鏡面的反射效果,而兩個傳遞面則鍍上防反光塗層以減低反射。五稜鏡第5面則在光學上不會被使用,現代相機上使用的五棱鏡則常常會在反射面上以真空鍍膜技術鍍上一層銀膜並且在外面覆蓋黑色的保護塗層以加強反射效果。
        理論上講,五棱鏡的反射視野率是100%的,不過限於成本和機內空間還有產品的市場定位等等原因,大多數單反相機的視野率並不會做到100%(取景器視野 率也是區分專業和準專業機身的一個標杆),近年來在廠商喪心病狂的削減成本的做法下,還出現了以五面鏡代替五稜鏡組成光路的單反相機,這種相機的取景器常常會顯得比較暗淡,不如五稜鏡那麼明亮。
        比較值得一提的是,光學巨人蔡司在開發自己的單反相機的時候,在成像的毛玻璃(學名叫對焦屏)和取景器之間加入了一塊兒菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)來提高取景器亮度方便對焦,這個設計自此之後就成為單反相機的固定設計,擰下任何一台單反相機的鏡頭,從反光鏡箱裡面往取景器上看,你都能看到菲涅爾透鏡獨有的一圈圈的花紋。
    1949年,東德蔡司(CZJcarl zeiss jena,也叫耶納蔡司)生產了第一台固定五稜鏡平視取景單反相機Contax S(1949-1951年在產),它最終確立了135單反相機的典型結構,一個鏡頭,有一個反光鏡,然後有一塊五稜鏡將光路回轉了一下,一方面將俯視光路變成平視,另一方面將取景的像左右正過來(俯視取景的時候像是左右相反的),至此,單反相機的標準結構已經確立了,即使是目前最先進的35mm數碼單反相 機也依然維持了這個基本的結構。
        作為相機生產大國,日本的第一台五稜鏡平視取景結構相機是Asahi Optical(旭光學,後來公司更名為Pentax,就是大家很熟悉的賓得)1952年推出的Pentax 67,這是一台中畫幅相機。Asahi Optical 同年還推出了腰平取景的35mm單反相機Asahiflex I ,只是沒有使用五棱鏡眼平取景器,而始依然保持的腰平俯視取景的設計,有意思的是,這台相機一直生產到83年。

即時回彈反光鏡結構的誕生
        早期的單反相機取景和拍攝要分幾步的,反光鏡要給快門上弦之後才會落下,光圈和旁軸鏡頭一樣是全手動的,要先開到最大光圈取景,在昏暗的腰平毛玻璃上對 焦,然後折算一下光線,調到你想要的那一檔光圈,按快門,咣當一聲巨響後眼前一片漆黑,至於到底沒有拍到你想要的東西就只有天曉得了。SLR是如此的麻 煩,以至於大部分記者寧可用大中副新聞機也不碰單反,卡帕,布列松那一代人也沒有用SLR的,不是他們不想,而是SLR實在是太不成熟。直到1954 Pentax做出了 Asahiflex IIb,才有了第一部的反光鏡即時回彈單反相機,這樣,135單反相機才算是真正的進入了實用化的階段。

高速縱走焦平面快門
        快門是相機的核心部件之一,相機通過控制快門的開啟時間來控制膠片的曝光時間,按照安裝位置來分的話,常見的快門有鏡間快門(leaf shutter)和焦平面快門(focal plane shutter),按照行走方向來分有縱走快門和橫走快門,按照快門材質來分又有布簾快門和鋼片快門,總體來講,沒有在單反上用鏡間快門的,橫走快門和布簾快門的速度很難做到太高。因此,現在的頂級機身上已經是縱走焦平面快門一統天下,至於快門葉片的材質則從早期的鋼片發展到蜂窩鈦合金片,再到現在的碳纖 維複合材料葉片,整個一個材料科學的發展縮影。
   雖然焦平面快門出現的非常早,但是速度卻怎麼也做不快,早期最好的是Ihagee生產的127幅面相機VP Exakta所用的快門,速度範圍從1/25秒到1/1000秒,加上B門和T門,這個快門在當時非常先進,直到1960年,才由柯尼卡開發的單反Konica F超過。Konica F搭載了名為Hi-Synchro的縱走幕簾快門,最高速度為1/2000秒,閃光同步為1/125 秒。在當時為最快。想想直到七十年代,最快的專業相機也不過是1/1000秒而已(要到71年的佳能F1才有1/2000的橫走金屬幕簾快門)
       但是因為這個快門製造麻煩,而且太出色了,沒有其它的製造商跟進。(柯尼卡從1953年開始花了7年來研製這部快門,另外從1955年開始花5年研製機身。)碰巧的是,在1957年左右,一個日本發明家獨立的研制出一個新穎的快門。他試圖向各大公司推銷自己的發明。Mamiya很感興趣並做了兩年的研究。但是,Mamiya最後沒有生產這部快門。Mamiya覺 得非常抱歉就把這部快門介紹給CopalCopalKonishiroku(Konica)Mamiya的財力支持下對這部快門進行了徹底的開發。 同時Konishiroku(Konica)Mamiya 也把自己的快門技術提供給CopalKonicaHi-Synchro快門對Copal的影響很大。不久Asahi Kogaku(Pentax)加入了聯盟,然後到了1961年,第一部Copal Square I 開發出來了。當時,只有MamiyaKonicaPentax才能用這部Copal快門。但是Mamiya製造了Nikorex F (不是Nikon),所以這部相機是第一個使用了這部快門的相機。1965Copal Square S 開發成功. 這是最著名的Copal 機械快門,以後被用在各種各樣的相機身上。同年Konica用此快門制出Auto Reflex。此後,Copal快門不局限在這三家公司,所以,Copal S快門被用在Nikkormat FTSigma Mark-1Ricohflex TLS401Singlex TLSExacta Twin TLCosina Hi-Lite等等相機上。1965Copal S 快門被大量的模仿製造。直到90年代還還有許多SLR在用這部快門和它的模仿品。更值得說的是,60年代用這部快門製造的相機很多到現在依然準確無誤。速 度從B門,1秒到1/1000秒,閃光同步為1/125.這在當時的機械快門裡都是最高的。
        現在的單反相機既高速又方便,而且基本上使用了人道主義的工作方式來避免攝影師淪為一個可恥的腰肌勞損患者,按說已經非常完善了,不過,新的問題又出現了,這次居然是……“卡著了?!

插刀式卡口:卡住了的解決之道
        可更換鏡頭是單反最根本而且是最寶貴的特性之一,最早的單反相機和鏡頭之間的介面五花八門,有螺口也有插刀式的卡口(其實到現在也沒好到哪去,仍然是五花八門,只不過已經沒人用螺口了而已),到40年代的時候Praktica設計的M42螺口逐漸成為了介面的主流,而且由於M42介面標準是開放的,所以很 多大大小小的相機生產廠都開發出了自己的M42機身,這也讓M42成為影響力最為廣泛的介面,沒有之一。日系的相機廠家摻和進M42的也非常多,比如PentaxRicohYashicaMamiyaFujicaChinonCosinaVivitar等等,開發了近百部機身,其中頑固 的Pentax堅持到了70年代中後期,才最終的放棄了M42,轉而使用了K卡口,這就是著名的PK卡口(話說這個K卡口也是個神奇的東西,相容性出奇的 好,比尼康F卡口都要更好)
        M42雖然通用性好,但是卻有著結構上的缺陷,比如日常使用中鏡頭拆裝麻煩,碰到偶爾有熱脹冷縮的環境中鏡頭拆卸和安裝都會變的非常困難,最重要的是 M42卡口無法實現光圈聯動測光,看看現在的單反相機的主要拍攝介面:半按快門啟動測光,全按下去開啟快門暴光。這已經是通用設計了。但在上世紀 60-70年代,全開光圈測光還是新鮮玩意。而絕大多數M42鏡頭都還是收縮光圈測(stopdown)用的單針設計。所以當時的經典設計就是以 Pentax SP為代表的機身上有一個 stopdown 的按鈕。使用時要先按下這個按鈕來測光,然後在用另外一隻手按下快門鈕來開啟快門暴光。如果我們把現在的這個過程叫做一步的話,那stopdown測光就 是兩部了。
        面對著M42的缺陷,Pentax這個日本單反相機的鼻祖選擇了繼續小修小補的做法(真不愧是頑固的pentax榮譽稱號獲得者呀),而佳能尼康這樣的沒 啥歷史負擔的新來者則選擇了換用插刀式卡口的做法,分別推出了F卡口的nikon FFL卡口的佳能Canonflex,在介面上解決了收縮光圈聯動測光的麻煩。不過科技總是在繼續發展的,自動對焦的變革到來之後,佳能選擇了拋棄過去 的積累,改用EOS EF全電子化介面的介面,而尼康則選擇了繼續在F卡口基礎上修修補補的做法(F卡口先是改進為AI實現光圈優先AE,然後又改進為AIS,然後是AF)。 就目前的發展來說,EOS的全電子化介面顯然代表著未來發展的方向,這種介面取消了機械傳動部分,代之以電子觸點,提高了卡口的機械性能和密封能力,我們 可以肯定,在可預見的將來,尼康在將鏡頭全面AFS化了之後,F卡口也必將發展成為一個全電子介面的卡口。
        其實,對於用戶來說,使用相機拍照,最重要的事情卻並非卡口或者螺口,而是測光。所謂測光,就是根據所拍物件的照度來決定膠片的曝光時間,反映到機身操作 上,就是設置快門速度和光圈的組合了。和現在的單反不一樣,早期單反沒有自動測光表,什麼光線下使用什麼快門和光圈的組合,都要看攝影師自己的經驗了,時 間長了,自然也就誕生了類似于陽光16法則這樣確定曝光的順口溜,膠捲盒上也會大概的印著各種典型光線情況下湊合用的大體曝光組合。

TTL測光
   早期的相機是沒有測光系統的,一般都是估計測光或者使用外置測光表,然後發展到了機身搭載測光表的方式,這種做法相當的不準確,因為測光表所測到的讀數 只是它自己感受到的光量,而並非從鏡頭進入的光亮,隨著電子技術的發展,CdS(硫化鎘)測光元件已經可以縮小到裝在機身裡面的地步之後,終於出現了 TTL(though the len,通過鏡頭)測光技術,由於是直接測量的鏡頭收集到的光線,測光的準確度大大提高了。
        雖然攝影大師都是熟悉光線變化如自家臥室的強者,根本不需要測光。只是附庸風雅的有錢人多了,測光儀器也成了必需品。最早的測光表不用電,甚至連任何感光 元件都沒有。大體上是一個木盒子上裝著一塊圓盤形的灰色玻璃,顏色在一圈裡由淺到深周而復始。測光就是透過灰玻璃一邊看一邊轉動圓盤,直到什麼也看不見了 就在盒子上的一個小窗裡讀出一個測光值。
        那些覺得木頭盒子不好玩的人用光電池和光電阻做出了種類繁多的手持測光表。手持的表雖然看起來很專業,但是一手抓機,一手持表快拍還是會顧此失彼,如果沒有長第三只手或者請一個助手來給你測光 的話,那就要想辦法把測光表整合到機身上。稍微有些頭腦的廠家推出了肩扛式測光表,通過一個連杆和快門速度盤連動,一個指標對準當前對應的光圈值,又免了用戶的勞神,又讓很多人心甘情願的多掏錢買一個隻此一家的外掛測光表,這大概就是所謂的皆大歡喜。日久天長,測光表在機身上生了根,成了不可分割的一部 分。進一步的的改良是測光顯示被放到了取景器內,免去了把眼睛從取景器上移開去看測光數據的麻煩。
        世界上第一台成功加入TTL測光的Topcon Super D是真正的全開光圈TTL測光,但第一台成功市場化的TTL測光單反Spotmatic採用的是所謂的收縮光圈測光。鏡頭本身是自動光圈沒錯,但是在鏡頭 座的左邊有一個開關,推上去,光圈收縮才能顯示實際的測光值。不能說不方便準確,但是卻把自動光圈的問題帶了回來,大家又要忍受那痛苦的眼前一暗。這種設 計和螺口本身的結構也有關係(螺口鏡頭的光圈環不能準確的和機身耦合),但是收縮光圈測光作為一種成功的方式被保留了下來,順帶著M42的流行貽害了無數 家相機廠家,那是另一個故事,這裡暫且不表。當時同樣收縮光圈測光的卡口也有佳能FL等不多的幾種,基本上也是因為機械結構的限制造成光圈耦合很難實現。 這幾家後來依靠在卡口/螺口內增加耦合機構的方式實現了全開光圈測光,但那已經是尼康,美能達用卡口實現全開光圈TTL測光很多年以後的事情了。

AE自動曝光
      卡口和TTL測光的應用使得自動曝光更加容易實現,雖然早在1963年 西德Zeiss推出第一代135快門優先單反相機Super Contaflex,使用的還是M42螺口,1976 日本Canon公司第一台時間先決光圈自動的照相機Canon AE-11977 Minolta公司推出兼有光圈先決和快門先決的照相機 MinoltaXD-71978 Canon公司推出第一台程式自動曝光相機 Canon AE-1 Program,值得說一下的是佳能AE-1首先實現了自動化裝配生產,並成為第一種裝置有中央微電子處理器的135單鏡頭反光照相機,這種相機曾經創造 過500萬台的銷售記錄,從1976年推出之後直到1984年,AE-1和後繼型號AE-1P連續8年奪得日本單反相機銷售量第一名,非常的了不起。

AF自動對焦系統
        使用過機械單反相機的哥們都知道,機械相機的對焦需要自己根據對焦屏上的圖像來調整,一般都有裂像或者微菱鏡的輔助,這就決定了,手慢的人,眼神不好的人 使用起來都會比較痛苦,就算是手又快眼神又好,在面對拍攝高速動體這種局面的時候,也會一籌莫展。我們之前提到過,推動單反相機發展的力量一直都是新聞和體育攝影的需要,在這種創造力被相機本身嚴重束縛的情況下,自動對焦成為大家都迫切需要的一個重要功能。
        1985 Minolta公司發明機身一體化自動對焦135單反相機 Minolta 7000,這是一個劃時代的革命性進步,它不僅第一次使自動聚焦實用化、而且還代表了至1985年為止,35毫米單反機設計的最高水準。它的誕生為新一代 的35毫米AF單反機的設計制定了一個基準(如同當年尼康的NIKON F35毫米單反相機定下基準那樣)。這一切都是其他幾家著名照相機生產廠家數年來苦苦探索的。隨後出現的不少AF單反機從外形和功能設置上,基本上是以 α7000來作為參照。
        美能達α7000一投放市場,首先倍受中老年人的歡迎。他們因年事漸高,眼力不濟,覺得對焦是很麻煩的事。而用了α7000,只要按動快門,就能拍出清晰精彩的照片,又使他們回到攝影愛好者的行列中。其次從高齡人中開始的自動聚焦熱迅速擴展到年輕人中,因此該機的銷售勢頭如同破竹。由於α7000性能高,價格合理,所以在短短的半年內就銷售了50多萬台,從而使美能達當年的照相機銷售量超過了連續八年保持銷量第一的佳能公司,而雄居日本第一,該公司的當年利潤也陡升了70%。美能達並沒有想到會獲得如此巨大的成功,而其他一些廠家則因持謹慎態度,痛失良機。因為從技術上來講,當時已經出現了較為成功的 AF系統(TTL相位檢測系統等),剩下的問題是將聚焦馬達微型化和放於何處,與1985年出現的機身一體化AF單反機只有一步之遙了。
        其實,在a7000之前,其他公司也做過很多相應的嘗試,比如尼康曾經在F3機身上推出過F3AF,換裝了一個支持自動對焦的取景器,配合特別推出的自動 對焦鏡頭以實現這種功能,而無獨有偶,佳能也推出過T80,以和F3AF相同的方式實現過自動對焦功能,只是他們都沒有量產。不過好歹佳能從T80當中汲 取了教訓,知道修改卡口困難太大,於是乾脆全部推倒重來,所以FD卡口正式走入歷史,正式推出了EOS系統,而尼康則勇往直前的在F卡口上面實現了AF功能,也是非常牛的。
        至此,現代135單反相機的基本結構就全部確立下來了,至於之後出現的數碼單反相機,防抖系統,除塵系統等等,不過都是在這些基本結構上錦上添花的功能罷了。不過,有一個點不得不提,就是鏡頭上的小事情:鍍膜。 

鍍膜
        最早的鏡頭是沒有鍍膜的,有的甚至連鏡筒內部消光和鏡片邊緣發黑處理都沒有,然後出現了單層鍍膜,不過這主要是用在軍用望遠鏡上用以實現鏡片消光,降低被 敵人發現的可能性(例如蔡司頂頂大名的T*鍍膜最早就是為軍用開發的),而在民用相機領域,1941 Kodak公司生產首次採用鍍膜鏡頭的照相機Ektra,但鍍膜技術的大發展應該從70年代初賓得推出SMC鍍膜的太苦馬鏡頭開始算起。
   現代鏡頭上的鍍膜大而化之可以分成兩種,一種叫增透膜,是增加光線透過率的,而另一種鍍膜則是改變鏡頭的色彩光譜透過特性的,比如一支鏡頭種某一片鏡片所用的光學材料雖然折射率等等指標很好,但卻存在偏黃現象,那就給它鍍上一層光譜遮斷膜,把偏色糾正回來(賓得那仨公主都使用高折射玻璃,因此都有些略微偏黃),而現在鍍膜技術的發展已經可以補償一些較為廉價的光學材料的不足之處,鏡頭的設計已經不必像過去一樣使用昂貴的特殊配方光學玻璃來完成,所以新的 鏡頭一般都是在每個鏡片的空氣接觸面上都有多層鍍膜的,這也從另一方面凸顯了鍍膜對於鏡頭的重要作用。
  賓得在1971年推出了SMC超 級多層鍍膜的太苦馬鏡頭,在當時可以算是舉世矚目,雖然在此之前,尼康,佳能和徠卡都掌握了多層鍍膜技術(3-4)但是超過6層以上的鍍膜仍然是難以完 成的目標,另一方面,Fuji宣稱他們開發的電子波束鍍膜EBC (Electron-Beam Coating)可以達到11層,已經處於領先地位,他們將EBC鍍膜技術用於某些電影攝影機鏡頭,並用於1964年奧林匹克運動會,但並未用於民用鏡頭的開發,此後在賓得SMC的壓力之下才逐漸開發EBC和超級EBC的富士龍攝影鏡頭,並取得了良好的市場反應。
       多層鍍膜使得開發現代的超廣角鏡頭和大變焦鏡頭成為可能。隨著變焦鏡頭的流行,焦距的長度和變焦範圍逐步擴大(需要更多的光學元件),為了保證光學品質多層鍍膜技術就變的非常重要。
     有意思的是事實上幾乎所有的主要鏡頭製造商(包括CanonNikonZeiss)都付授權費給賓得以使用部分或全部的多層鍍膜工藝,以能夠接受的 成本在光學元件的表面鍍上很薄的防反射化合物。Leica卻依然堅持他高貴的地位,宣稱多層鍍膜技術對控制眩光的幫助非常微弱,而減少光學元件的數量來控 制眩光更為有效。不過當多層鍍膜專利技術過期以後,Leica突然改變了原來的立場,像其他廠家一樣開始採用多層鍍膜技術了。甚至,到今天多層鍍膜技術幾 乎出現在每一個光學設備上,甚至包括日常戴的眼鏡和略微高級一點的放大鏡上。
 
CCD感測器
        和人類其他的實用技術一樣,CCD感測器最早也是應用於軍事上,1976年開始投入使用的KH-11照相偵察衛星上已經裝備了線掃描陣列CCD感測器,用於拍攝地面目標並且可以使用中繼衛星即時將圖像資料傳回地面,數位技術的應用使得這種衛星的回應時間縮短到4-6小時,相比過去使用膠捲拍攝,再用返回艙將膠捲送回地面的照相偵察衛星1-2周的反應速度來說,快了成百上千倍。

數碼單反相機的出現
        眾所周知,第一台實用化的數碼相機是在1974 年由柯達應用電子研究中心工程師的Steven Sasson賽尚發明的,這個外形醜陋無比,重達8.5磅,需要使用16AA電池來驅動的醜八怪CCD僅僅只有1萬圖元,但它卻開創了整個數碼影像時代。
  早期的數碼相機性 能上比較類似於現在的攝像頭,迫于CCD生產成本的居高不下,單反相機數碼化困難重重。那時的柯達還處於潮流的風口浪尖之上,不像現在這樣暮氣沉沉。 1991年,柯達在尼康專業機身F3的基礎上推出DCS 100。這部機器使用了一塊1.3M圖元的CCD,等效焦距倍率為1.8
        1992年的DCS 200開始,AF機身開始被採用。DCS 200基於尼康F801sN8008s)機身,使用的CCD1.5M圖元。有意思的是這塊CCD面積比DCS 100上的那塊反而要小一些,等效焦距倍率達到了2.5
        1994DCS 200DCS 420所替代,仍然使用同樣的CCD,但機身升級為F90XN90S)。1995年出現的DCS 460是一個大突破。雖然機身仍然是F90X,但是CCD卻達到了當時創記錄的6M圖元,等效焦距倍率也減少到1.28。當然這部機器的價格也是同樣的驚 人,竟為數萬美元。
        尼康和柯達還推出了一系列以尼康APS機身Pronea 6i為基礎的數碼單反相機,可以使用APS系統的配套鏡頭,使得機身的體積和重量有所降低,價格也相對低廉一些。
        其實從這裡就可以看出,尼康在和外人合作的時候及其小氣,一直沒有給柯達提供專業機身,最高的一部不過是個F90X而已,反觀佳能,第一次和柯達合作就提 供了當時最好的EOS 1N(1995 DCS1),尼康的這種態度先是坑了柯達,然後又坑了富士。在跟富士合作時,早期的S1pro居然只給了個F60的機身,到S2S3勉強給了個F80機 身,但依舊沒有協助富士搞定機身供電的問題,這就導致了S2Pro那個及其傻的供電系統,需要CR123AA電池同時供電才可以使用,直到S3Pro才 算是解決這事。
        像一切事物初生時的狀態一樣,早期數碼單反相機發展極為混亂,主流產品是柯達利用尼康和佳能機身所製作的DCS系列數碼單反相機,主流的思想還是放在給傳 統的膠片單反加裝CCD感測器來達到數碼化的目的,這種首尾兼顧的方式已經被證明是行不通的,很快的一體化機身的數碼單反相機出現了。

一體化機身的數碼單反相機
        1995年,尼康推出了與富士合作生產的新型數碼單反相機E2E2s。和以前的DCS系列的設計思想不同,E2/E2s不再照搬傳統的膠片機身,而是採用全新的一體化機身設計。感光元件是富士提供的1.3M圖元2/3英寸CCDE2/E2s最特別之處是尼康新開發的Reduction Optical SystemROS),通過一組光學元件將光線彙聚到面積遠遠小於35mm膠片的CCD上,從而保持鏡頭的視角不變。看上去似乎很美,但是付出的代價是 鏡頭的有效光圈嚴重縮水,成像品質也受到影響(這個很好理解,跟鏡頭上加個增倍鏡會惡化像質縮小光圈是一個道理),而且還有一些鏡頭不能使用。同時機身內 部結構的複雜化也導致體積的膨脹,E2/E2s的機身看起來更象中幅機,重量也增加了不少。1996年和1998年,尼康又相繼推出了後續機型E2N /E2NsE3/E3s,基本設計沒有多大變化,只是指標和功能上有一定提高。E系列機型可以認為是尼康為解決小面積感光元件導致的鏡頭視角變化問題而 作出的一次大膽嘗試,當然了,不太成功,不過至少證明了此路不通。就在E系列最後一代機型E3/E3N推出之後一年,具有劃時代意義的尼康D1橫空出世。
        傳說中的相機大廠美能達也在與尼康的E2/E2S同一年推出RD-175,而且在設計思路上也基本相同。RD-175採用的機身是美能達的Dynax 500Si,感光元件是1/2英寸的低解析度CCD,為了實現1.75M的解析度,一共使用了3CCD。由於CCD面積太小,美能達也像尼康一樣使用了 光學元件匯聚光線,但等效焦距倍率只減少到2而不是像尼康那樣達到不變。跟尼康一樣,這部機器也不得不犧牲鏡頭的有效光圈,同時機身的體積和重量也有所增大。
        之後美能達又推出了一部數碼單反機身RD3000,使用美能達Vectis系列APS單反相機的配套鏡頭。一共有5APS配套鏡頭可以使用,覆蓋從 17mm240mm35mm等效焦距為26mm370mm)的焦距段,甚至還有一支50mm的微距頭。美能達仍然堅持使用多塊低解析度CCD實現高 解析度的策略,RD3000使用了兩塊1.5M圖元的CCD來達到2.7M的總圖元。

全畫幅單反相機
        我們之前說過,尼康花了很大功夫在E2上面做了個Reduction Optical SystemROS)試圖用增加一組透鏡的方式來補償使用小面積CCD的時候視角變化問題,這事吧,其實有個更簡單的解決辦法,做個尺寸和35mm膠片相同的CCD不就可以了嗎?於是,全幅數碼單反相機就成為了工程師和使用者們都孜孜以求的目標。
        最早達到這個目標的是大名鼎鼎的康泰時(CONTAX)2000年,已經歸屬京瓷(KYOCERA)集團旗下的康泰時發佈了N digital,全球首款35mm全畫幅數碼單反相機。N digital是在N1的基礎上開發出來的,搭載了一塊兒飛利浦出品的600萬圖元CCD感測器。這塊感測器的特點有兩個,一是面積達到了35mm全幅 24mm X 36mm尺寸;二是噪音特別大。當然成本也是非常高,N digital2002年上市,價格高達800,000日元(80萬日元折合當時人民幣差不多6萬塊),價格的高昂加上飛利浦感測器的離譜表現令N digital上市之後惡評不斷,最終導致康泰時陸續停產了旗下所有產品並最終退出相機市場。
       同時期想要做全幅單反相機的傻大膽其實不少,不過下場好像都不太好。現在公司已經灰飛煙滅存活下來的賓得算是一個,賓得在對市場風向的嗅覺方面一直不太靈 敏,反應液不夠快(又該拿M42舉例子了),在開發數碼單反的動作上也比柯達佳能尼康都要晚,不過動作並不慢,大躍進機型K1D一開始就走的是一步到位的 路子,和末代膠片機皇MZ-S同步開發(機身是相同的),直接使用全幅影像感測器,聽起來很先進,不過最後還是胎死腹中了。
        PENTAX K1D的核心是一塊兒600萬圖元全幅CCD感測器,聽起來耳熟?是不是哪見過,其實就是N Digital用的那個不靠譜的飛利浦。賓得雖然反應慢,可並不傻,研究了一下發現K1D製造成本高昂而市場預期不好,當機立斷的將其雪藏,不予上市,現在看來是十分明智的決定,至少比Contax多活了好幾年就是明證。
        從此,數碼單反相機的開發就走上了35mm全畫幅和APS畫幅兩腿並舉的路線,一直到現在。至此,單反相機的發展歷程史記也到此結束了。

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