百年成就艱辛路 單反相機(jī)發(fā)展歷程史記

來(lái)源:it168 更新日期:2012-01-29 作者:幸福的猴子

單反相機(jī)的史前時(shí)代

    單反相機(jī)全稱是單鏡頭反光相機(jī)(Single-lens reflex camera,SLR),這個(gè)名字是由它的結(jié)構(gòu)得出來(lái)的,單鏡頭反光相機(jī)原理所謂“單鏡頭”是指攝影曝光光路和取景光路共用一個(gè)鏡頭,不像旁軸相機(jī)或者雙反相機(jī)那樣取景光路有獨(dú)立鏡頭。單反相機(jī)都有一個(gè)用于成像和取景的鏡頭,有一個(gè)反光鏡來(lái)切換光路用于成像或者取景。

    實(shí)際上單反這個(gè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的非常非常早,甚至早到了相機(jī)出現(xiàn)之前,學(xué)過(guò)美術(shù)的朋友們都知道那個(gè)利用一片玻璃反射而臨摹實(shí)物的創(chuàng)作方法,這就已經(jīng)具備了最基本的單反結(jié)構(gòu)了,在照相術(shù)發(fā)明之后,1861年,英國(guó)人托馬斯·薩頓(Thomas Satton)則發(fā)明了具有相似結(jié)構(gòu)的,于攝影鏡頭和感光元件之間裝置有45°角反光鏡的照相機(jī),那時(shí)候還沒(méi)有出現(xiàn)膠片,所以感光材料使用的是涂抹了鹵化銀的干板。

   

    單反光相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可以隨意換用與其配套的各種廣角、中焦距、遠(yuǎn)攝或變焦距鏡頭,也能根據(jù)需要在鏡頭安裝近攝鏡、加接延伸接環(huán)或伸縮皮腔?傊彩悄軓娜【捌骼锟辞宄木拔铮障鄼C(jī)都能拍攝下來(lái)。而缺點(diǎn)也十分明顯,增加反光鏡室和五棱鏡以后,機(jī)身加高、加厚,重量增加;反光鏡彈起來(lái)的一瞬間還會(huì)出現(xiàn)機(jī)械震動(dòng)和噪音;從按下快門(mén)鈕到啟動(dòng)快門(mén)的時(shí)間間隔也比其它照相機(jī)略長(zhǎng);使用小口徑鏡頭在光線較差的環(huán)境中取景、調(diào)焦,會(huì)因取景屏較暗而產(chǎn)生困難,易造成聚焦失誤。

   

    135單反相機(jī)則是在萊卡確立了35mm攝影用135膠片標(biāo)準(zhǔn)之后出現(xiàn)的,1936年,Ihagee公司制造第一臺(tái)135單鏡頭反光俯視取景相機(jī)Kine Exakta(國(guó)內(nèi)翻譯為愛(ài)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(jiàn)(因?yàn)樯a(chǎn)量很少),品相好的差不多都在收藏家手中,偶而在二手市場(chǎng)上看到的不僅要價(jià)奇高而且品相令人傷心。不過(guò)36年的第一型和38年的第二型差別不大。和現(xiàn)代單反相比,這臺(tái)相機(jī)在結(jié)構(gòu)上有很大區(qū)別,它是俯視取景的,而并非現(xiàn)在的平視取景型,1936年五棱鏡還沒(méi)有發(fā)明呢,暫時(shí)先湊合了吧。

    其實(shí)要說(shuō)到135單反相機(jī)的出現(xiàn),推動(dòng)力量和直到現(xiàn)在推動(dòng)它發(fā)展的最重要力量都是同一個(gè):體育攝影的需求。旁軸135相機(jī)一經(jīng)推出就因?yàn)閿y帶和使用方便而在新聞?dòng)脩糁辛餍虚_(kāi)來(lái),一些紀(jì)實(shí)攝影的大師也應(yīng)運(yùn)而生,不過(guò)旁軸相機(jī)限于結(jié)構(gòu),使用焦距超過(guò)135mm的鏡頭非常困難,而為了1936年柏林奧運(yùn)會(huì)的需求,各大鏡頭廠都紛紛推出了長(zhǎng)焦鏡頭,比如Zeiss的Olympia Sonnar 180mm f/2.8就是典型代表,在這種情況下,便于攜帶,同時(shí)又能夠方便的搭載長(zhǎng)焦鏡頭的單反相機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生了。

    這個(gè)時(shí)代的單反相機(jī)還是俯視取景的,拍攝的時(shí)候需要從相機(jī)正上方看下去,使用的手法類似于現(xiàn)在腰平取景的中畫(huà)幅相機(jī),對(duì)于以方便取勝的135系統(tǒng)來(lái)說(shuō),俯視取景這種完全違背了人體工程學(xué)原理的非人道使用方式必然會(huì)遭到淘汰。

五菱鏡的誕生

    五菱鏡的出現(xiàn)

    俯視取景相機(jī)在使用的時(shí)候很麻煩,和135本身輕巧方便的初衷不符,而且由于沒(méi)有微棱鏡的輔助和限于135片幅本身尺寸較小,彎腰駝背的在毛玻璃上調(diào)焦也是很痛苦的事情,腰肌勞損恐怕是當(dāng)時(shí)攝影師的職業(yè)病了。處于更快反應(yīng)速度和更好的使用體驗(yàn)的需求,迫使單反相機(jī)從腰平取景走向眼平取景。解決之道名曰五棱鏡(pentaprism)。

    五棱鏡是一個(gè)用一整塊玻璃切削而成的有5面反光面的棱鏡,用以把光束折射90度。光束在棱鏡內(nèi)反射兩次,可以把影像的左右顛倒過(guò)來(lái),這個(gè)結(jié)構(gòu)被稱為五棱鏡眼平取景器(pentaprism eye-level viewfinder )。

    五棱鏡內(nèi)的反射并非由完全內(nèi)反射造成,由于光束是以少于臨界角(critical angle)進(jìn)入,兩個(gè)反射面是鍍上反射物料以造成鏡面的反射效果,而兩個(gè)傳遞面則鍍上防反光涂層以減低反射。五棱鏡第5面則在光學(xué)上不會(huì)被使用,現(xiàn)代相機(jī)上使用的五棱鏡則常常會(huì)在反射面上以真空鍍膜技術(shù)鍍上一層銀膜并且在外面覆蓋黑色的保護(hù)涂層以加強(qiáng)反射效果。

    理論上講,五棱鏡的反射視野率是100%的,不過(guò)限于成本和機(jī)內(nèi)空間還有產(chǎn)品的市場(chǎng)定位等等原因,大多數(shù)單反相機(jī)的視野率并不會(huì)做到100%(取景器視野率也是區(qū)分專業(yè)和準(zhǔn)專業(yè)機(jī)身的一個(gè)標(biāo)桿),近年來(lái)在廠商喪心病狂的削減成本的做法下,還出現(xiàn)了以五面鏡代替五棱鏡組成光路的單反相機(jī),這種相機(jī)的取景器常常會(huì)顯得比較暗淡,不如五棱鏡那么明亮。

    比較值得一提的是,光學(xué)巨人蔡司在開(kāi)發(fā)自己的單反相機(jī)的時(shí)候,在成像的毛玻璃(學(xué)名叫對(duì)焦屏)和取景器之間加入了一塊兒菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)來(lái)提高取景器亮度方便對(duì)焦,這個(gè)設(shè)計(jì)自此之后就成為單反相機(jī)的固定設(shè)計(jì),擰下任何一臺(tái)單反相機(jī)的鏡頭,從反光鏡箱里面往取景器上看,你都能看到菲涅爾透鏡獨(dú)有的一圈圈的花紋。

    1949年,東德蔡司(CZJ,carl zeiss jena,也叫耶納蔡司)生產(chǎn)了第一臺(tái)固定五棱鏡平視取景單反相機(jī)Contax S(1949-1951年在產(chǎn)),它最終確立了135單反相機(jī)的典型結(jié)構(gòu),一個(gè)鏡頭,有一個(gè)反光鏡,然后有一塊五棱鏡將光路回轉(zhuǎn)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(guò)來(lái)(俯視取景的時(shí)候像是左右相反的),至此,單反相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)已經(jīng)確立了,即使是目前最先進(jìn)的35mm數(shù)碼單反相機(jī)也依然維持了這個(gè)基本的結(jié)構(gòu)。

    作為相機(jī)生產(chǎn)大國(guó),日本的第一臺(tái)五棱鏡平視取景結(jié)構(gòu)相機(jī)是Asahi Optical(旭光學(xué),后來(lái)公司更名為Pentax,就是大家很熟悉的賓得)在1952年推出的Pentax 67,這是一臺(tái)中畫(huà)幅相機(jī)。Asahi Optical 同年還推出了腰平取景的35mm單反相機(jī)Asahiflex I ,只是沒(méi)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(shè)計(jì),有意思的是,這臺(tái)相機(jī)一直生產(chǎn)到83年。

即時(shí)回彈反光鏡結(jié)構(gòu)與縱走焦平面快門(mén)

    即時(shí)回彈反光鏡結(jié)構(gòu)的誕生

    早期的單反相機(jī)取景和拍攝要分幾步的,反光鏡要給快門(mén)上弦之后才會(huì)落下,光圈和旁軸鏡頭一樣是全手動(dòng)的,要先開(kāi)到最大光圈取景,在昏暗的腰平毛玻璃上對(duì)焦,然后折算一下光線,調(diào)到你想要的那一檔光圈,按快門(mén),咣當(dāng)一聲巨響后眼前一片漆黑,至于到底沒(méi)有拍到你想要的東西就只有天曉得了。SLR是如此的麻煩,以至于大部分記者寧可用大中副新聞機(jī)也不碰單反,卡帕,布列松那一代人也沒(méi)有用SLR的,不是他們不想,而是SLR實(shí)在是太不成熟。直到1954年P(guān)entax做出了 Asahiflex IIb,才有了第一部的反光鏡即時(shí)回彈單反相機(jī),這樣,135單反相機(jī)才算是真正的進(jìn)入了實(shí)用化的階段。

    高速縱走焦平面快門(mén)

    快門(mén)是相機(jī)的核心部件之一,相機(jī)通過(guò)控制快門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間來(lái)控制膠片的曝光時(shí)間,按照安裝位置來(lái)分的話,常見(jiàn)的快門(mén)有鏡間快門(mén)(leaf shutter)和焦平面快門(mén)(focal plane shutter),按照行走方向來(lái)分有縱走快門(mén)和橫走快門(mén),按照快門(mén)材質(zhì)來(lái)分又有布簾快門(mén)和鋼片快門(mén),總體來(lái)講,沒(méi)有在單反上用鏡間快門(mén)的,橫走快門(mén)和布簾快門(mén)的速度很難做到太高。因此,現(xiàn)在的頂級(jí)機(jī)身上已經(jīng)是縱走焦平面快門(mén)一統(tǒng)天下,至于快門(mén)葉片的材質(zhì)則從早期的鋼片發(fā)展到蜂窩鈦合金片,再到現(xiàn)在的碳纖維復(fù)合材料葉片,整個(gè)一個(gè)材料科學(xué)的發(fā)展縮影。

    雖然焦平面快門(mén)出現(xiàn)的非常早,但是速度卻怎么也做不快,早期最好的是Ihagee生產(chǎn)的127幅面相機(jī)VP Exakta所用的快門(mén),速度范圍從1/25秒到1/1000秒,加上B門(mén)和T門(mén),這個(gè)快門(mén)在當(dāng)時(shí)非常先進(jìn),直到1960年,才由柯尼卡開(kāi)發(fā)的單反Konica F超過(guò)。Konica F搭載了名為Hi-Synchro的縱走幕簾快門(mén),最高速度為1/2000秒,閃光同步為1/125 秒。在當(dāng)時(shí)為最快。想想直到七十年代,最快的專業(yè)相機(jī)也不過(guò)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(mén))。

    但是因?yàn)檫@個(gè)快門(mén)制造麻煩,而且太出色了,沒(méi)有其它的制

    造商跟進(jìn)。(柯尼卡從1953年開(kāi)始花了7年來(lái)研制這部快門(mén),另外從1955年開(kāi)始花5年研制機(jī)身。)碰巧的是,在1957年左右,一個(gè)日本發(fā)明家獨(dú)立的研制出一個(gè)新穎的快門(mén)。他試圖向各大公司推銷自己的發(fā)明。Mamiya很感興趣并做了兩年的研究。但是,Mamiya最后沒(méi)有生產(chǎn)這部快門(mén)。Mamiya覺(jué)得非常抱歉就把這部快門(mén)介紹給Copal。Copal在Konishiroku(Konica)和Mamiya的財(cái)力支持下對(duì)這部快門(mén)進(jìn)行了徹底的開(kāi)發(fā)。同時(shí)Konishiroku(Konica)和Mamiya 也把自己的快門(mén)技術(shù)提供給Copal。Konica的Hi-Synchro快門(mén)對(duì)Copal的影響很大。不久Asahi Kogaku(Pentax)加入了聯(lián)盟,然后到了1961年,第一部Copal Square I 開(kāi)發(fā)出來(lái)了。當(dāng)時(shí),只有Mamiya,Konica和Pentax才能用這部Copal快門(mén)。但是Mamiya制造了Nikorex F(不是Nikon),所以這部相機(jī)是第一個(gè)使用了這部快門(mén)的相機(jī)。1965,Copal Square S 開(kāi)發(fā)成功. 這是最著名的Copal 機(jī)械快門(mén),以后被用在各種各樣的相機(jī)身上。同年Konica用此快門(mén)制出Auto Reflex。此后,Copal快門(mén)不局限在這三家公司,所以,Copal S快門(mén)被用在Nikkormat FT,Sigma Mark-1,Ricohflex TLS401,Singlex TLS,Exacta Twin TL,Cosina Hi-Lite等等相機(jī)上。1965年Copal S 快門(mén)被大量的模仿制造。直到90年代還還有許多SLR在用這部快門(mén)和它的模仿品。更值得說(shuō)的是,60年代用這部快門(mén)制造的相機(jī)很多到現(xiàn)在依然準(zhǔn)確無(wú)誤。速度從B門(mén),1秒到1/1000秒,閃光同步為1/125.這在當(dāng)時(shí)的機(jī)械快門(mén)里都是最高的。

    現(xiàn)在的單反相機(jī)既高速又方便,而且基本上使用了人道主義的工作方式來(lái)避免攝影師淪為一個(gè)可恥的腰肌勞損患者,按說(shuō)已經(jīng)非常完善了,不過(guò),新的問(wèn)題又出現(xiàn)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(jī)和鏡頭之間的接口五花八門(mén),有螺口也有插到式的卡口(其實(shí)到現(xiàn)在也沒(méi)好到哪去,仍然是五花八門(mén),只不過(guò)已經(jīng)沒(méi)人用螺口了而已),到40年代的時(shí)候Praktica設(shè)計(jì)的M42螺口逐漸成為了接口的主流,而且由于M42接口標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)放的,所以很多大大小小的相機(jī)生產(chǎn)廠都開(kāi)發(fā)出了自己的M42機(jī)身,這也讓M42成為影響力最為廣泛的接口,沒(méi)有之一。日系的相機(jī)廠家摻和進(jìn)M42的也非常多,比如Pentax,Ricoh,Yashica,Mamiya,F(xiàn)ujica,Chinon,Cosina,Vivitar等等,開(kāi)發(fā)了近百部機(jī)身,其中頑固的Pentax堅(jiān)持到了70年代中后期,才最終的放棄了M42,轉(zhuǎn)而使用了K卡口,這就是著名的PK卡口(話說(shuō)這個(gè)K卡口也是個(gè)神奇的東西,兼容性出奇的好,比尼康F卡口都要更好)。

   

    M42雖然通用性好,但是卻有著結(jié)構(gòu)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(huán)境中鏡頭拆卸和安裝都會(huì)變的非常困難,最重要的是M42卡口無(wú)法實(shí)現(xiàn)光圈聯(lián)動(dòng)測(cè)光,看看現(xiàn)在的單反相機(jī)的主要拍攝界面:半按快門(mén)啟動(dòng)測(cè)光,全按下去開(kāi)啟快門(mén)暴光。這已經(jīng)是通用設(shè)計(jì)了。但在上世紀(jì)60-70年代,全開(kāi)光圈測(cè)光還是新鮮玩意。而絕大多數(shù)M42鏡頭都還是收縮光圈測(cè)(stopdown)用的單針設(shè)計(jì)。所以當(dāng)時(shí)的經(jīng)典設(shè)計(jì)就是以Pentax SP為代表的機(jī)身上有一個(gè) stopdown 的按鈕。使用時(shí)要先按下這個(gè)按鈕來(lái)測(cè)光,然后在用另外一只手按下快門(mén)鈕來(lái)開(kāi)啟快門(mén)暴光。如果我們把現(xiàn)在的這個(gè)過(guò)程叫做一步的話,那stopdown測(cè)光就是兩部了。

    面對(duì)著M42的缺陷,Pentax這個(gè)日本單反相機(jī)的鼻祖選擇了繼續(xù)小修小補(bǔ)的做法(真不愧是頑固的pentax榮譽(yù)稱號(hào)獲得者呀),而佳能尼康這樣的沒(méi)啥歷史負(fù)擔(dān)的新來(lái)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 F和FL卡口的佳能Canonflex,在接口上解決了收縮光圈聯(lián)動(dòng)測(cè)光的麻煩。不過(guò)科技總是在繼續(xù)發(fā)展的,自動(dòng)對(duì)焦的變革到來(lái)之后,佳能選擇了拋棄過(guò)去的積累,改用EOS EF全電子化界面的接口,而尼康則選擇了繼續(xù)在F卡口基礎(chǔ)上修修補(bǔ)補(bǔ)的做法(F卡口先是改進(jìn)為AI實(shí)現(xiàn)光圈優(yōu)先AE,然后又改進(jìn)為AIS,然后是AF)。就目前的發(fā)展來(lái)說(shuō),EOS的全電子化界面顯然代表著未來(lái)發(fā)展的方向,這種接口取消了機(jī)械傳動(dòng)部分,代之以電子觸點(diǎn),提高了卡口的機(jī)械性能和密封能力,我們可以肯定,在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái),尼康在將鏡頭全面AFS化了之后,F(xiàn)卡口也必將發(fā)展成為一個(gè)全電子界面的卡口。

    其實(shí),對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),使用相機(jī)拍照,最重要的事情卻并非卡口或者螺口,而是測(cè)光。所謂測(cè)光,就是根據(jù)所拍對(duì)象的照度來(lái)決定膠片的曝光時(shí)間,反映到機(jī)身操作上,就是設(shè)置快門(mén)速度和光圈的組合了。和現(xiàn)在的單反不一樣,早期單反沒(méi)有自動(dòng)測(cè)光表,什么光線下使用什么快門(mén)和光圈的組合,都要看攝影師自己的經(jīng)驗(yàn)了,時(shí)間長(zhǎng)了,自然也就誕生了類似于陽(yáng)光16法則這樣確定曝光的順口溜,膠卷盒上也會(huì)大概的印著各種典型光線情況下湊合用的大體曝光組合。

自動(dòng)測(cè)光表:人人都能當(dāng)攝影師

    TTL測(cè)光

    早期的相機(jī)是沒(méi)有測(cè)光系統(tǒng)的,一般都是估計(jì)測(cè)光或者使用外置測(cè)光表,然后發(fā)展到了機(jī)身搭載測(cè)光表的方式,這種做法相當(dāng)?shù)牟粶?zhǔn)確,因?yàn)闇y(cè)光表所測(cè)到的讀數(shù)只是它自己感受到的光量,而并非從鏡頭進(jìn)入的光亮,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,CdS(硫化鎘)測(cè)光元件已經(jīng)可以縮小到裝在機(jī)身里面的地步之后,終于出現(xiàn)了TTL(though the len,通過(guò)鏡頭)測(cè)光技術(shù),由于是直接測(cè)量的鏡頭收集到的光線,測(cè)光的準(zhǔn)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(qiáng)者,根本不需要測(cè)光。只是附庸風(fēng)雅的有錢(qián)人多了,測(cè)光儀器也成了必需品。最早的測(cè)光表不用電,甚至連任何感光元件都沒(méi)有。大體上是一個(gè)木盒子上裝著一塊圓盤(pán)形的灰色玻璃,顏色在一圈里由淺到深周而復(fù)始。測(cè)光就是透過(guò)灰玻璃一邊看一邊轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán),直到什么也看不見(jiàn)了就在盒子上的一個(gè)小窗里讀出一個(gè)測(cè)光值。

    那些覺(jué)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(cè)光表。手持的表雖然看起來(lái)很專業(yè),但是一手抓機(jī),一手持表快拍還是會(huì)顧此失彼,如果沒(méi)有長(zhǎng)第三只手或者請(qǐng)一個(gè)助手來(lái)給你測(cè)光的話,那就要想辦法把測(cè)光表整合到機(jī)身上。稍微有些頭腦的廠家推出了肩扛式測(cè)光表,通過(guò)一個(gè)連桿和快門(mén)速度盤(pán)連動(dòng),一個(gè)指針對(duì)準(zhǔn)當(dāng)前對(duì)應(yīng)的光圈值,又免了用戶的勞神,又讓很多人心甘情愿的多掏錢(qián)買(mǎi)一個(gè)只此一家的外掛測(cè)光表,這大概就是所謂的皆大歡喜。日久天長(zhǎng),測(cè)光表在機(jī)身上生了根,成了不可分割的一部分。進(jìn)一步的的改良是測(cè)光顯示被放到了取景器內(nèi),免去了把眼睛從取景器上移開(kāi)去看測(cè)光數(shù)據(jù)的麻煩。

    世界上第一臺(tái)成功加入TTL測(cè)光的Topcon Super D是真正的全開(kāi)光圈TTL測(cè)光,但第一臺(tái)成功市場(chǎng)化的TTL測(cè)光單反Spotmatic采用的是所謂的收縮光圈測(cè)光。鏡頭本身是自動(dòng)光圈沒(méi)錯(cuò),但是在鏡頭座的左邊有一個(gè)開(kāi)關(guān),推上去,光圈收縮才能顯示實(shí)際的測(cè)光值。不能說(shuō)不方便準(zhǔn)確,但是卻把自動(dòng)光圈的問(wèn)題帶了回來(lái),大家又要忍受那痛苦的眼前一暗。這種設(shè)計(jì)和螺口本身的結(jié)構(gòu)也有關(guān)系(螺口鏡頭的光圈環(huán)不能準(zhǔn)確的和機(jī)身耦合),但是收縮光圈測(cè)光作為一種成功的方式被保留了下來(lái),順帶著M42的流行貽害了無(wú)數(shù)家相機(jī)廠家,那是另一個(gè)故事,這里暫且不表。當(dāng)時(shí)同樣收縮光圈測(cè)光的卡口也有佳能FL等不多的幾種,基本上也是因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)的限制造成光圈耦合很難實(shí)現(xiàn)。這幾家后來(lái)依靠在卡口/螺口內(nèi)增加耦合機(jī)構(gòu)的方式實(shí)現(xiàn)了全開(kāi)光圈測(cè)光,但那已經(jīng)是尼康,美能達(dá)用卡口實(shí)現(xiàn)全開(kāi)光圈TTL測(cè)光很多年以后的事情了。

AE自動(dòng)曝光與AF自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)

    AE自動(dòng)曝光

    卡口和TTL測(cè)光的應(yīng)用使得自動(dòng)曝光更加容易實(shí)現(xiàn),雖然早在1963年 西德Zeiss推出第一代135快門(mén)優(yōu)先單反相機(jī)Super Contaflex,使用的還是M42螺口,1976 日本Canon公司第一臺(tái)時(shí)間先決光圈自動(dòng)的照相機(jī)Canon AE-1,1977 Minolta公司推出兼有光圈先決和快門(mén)先決的照相機(jī) MinoltaXD-7,1978 Canon公司推出第一臺(tái)程序自動(dòng)曝光相機(jī) Canon AE-1 Program,值得說(shuō)一下的是佳能AE-1首先實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化裝配生產(chǎn),并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(jī),這種相機(jī)曾經(jīng)創(chuàng)造過(guò)500萬(wàn)臺(tái)的銷售記錄,從1976年推出之后直到1984年,AE-1和后繼型號(hào)AE-1P連續(xù)8年奪得日本單反相機(jī)銷售量第一名,非常的了不起。

    AF自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)

    使用過(guò)機(jī)械單反相機(jī)的哥們都知道,機(jī)械相機(jī)的對(duì)焦需要自己根據(jù)對(duì)焦屏上的圖像來(lái)調(diào)整,一般都有裂像或者微棱鏡的輔助,這就決定了,手慢的人,眼神不好的人使用起來(lái)都會(huì)比較痛苦,就算是手又快眼神又好,在面對(duì)拍攝高速動(dòng)體這種局面的時(shí)候,也會(huì)一籌莫展。我們之前提到過(guò),推動(dòng)單反相機(jī)發(fā)展的力量一直都是新聞和體育攝影的需要,在這種創(chuàng)造力被相機(jī)本身嚴(yán)重束縛的情況下,自動(dòng)對(duì)焦成為大家都迫切需要的一個(gè)重要功能。

    1985 Minolta公司發(fā)明機(jī)身一體化自動(dòng)對(duì)焦135單反相機(jī) Minolta 7000,這是一個(gè)劃時(shí)代的革命性進(jìn)步,它不僅第一次使自動(dòng)聚焦實(shí)用化、而且還代表了至1985年為止,35毫米單反機(jī)設(shè)計(jì)的最高水平。它的誕生為新一代的35毫米AF單反機(jī)的設(shè)計(jì)制定了一個(gè)基準(zhǔn)(如同當(dāng)年尼康的NIKON F為35毫米單反相機(jī)定下基準(zhǔn)那樣)。這一切都是其他幾家著名照相機(jī)生產(chǎn)廠家數(shù)年來(lái)苦苦探索的。隨后出現(xiàn)的不少AF單反機(jī)從外形和功能設(shè)置上,基本上是以α7000來(lái)作為參照。

    美能達(dá)α7000一投放市場(chǎng),首先倍受中老年人的歡迎。他們因年事漸高,眼力不濟(jì),覺(jué)得對(duì)焦是很麻煩的事。而用了α7000,只要按動(dòng)快門(mén),就能拍出清晰精彩的照片,又使他們回到攝影愛(ài)好者的行列中。其次從高齡人中開(kāi)始的“自動(dòng)聚焦”熱迅速擴(kuò)展到年輕人中,因此該機(jī)的銷售勢(shì)頭如同破竹。由于α7000性能高,價(jià)格合理,所以在短短的半年內(nèi)就銷售了50多萬(wàn)臺(tái),從而使美能達(dá)當(dāng)年的照相機(jī)銷售量超過(guò)了連續(xù)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(dāng)年利潤(rùn)也陡升了70%。美能達(dá)并沒(méi)有想到會(huì)獲得如此巨大的成功,而其他一些廠家則因持謹(jǐn)慎態(tài)度,痛失良機(jī)。因?yàn)閺募夹g(shù)上來(lái)講,當(dāng)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了較為成功的AF系統(tǒng)(如TTL相位檢測(cè)系統(tǒng)等),剩下的問(wèn)題是將聚焦馬達(dá)微型化和放于何處,與1985年出現(xiàn)的機(jī)身一體化AF單反機(jī)只有一步之遙了。

    其實(shí),在a7000之前,其他公司也做過(guò)很多相應(yīng)的嘗試,比如尼康曾經(jīng)在F3機(jī)身上推出過(guò)F3AF,換裝了一個(gè)支持自動(dòng)對(duì)焦的取景器,配合特別推出的自動(dòng)對(duì)焦鏡頭以實(shí)現(xiàn)這種功能,而無(wú)獨(dú)有偶,佳能也推出過(guò)T80,以和F3AF相同的方式實(shí)現(xiàn)過(guò)自動(dòng)對(duì)焦功能,只是他們都沒(méi)有量產(chǎn)。不過(guò)好歹佳能從T80當(dāng)中汲取了教訓(xùn),知道修改卡口困難太大,于是干脆全部推倒重來(lái),推出了EOS系統(tǒng),而尼康則勇往直前的在F卡口上面實(shí)現(xiàn)了AF功能,也是非常牛的。

   

    至此,現(xiàn)代135單反相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)就全部確立下來(lái)了,至于之后出現(xiàn)的數(shù)碼單反相機(jī),防抖系統(tǒng),除塵系統(tǒng)等等,不過(guò)都是在這些基本結(jié)構(gòu)上錦上添花的功能罷了。不過(guò),有一個(gè)點(diǎn)不得不提,就是鏡頭上的小事情:鍍膜。

擦亮你的眼睛:鍍膜

    鍍膜

    最早的鏡頭是沒(méi)有鍍膜的,有的甚至連鏡筒內(nèi)部消光和鏡片邊緣發(fā)黑處理都沒(méi)有,然后出現(xiàn)了單層鍍膜,不過(guò)這主要是用在軍用望遠(yuǎn)鏡上用以實(shí)現(xiàn)鏡片消光,降低被敵人發(fā)現(xiàn)的可能性(例如蔡司頂頂大名的T*鍍膜最早就是為軍用開(kāi)發(fā)的),而在民用相機(jī)領(lǐng)域,1941 Kodak公司生產(chǎn)首次采用鍍膜鏡頭的照相機(jī)Ektra,但鍍膜技術(shù)的大發(fā)展應(yīng)該從70年代初賓得推出SMC鍍膜的太苦馬鏡頭開(kāi)始算起。

    現(xiàn)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(guò)率的,而另一種鍍膜則是改變鏡頭的色彩光譜透過(guò)特性的,比如一支鏡頭種某一片鏡片所用的光學(xué)材料雖然折射率等等指標(biāo)很好,但卻存在偏黃現(xiàn)象,那就給它鍍上一層光譜遮斷膜,把偏色糾正回來(lái)(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(xiàn)在鍍膜技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可以補(bǔ)償一些較為廉價(jià)的光學(xué)材料的不足之處,鏡頭的設(shè)計(jì)已經(jīng)不必像過(guò)去一樣使用昂貴的特殊配方光學(xué)玻璃來(lái)完成,所以新的鏡頭一般都是在每個(gè)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(duì)于鏡頭的重要作用。

    賓得在1971年推出了SMC超級(jí)多層鍍膜的太苦馬鏡頭,在當(dāng)時(shí)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(shù)(3-4層)但是超過(guò)6層以上的鍍膜仍然是難以完成的目標(biāo),另一方面,F(xiàn)uji宣稱他們開(kāi)發(fā)的電子波束鍍膜EBC (Electron-Beam Coating)可以達(dá)到11層,已經(jīng)處于領(lǐng)先地位,他們將EBC鍍膜技術(shù)用于某些電影攝影機(jī)鏡頭,并用于1964年奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì),但并未用于民用鏡頭的開(kāi)發(fā),此后在賓得SMC的壓力之下才逐漸開(kāi)發(fā)EBC和超級(jí)EBC的富士龍攝影鏡頭,并取得了良好的市場(chǎng)反應(yīng)。

    多層鍍膜使得開(kāi)發(fā)現(xiàn)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(zhǎng)度和變焦范圍逐步擴(kuò)大(需要更多的光學(xué)組件),為了保證光學(xué)質(zhì)量多層鍍膜技術(shù)就變的非常重要。

    有意思的是事實(shí)上幾乎所有的主要鏡頭制造商(包括Canon,Nikon和Zeiss)都付授權(quán)費(fèi)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(xué)元件的表面鍍上很薄的防反射化合物。Leica卻依然堅(jiān)持他高貴的地位,宣稱多層鍍膜技術(shù)對(duì)控制眩光的幫助非常微弱,而減少光學(xué)元件的數(shù)量來(lái)控制眩光更為有效。不過(guò)當(dāng)多層鍍膜專利技術(shù)過(guò)期以后,Leica突然改變了原來(lái)的立場(chǎng),像其他廠家一樣開(kāi)始采用多層鍍膜技術(shù)了。甚至,到今天多層鍍膜技術(shù)幾乎出現(xiàn)在每一個(gè)光學(xué)設(shè)備上,甚至包括日常戴的眼鏡和略微高級(jí)一點(diǎn)的放大鏡上。

源于軍用回報(bào)社會(huì)和數(shù)碼單反相機(jī)的出現(xiàn)

    CCD傳感器

    和人類其他的實(shí)用技術(shù)一樣,CCD傳感器最早也是應(yīng)用于軍事上,1976年開(kāi)始投入使用的KH-11照相偵察衛(wèi)星上已經(jīng)裝備了線掃描陣列CCD傳感器,用于拍攝地面目標(biāo)并且可以使用中繼衛(wèi)星即時(shí)將圖像數(shù)據(jù)傳回地面,數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用使得這種衛(wèi)星的響應(yīng)時(shí)間縮短到4-6小時(shí),相比過(guò)去使用膠卷拍攝,再用返回艙將膠卷送回地面的照相偵察衛(wèi)星1-2周的反應(yīng)速度來(lái)說(shuō),快了成百上千倍。

    數(shù)碼單反相機(jī)的出現(xiàn)

    眾所周知,第一臺(tái)實(shí)用化的數(shù)碼相機(jī)是在1974 年由柯達(dá)應(yīng)用電子研究中心工程師的Steven Sasson賽尚發(fā)明的,這個(gè)外形丑陋無(wú)比,重達(dá)8.5磅,需要使用16節(jié)AA電池來(lái)驅(qū)動(dòng)的丑八怪CCD僅僅只有1萬(wàn)像素,但它卻開(kāi)創(chuàng)了整個(gè)數(shù)碼影像時(shí)代。

    早期的數(shù)碼相機(jī)性能上比較類似于現(xiàn)在的攝像頭,迫于CCD生產(chǎn)成本的居高不下,單反相機(jī)數(shù)碼化困難重重。那時(shí)的柯達(dá)還處于潮流的風(fēng)口浪尖之上,不像現(xiàn)在這樣暮氣沉沉。1991年,柯達(dá)在尼康專業(yè)機(jī)身F3的基礎(chǔ)上推出DCS 100。這部機(jī)器使用了一塊1.3M像素的CCD,等效焦距倍率為1.8。

    從1992年的DCS 200開(kāi)始,AF機(jī)身開(kāi)始被采用。DCS 200基于尼康F801s(N8008s)機(jī)身,使用的CCD為1.5M像素。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(dá)到了2.5。

    1994年DCS 200被DCS 420所替代,仍然使用同樣的CCD,但機(jī)身升級(jí)為F90X(N90S)。1995年出現(xiàn)的DCS 460是一個(gè)大突破。雖然機(jī)身仍然是F90X,但是CCD卻達(dá)到了當(dāng)時(shí)創(chuàng)記錄的6M像素,等效焦距倍率也減少到1.28。當(dāng)然這部機(jī)器的價(jià)格也是同樣的驚人,竟為數(shù)萬(wàn)美元。

    尼康和柯達(dá)還推出了一系列以尼康A(chǔ)PS機(jī)身Pronea 6i為基礎(chǔ)的數(shù)碼單反相機(jī),可以使用APS系統(tǒng)的配套鏡頭,使得機(jī)身的體積和重量有所降低,價(jià)格也相對(duì)低廉一些。

    其實(shí)從這里就可以看出,尼康在和外人合作的時(shí)候及其小氣,一直沒(méi)有給柯達(dá)提供專業(yè)機(jī)身,最高的一部不過(guò)是個(gè)F90X而已,反觀佳能,第一次和柯達(dá)合作就提供了當(dāng)時(shí)最好的EOS 1N(1995 DCS1),尼康的這種態(tài)度先是坑了柯達(dá),然后又坑了富士。在跟富士合作時(shí),早期的S1pro居然只給了個(gè)F60的機(jī)身,到S2和S3勉強(qiáng)給了個(gè)F80機(jī)身,但依舊沒(méi)有協(xié)助富士搞定機(jī)身供電的問(wèn)題,這就導(dǎo)致了S2Pro那個(gè)及其傻的供電系統(tǒng),需要CR123和AA電池同時(shí)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(shí)的狀態(tài)一樣,早期數(shù)碼單反相機(jī)發(fā)展極為混亂,主流產(chǎn)品是柯達(dá)利用尼康和佳能機(jī)身所制作的DCS系列數(shù)碼單反相機(jī),主流的思想還是放在給傳統(tǒng)的膠片單反加裝CCD傳感器來(lái)達(dá)到數(shù)碼化的目的,這種首尾兼顧的方式已經(jīng)被證明是行不通的,很快的一體化機(jī)身的數(shù)碼單反相機(jī)出現(xiàn)了。

一體化機(jī)身設(shè)計(jì)

    一體化機(jī)身的數(shù)碼單反相機(jī)

    1995年,尼康推出了與富士合作生產(chǎn)的新型數(shù)碼單反相機(jī)E2和E2s。和以前的DCS系列的設(shè)計(jì)思想不同,E2/E2s不再照搬傳統(tǒng)的膠片機(jī)身,而是采用全新的一體化機(jī)身設(shè)計(jì)。感光元件是富士提供的1.3M像素2/3英寸CCD。E2/E2s最特別之處是尼康新開(kāi)發(fā)的Reduction Optical System(ROS),通過(guò)一組光學(xué)元件將光線匯聚到面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于35mm膠片的CCD上,從而保持鏡頭的視角不變?瓷先ニ坪鹾苊,但是付出的代價(jià)是鏡頭的有效光圈嚴(yán)重縮水,成像質(zhì)量也受到影響(這個(gè)很好理解,跟鏡頭上加個(gè)增倍鏡會(huì)惡化像質(zhì)縮小光圈是一個(gè)道理),而且還有一些鏡頭不能使用。同時(shí)機(jī)身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化也導(dǎo)致體積的膨脹,E2/E2s的機(jī)身看起來(lái)更象中幅機(jī),重量也增加了不少。1996年和1998年,尼康又相繼推出了后續(xù)機(jī)型E2N/E2Ns和E3/E3s,基本設(shè)計(jì)沒(méi)有多大變化,只是指標(biāo)和功能上有一定提高。E系列機(jī)型可以認(rèn)為是尼康為解決小面積感光元件導(dǎo)致的鏡頭視角變化問(wèn)題而作出的一次大膽嘗試,當(dāng)然了,不太成功,不過(guò)至少證明了此路不通。就在E系列最后一代機(jī)型E3/E3N推出之后一年,具有劃時(shí)代意義的尼康D1橫空出世。

    傳說(shuō)中的相機(jī)大廠美能達(dá)也在與尼康的E2/E2S同一年推出RD-175,而且在設(shè)計(jì)思路上也基本相同。RD-175采用的機(jī)身是美能達(dá)的Dynax 500Si,感光元件是1/2英寸的低分辨率CCD,為了實(shí)現(xiàn)1.75M的分辨率,一共使用了3塊CCD。由于CCD面積太小,美能達(dá)也象尼康一樣使用了光學(xué)組件匯聚光線,但等效焦距倍率只減少到2而不是象尼康那樣達(dá)到不變。跟尼康一樣,這部機(jī)器也不得不犧牲鏡頭的有效光圈,同時(shí)機(jī)身的體積和重量也有所增大。

    之后美能達(dá)又推出了一部數(shù)碼單反機(jī)身RD3000,使用美能達(dá)Vectis系列APS單反相機(jī)的配套鏡頭。一共有5支APS配套鏡頭可以使用,覆蓋從17mm到240mm(35mm等效焦距為26mm到370mm)的焦距段,甚至還有一支50mm的微距頭。美能達(dá)仍然堅(jiān)持使用多塊低分辨率CCD實(shí)現(xiàn)高分辨率的策略,RD3000使用了兩塊1.5M像素的CCD來(lái)達(dá)到2.7M的總像素。

全畫(huà)幅單反相機(jī)

   

    我們之前說(shuō)過(guò),尼康花了很大功夫在E2上面做了個(gè)Reduction Optical System(ROS)試圖用增加一組透鏡的方式來(lái)補(bǔ)償使用小面積CCD的時(shí)候視角變化問(wèn)題,這事吧,其實(shí)有個(gè)更簡(jiǎn)單的解決辦法,做個(gè)尺寸和35mm膠片相同的CCD不就可以了嗎?于是,全幅數(shù)碼單反相機(jī)就成為了工程師和用戶們都孜孜以求的目標(biāo)。

    最早達(dá)到這個(gè)目標(biāo)的是大名鼎鼎的康泰時(shí)(CONTAX),2000年,已經(jīng)歸屬京瓷(KYOCERA)集團(tuán)旗下的康泰時(shí)發(fā)布了N digital,全球首款35mm全畫(huà)幅數(shù)碼單反相機(jī)。N digital是在N1的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的,搭載了一塊兒飛利浦出品的600萬(wàn)像素CCD傳感器。這塊傳感器的特點(diǎn)有兩個(gè),一是面積達(dá)到了35mm全幅24mm X 36mm尺寸;二是噪音特別大。當(dāng)然成本也是非常高,N digital在2002年上市,價(jià)格高達(dá)800,000日元(80萬(wàn)日元折合當(dāng)時(shí)人民幣差不多6萬(wàn)塊),價(jià)格的高昂加上飛利浦傳感器的離譜表現(xiàn)令N digital上市之后惡評(píng)不斷,最終導(dǎo)致康泰時(shí)陸續(xù)停產(chǎn)了旗下所有產(chǎn)品并最終退出相機(jī)市場(chǎng)。

    同時(shí)期想要做全幅單反相機(jī)的傻大膽其實(shí)不少,不過(guò)下場(chǎng)好像都不太好,F(xiàn)在公司已經(jīng)灰飛煙滅存活下來(lái)的賓得算是一個(gè),賓得在對(duì)市場(chǎng)風(fēng)向的嗅覺(jué)方面一直不太靈敏,反應(yīng)液不夠快(又該拿M42舉例子了),在開(kāi)發(fā)數(shù)碼單反的動(dòng)作上也比柯達(dá)佳能尼康都要晚,不過(guò)動(dòng)作并不慢,大躍進(jìn)機(jī)型K1D一開(kāi)始就走的是一步到位的路子,和末代膠片機(jī)皇MZ-S同步開(kāi)發(fā)(機(jī)身是相同的),直接使用全幅影像傳感器,聽(tīng)起來(lái)很先進(jìn),不過(guò)最后還是胎死腹中了。

    K1D的核心是一塊兒600萬(wàn)像素全幅CCD傳感器,聽(tīng)起來(lái)耳熟?是不是哪見(jiàn)過(guò),其實(shí)就是N Digital用的那個(gè)不靠譜的飛利浦。賓得雖然反應(yīng)慢,可并不傻,研究了一下發(fā)現(xiàn)K1D制造成本高昂而市場(chǎng)預(yù)期不好,當(dāng)機(jī)立斷的將其雪藏,不予上市,現(xiàn)在看來(lái)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(shù)碼單反相機(jī)的開(kāi)發(fā)就走上了35mm全畫(huà)幅和APS畫(huà)幅兩腿并舉的路線,一直到現(xiàn)在。至此,單反相機(jī)的發(fā)展歷程史記也到此結(jié)束了。

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