Полнокадровая зеркальная камера — это цифровая однообъективная зеркальная камера (DSLR) с форматом сенсора изображения 35 мм ( 36 мм × 24 мм ). [1] [2] Исторически 35 мм был одним из стандартных форматов пленки, наряду с более крупными, такими как средний и большой формат . Полнокадровая зеркальная камера отличается от полнокадровых беззеркальных камер со сменной оптикой , а также зеркальных и беззеркальных камер с меньшими сенсорами (например, с размером, эквивалентным пленке формата APS-C ), намного меньшими, чем полноценные 35-дюймовые камеры. Рамка мм. Во многих цифровых камерах, как компактных, так и зеркальных моделях, используется рамка размером менее 35 мм, поскольку проще и дешевле производить датчики изображения меньшего размера. Исторически сложилось так, что самые ранние модели цифровых зеркальных фотокамер, такие как Nikon NASA F4 или Kodak DCS 100 , также использовали матрицу меньшего размера.
По словам старшего вице-президента IMAX, компания Kodak заявляет, что 35-миллиметровая пленка (примечание: в « формате Академии » 21,0 × 15,2 мм) имеет горизонтальное разрешение, эквивалентное 6K. [3] Это соответствует разрешению 10K по горизонтали в полнокадровом формате.
Если крепления объектива совместимы, на зеркальные камеры можно установить многие объективы, в том числе модели с ручной фокусировкой, предназначенные для 35-мм камер. Когда объектив, предназначенный для полнокадровой камеры, пленочной или цифровой, устанавливается на зеркальную камеру с сенсором меньшего размера, захватывается только центр круга изображения объектива. Края обрезаются, что эквивалентно увеличению центральной части области изображения. Отношение размера полнокадрового формата 35 мм к размеру меньшего формата известно как « кроп-фактор » или «множитель фокусного расстояния» и обычно находится в диапазоне 1,3–2,0 для неполнокадрового формата. кадровые цифровые зеркалки.
При использовании с объективами, предназначенными для полнокадровых пленочных или цифровых камер, полнокадровые зеркальные камеры предлагают ряд преимуществ по сравнению с их аналогами с меньшим сенсором. Одним из преимуществ является то, что широкоугольные объективы, рассчитанные на полнокадровые 35 мм, сохраняют такой же широкий угол обзора . На зеркалках с меньшим сенсором широкоугольные объективы имеют меньшие углы обзора, эквивалентные углам зрения объективов с большим фокусным расстоянием на 35-мм пленочных камерах. Например, объектив 24 мм на фотоаппарате с кроп-фактором 1,5 имеет угол обзора по диагонали 62°, такой же, как у объектива 36 мм на 35-мм пленочном фотоаппарате. На полнокадровой цифровой камере объектив с фокусным расстоянием 24 мм имеет такой же угол обзора 84°, как и на пленочной камере с фокусным расстоянием 35 мм.
Если один и тот же объектив используется как в полнокадровом, так и в кропнутом формате, а расстояние до объекта отрегулировано так, чтобы обеспечить одинаковое поле зрения (т. е. одинаковое кадрирование объекта) в каждом формате, глубина резкости (DoF) будет обратно пропорциональна размерам формата, поэтому при том же диафрагменном числе полнокадровый формат будет иметь меньшую глубину резкости. Аналогично, для той же глубины резкости полнокадровый формат потребует большего числа f (то есть меньшего диаметра диафрагмы). Это соотношение является приблизительным и сохраняется для умеренных расстояний до объекта и нарушается, когда расстояние при меньшем формате приближается к гиперфокальному расстоянию, а увеличение при большем формате приближается к макродиапазону.
Это также влияет на оптическое качество — не только потому, что изображение с объектива эффективно обрезается, но и потому, что многие конструкции объективов теперь оптимизированы для сенсоров размером менее 36 мм × 24 мм . Задний элемент любого объектива зеркальной камеры должен иметь зазор, позволяющий зеркальному зеркалу камеры подниматься вверх при спуске затвора; с широкоугольным объективом для этого требуется конструкция ретрофокуса , которая, как правило, имеет худшее оптическое качество. [4] Поскольку матрица обрезанного формата может иметь зеркало меньшего размера, требуется меньший зазор, а некоторые объективы, такие как объективы EF-S для корпусов Canon размера APS-C , [5] имеют более короткую заднюю часть . расстояние фокусировки ; однако их нельзя использовать на телах с датчиками большего размера.
Полнокадровый датчик также может быть полезен с широкоугольным управлением перспективой или объективами с наклоном/сдвигом ; в частности, более широкий угол обзора часто больше подходит для архитектурной фотографии .
В то время как полнокадровые зеркальные фотокамеры дают преимущества для широкоугольной фотографии, зеркальные фотокамеры с меньшим сенсором дают некоторые преимущества для телефотосъемки , поскольку меньший угол обзора зеркальных фотокамер с маленьким сенсором усиливает телефотоэффект объективов. Например, объектив 200 мм на камере с кроп-фактором 1,5× имеет тот же угол обзора, что и объектив 300 мм на полнокадровой камере. Дополнительный «досягаемость» для заданного количества пикселей может быть полезна в определенных областях фотографии, таких как дикая природа или спорт. [6]
Датчики меньшего размера также позволяют использовать более широкий диапазон объективов, поскольку некоторые типы оптических примесей (в частности, виньетирование) наиболее заметны по краю объектива. Если использовать только центр линзы, эти загрязнения не будут заметны. На практике это позволяет использовать более дешевые линзы без соответствующей потери качества. [7]
Наконец, полнокадровые сенсоры позволяют создавать конструкции сенсоров, которые приводят к снижению уровня шума при высоких значениях ISO [8] и расширению динамического диапазона получаемых изображений. Плотность пикселей ниже на полнокадровых сенсорах. Это означает, что пиксели могут быть либо расположены дальше друг от друга, либо каждый фотодиод может быть изготовлен немного большего размера. Пиксели большего размера могут захватывать больше света, что имеет то преимущество, что позволяет захватывать больше света до перенасыщения фотодиода. Кроме того, меньше шума создается соседними пикселями и их ЭДС-полями при использовании фотодиодов большего размера или большего расстояния между фотодиодами. Для заданного количества пикселей больший сенсор позволяет использовать более крупные пиксели или фотосайты, которые обеспечивают более широкий динамический диапазон и более низкий уровень шума при высоких уровнях ISO. [9] Как следствие, полнокадровые зеркальные камеры могут создавать изображения лучшего качества в определенных ситуациях с высокой контрастностью или низкой освещенностью.
Затраты на производство полнокадрового сенсора могут в двадцать раз превышать затраты на сенсор APS-C. [ нужна ссылка ] Только 20 полнокадровых датчиков поместятся на 8-дюймовой (200 мм) кремниевой пластине, а производительность сравнительно низкая, поскольку большая площадь датчика делает его очень уязвимым для загрязнений — 20 равномерно распределенных дефектов теоретически могут разрушить всю вафля. Кроме того, когда впервые были созданы полнокадровые датчики, на этапе фотолитографии требовалось три отдельных экспонирования , что утроило количество масок и процессов экспонирования. [10] Современное фотолитографическое оборудование теперь позволяет осуществлять однопроходную экспозицию для полнокадровых датчиков, но другие производственные ограничения, связанные с размером, остаются практически теми же.
Некоторые полнокадровые зеркалки, предназначенные в основном для профессионального использования, включают в себя больше функций, чем типичные зеркалки потребительского класса, поэтому некоторые из их больших размеров и увеличенной массы являются результатом более прочной конструкции и дополнительных функций, а не являются неотъемлемым следствием полнокадровых зеркалок. датчик.
Цифровые зеркальные фотокамеры Nikon E2/E2s (1994 г.), [22] E2N/E2NS (1996 г.) [23] и E3/E3S (1998 г.) [24] , а также аналогичные модели Fujifilm Fujix DS-505/DS-515, DS- В моделях 505A/DS-515A и DS-560/DS-565 использовалась уменьшающая оптическая система (ROS) для сжатия полнокадрового поля размером 35 мм на меньший по размеру ПЗС-матрицу размером 2/3 дюйма (диагональ 11 мм) . Таким образом, они не были цифровыми зеркальными фотокамерами с полнокадровой матрицей, однако имели угол обзора , эквивалентный полнокадровым цифровым зеркальным фотокамерам для данного объектива; у них не было кроп-фактора относительно угла обзора. [25]
Первые полнокадровые зеркальные камеры были разработаны в Японии примерно с 2000 по 2002 год: MZ-D от Pentax , [26] N Digital от японской команды R6D Contax , [27] и EOS-1D от Canon . [28]
Компания Nikon обозначила свои полнокадровые камеры как формат FX , а форматы камер со сменной оптикой с меньшим сенсором — как DX и CX .
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )