Полнокадровая зеркальная камера

Формат датчика изображения

Размеры сенсоров, используемых в большинстве современных цифровых камер, относительно формата 35 мм.

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.

Использование объективов пленочной камеры 35 мм.

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.

Преимущества и недостатки полнокадровых цифровых зеркальных фотоаппаратов

Объективы 35 мм

DSLR-камера формата APS-C (слева) и полнокадровая DSLR-камера (справа) демонстрируют разницу в размерах сенсоров.

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.

Две фотографии с одинаковым объективом и ISO, но разным размером сенсора: при увеличении (врезки) заметно меньше шума на нижнем снимке (полнокадровый сенсор — Canon EOS 6D), чем на верхнем (матрица меньшего размера). - EOS 7D Mark II).

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.

Полнокадровые зеркалки прошлого и настоящего

зеркалки

• Кэнон ЭОС-1Дс (2002 г.)
• Canon EOS-1Ds Mark II (2004 г.)
• Canon EOS-1Ds Mark III (2007 г.)
• Canon EOS-1D X (2012 г.) ^[11]
• Canon EOS-1D X Mark II (2 февраля 2016 г.)
• Canon EOS-1D X Mark III (январь 2020 г.)
• Кэнон ЭОС 5Д (2005 г.)
• Canon EOS 5D Марк II (2008 г.)
• Canon EOS 5D Mark III (2 марта 2012 г.)
• Canon EOS 5Ds/5Ds R (6 февраля 2015 г.)
• Canon EOS 5D Mark IV (август 2016 г.)
• Canon EOS 6D (17 сентября 2012 г.) ^[12]
• Canon EOS 6D Mark II (30 июня 2017 г.)
• Контакс Н Цифровой (2002)

• Кодак DCS Pro 14n (2003 г.)

• Kodak DCS Pro SLR/c (2004 г.)
• Kodak DCS Pro SLR/n (2004 г.)

  

  Nikon D6 — флагманская полнокадровая зеркальная камера Nikon.

• Никон Д3 (2007 г.)
• Никон Д3Х (2008 г.) ^[13]
• Никон Д3С (2009 г.) ^[14]
• Никон Д4 (2012 г.) ^[15]
• Nikon D4S (24 февраля 2014 г.)
• Nikon D5 (6 января 2016 г.)
• Nikon D6 (11 февраля 2020 г.)
• Nikon D800 ^[16] / Nikon D800E (2012 г.)
• Nikon D810 (26 июня 2014 г.)
• Nikon D850 (24 августа 2017 г.)
• Nikon Df (5 ноября 2013 г.) ^[17]
• Никон Д700 (2008 г.)
• Nikon D750 (12 сентября 2014 г.)
• Nikon D780 (январь 2020 г.)
• Nikon D600 (13 сентября 2012 г.) ^[18]
• Nikon D610 (8 октября 2013 г.) ^[19]

Pentax K-1 II — флагманская полнокадровая зеркальная камера Pentax.

• Пентакс К-1 (18 февраля 2016 г.)
• Pentax K-1 II (21 февраля 2018 г.)
• DSLR-камера Sony α-A900 (2008 г.)
• Sony α DSLR-A850 (2009 г.) ^[20]
• Sony α SLT-A99 / Sony α SLT-A99V (12 сентября 2012 г.) ^[21] (с использованием полупрозрачного зеркала SLT )
• Sony α ILCA-99M2 (2016 г.)

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 .

Другие технологии

• Sony Handycam NEX-VG900 (анонсирован в сентябре 2012 г.) — полнокадровая 35-мм видеокамера (также способная снимать фотографии высокого разрешения) со сменными объективами ( Sony E-mount ) .
• Sony Cyber-shot DSC-RX1 (анонсирован в сентябре 2012 г.) и Sony Cyber-shot DSC-RX1R (анонсирован в июне 2013 г.) — полнокадровые компактные камеры с фиксированным объективом.
• Sony Cyber-shot DSC-RX1R II — полнокадровая компактная камера с фиксированным объективом 2015 года.

Особенности некоторых полнокадровых зеркальных камер

Прототип полнокадровой цифровой зеркальной фотокамеры

• Pentax MZ-D «MR-52» (представлен в 2000 году, на базе Pentax MZ-S , с тем же сенсором, что и Contax N, в производство так и не пошел) ^[33]
• Флагманская модель Sony Alpha «CX62500» (представленная на PMA 2007, ранний прототип того, что полтора года спустя стало DSLR -A900 (также известной как «CX85100»), хотя и со многими различиями в деталях) ^{[34] [35]}

Смотрите также

• Полнокадровая беззеркальная камера со сменной оптикой.
• Формат датчика изображения

Рекомендации

1. Найджел Атертон; Стив Крэбб; Тим Шелбурн (2006). Иллюстрированная цифровая фотография от А до Я: люди и портреты . ISBN Sterling Publishing Co. Inc. 2-88479-087-Х.
2. Росс Ходдинотт (2006). Цифровая макрофотография . ISBN Sterling Publishing Co. Inc. 1-86108-452-8.
3. «/Интервью в фильме: Руководители IMAX рассказывают о «Голодных играх: и вспыхнет пламя» и заблуждениях IMAX» . Слэш фильм. 2013-12-02 . Проверено 17 декабря 2013 г.
4. «Проблемы дизайна Retrofocus: краткий обзор» . Camerarepair.com. Архивировано из оригинала 3 января 2013 г. Проверено 30 декабря 2010 г.
5. «История камеры Canon: 2001-2004» . Ноябрь 2004 г. Архивировано из оригинала 9 июля 2009 г. Проверено 26 сентября 2009 г.
6. Барбара Герлах (2007). Цифровая фотография природы: искусство и наука. Фокальная пресса. п. 67. ИСБН 978-0-240-80856-7.
7. Борн, Скотт. «Семь мифов о необходимости полных кадров». Архивировано из оригинала 14 декабря 2016 г. Проверено 15 октября 2013 г.
8. "Сравнение студийных снимков" . Ноябрь 2019 года . Проверено 06 февраля 2019 г.
9. «Полнокадровые датчики». Фотократы. 11 мая 2009 г. Проверено 30 декабря 2010 г.
10. «Полнокадровые CMOS-датчики Canon: лучшие инструменты для цифровой фотографии» (PDF) (пресс-релиз). Канон . 2006. Архивировано из оригинала (PDF) 10 октября 2010 г. Проверено 26 декабря 2009 г.
11. «Canon USA представляет новую цифровую зеркальную камеру Canon EOS-1D X, дизайн которой изменен изнутри» (пресс-релиз). Canon США 18 октября 2011 г. Проверено 18 октября 2011 г.
12. «Canon представляет свою самую маленькую и легкую полнокадровую цифровую зеркальную камеру для серьезных фотографов» (пресс-релиз). Canon USA, Inc. 17 сентября 2012 г. Проверено 17 сентября 2012 г.
13. «Пресс-объявление Nikon D3x от 30 ноября 2008 г.» . Press.nikonusa.com. 30 ноября 2008 г. Архивировано из оригинала 10 января 2011 г. Проверено 30 декабря 2010 г.
14. «Пресс-объявление о Nikon D3 от 14 октября 2009 г.» . Press.nikonusa.com. 14 октября 2009 г. Архивировано из оригинала 10 января 2011 г. Проверено 30 декабря 2010 г.
15. «Когда нет второго шанса: новая мультимедийная цифровая зеркальная фотокамера Nikon FX-формата D4 — это окончательное объединение скорости и точности» (пресс-релиз). Nikon Inc., 5 января 2012 г. Архивировано из оригинала 16 августа 2012 г. Проверено 6 января 2012 г.
16. «Ожидания превзошли: 36,3-мегапиксельная камера Nikon D800 — это мультимедийная HD-SLR, которая преодолевает барьеры обычного разрешения и обеспечивает максимальную точность» (пресс-релиз). Nikon Inc., 06 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 30 августа 2011 г. Проверено 7 февраля 2012 г.
17. «Влюбитесь снова: новая цифровая зеркальная фотокамера Df — это, несомненно, Nikon с легендарными характеристиками и неподвластным времени дизайном» (пресс-релиз). Nikon Inc. 4 ноября 2013 г. Проверено 5 ноября 2013 г.
18. «Производительность, разжигающая страсть: новый Nikon D600 ставит в фокус внимания фотолюбителей формат FX» (пресс-релиз). Nikon Inc. 13 сентября 2012 г. Проверено 13 сентября 2012 г.
19. «Сконцентрируйтесь на четкости: новая цифровая зеркальная фотокамера Nikon D610 формата FX делает акцент на опыте создания изображений» (пресс-релиз). Nikon Inc. 08.10.2013 . Проверено 8 октября 2013 г.
20. «Пресс-объявление Sony α DSLR-A850 от 27 августа 2009 г.» . Новости.sel.sony.com. 27 августа 2009 г. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 г. Проверено 30 декабря 2010 г.
21. «Sony представляет полнокадровую камеру α99» (пресс-релиз). Сони. 12 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 17 сентября 2012 г. Проверено 17 сентября 2012 г.
22. «Техническая информация о Nikon E2 / E2s и Fujifilm Fujix DS-505 / DS-515 на выставке MIR - Фотография в Малайзии» . Мир.com.my.​ Проверено 30 декабря 2010 г.
23. «Техническая информация о Nikon E2N / E2N и Fujifilm Fujix DS-505A / DS-515A на выставке MIR - Фотография в Малайзии» . Мир.com.my.​ Проверено 30 декабря 2010 г.
24. «Техническая информация о Nikon E3 / E3s и Fujifilm Fujix DS-560 / DS-565 на выставке MIR - Фотография в Малайзии» . Мир.com.my.​ Проверено 30 декабря 2010 г.
25. Ярл Осланд, Nikon E2N, NikonWeb.com.
26. «Долгий и трудный путь к полнокадровому Pentax» . dpreview.com .
27. Британский журнал фотографии , выпуски 7410-7422, 2003 г., стр. 2.
28. «Canon EOS-1D, полнокадровая CMOS 11 мегапикселей» . dpreview.com .
29. Значение ISO, при котором шум начинает портить фотографию. Единица измерения: ИСО. Дополнительная информация на DxOMark — Оценка сценариев использования
30. Данные взяты со страниц спецификаций журнала Digital Photography Review. Архивировано 14 июня 2012 г. на страницах обзора Wayback Machine (обычно страница № 2 данного обзора камеры), например, здесь для Nikon D3000.
31. Значение ISO, при котором шум начинает портить фотографию. Единица измерения: ИСО. Дополнительную информацию можно найти на странице результатов сенсора DxOMark — Спортивная фотография и фотография боевиков: ISO при слабом освещении. Архивировано 20 июля 2013 г. на Wayback Machine.
32. Пожалуйста, укажите, включены ли в комплект аккумулятор и карта памяти! Данные взяты со страниц спецификаций журнала Digital Photography Review. Архивировано 14 июня 2012 г. на страницах обзора Wayback Machine (обычно страница № 2 данного обзора камеры), например, здесь для Nikon D3000.
33. Оптический исторический клуб Asahi (2001) "MR-52" 6-мегапиксельная цифровая зеркальная фотокамера. Архивировано 28 февраля 2009 г. в Wayback Machine.
34. - Чарли Уайт (8 марта 2007 г.). «Репортаж Gizmodo PMA Чарли Уайта от 8 марта 2007 г. о заявлении Sony для прессы относительно флагманской модели Sony Alpha «CX62500»» . Gizmodo.com . Проверено 30 декабря 2010 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
35. Пол, Матиас Р. (30 сентября 2009 г.). «Обзор кодов моделей Sony Alpha CX». Минолта-Форум (на немецком языке). Архивировано из оригинала 1 апреля 2016 г. Проверено 1 января 2016 г.