Цифровая однообъективная зеркальная камера ( цифровая зеркальная фотокамера или DSLR ) — это цифровая камера , которая сочетает в себе оптику и механизмы однообъективной зеркальной камеры с твердотельным датчиком изображения и осуществляет цифровую запись изображений с датчика.
Схема зеркальной конструкции является основным отличием DSLR от других цифровых камер. В зеркальной конструкции свет проходит через объектив, а затем через зеркало, которое поочередно отправляет изображение либо на призму, которая показывает изображение в оптическом видоискателе , либо на датчик изображения при нажатии кнопки спуска затвора. Видоискатель DSLR представляет изображение, которое не будет существенно отличаться от того, что запечатлено датчиком камеры , поскольку он представляет его как прямой оптический вид через основной объектив камеры, а не показывает изображение через отдельную вторичную линзу.
Зеркальные камеры в значительной степени заменили пленочные зеркальные камеры в 2000-х годах. Крупные производители камер начали переводить свои линейки продуктов с зеркальных камер на беззеркальные камеры со сменной оптикой (MILC) начиная с 2010-х годов.
В 1969 году Уиллард С. Бойл и Джордж Э. Смит изобрели полупроводниковые приборы с зарядовой связью, которые можно использовать в качестве аналоговых регистров хранения и датчиков изображений. [ 1] ПЗС (прибор с зарядовой связью) обеспечивает малошумный аналоговый сигнал изображения, который оцифровывается при использовании в цифровой камере. За вклад в цифровую фотографию Бойл и Смит были удостоены Нобелевской премии по физике в 2009 году . [2]
В 1973 году Fairchild разработала 100 x 100-пиксельный построчный ПЗС-датчик изображения. [3] Этот ПЗС использовался в первой коммерческой ПЗС-камере Fairchild MV-100, которая была представлена в конце 1973 года. В 1974 году ученые Kodak Питер Диллон и Альберт Браулт использовали этот датчик изображения Fairchild CCD 202 для создания первого цветного ПЗС-датчика изображения, изготовив матрицу красного, зеленого и синего цветов, которая была зарегистрирована и прикреплена к ПЗС. [4] В 1975 году инженер Kodak Стивен Сассон построил первую портативную цифровую фотокамеру с батарейным питанием, в которой использовался зум-объектив от кинокамеры Kodak Super 8mm и монохромный ПЗС Fairchild 100×100 пикселов . [5]
Первый прототип беспленочной зеркальной камеры был публично продемонстрирован Sony в августе 1981 года. Sony Mavica (магнитная фотокамера ) использовала цветную полосатую ПЗС-матрицу формата 2/3” с 280 тыс. пикселей, а также аналоговую обработку и запись видеосигнала. [6] Электронная фотокамера Mavica использовала однообъективный зеркальный видоискатель TTL, как показано на рисунке из пресс-релиза Sony от июня 1982 года. Она записывала аналоговые видеосигналы с FM-модуляцией на недавно разработанную магнитную дискету 2”, получившую название «Mavipak».
Формат диска был позже стандартизирован как "Still Video Floppy" или "SVF", поэтому Sony Mavica была первой продемонстрированной "SVF-SLR", но это не была D-SLR, поскольку она записывала аналоговые видеоизображения, а не цифровые изображения. Начиная с 1983 года многие японские компании демонстрировали прототипы камер SVF, включая Toshiba, Canon, Copal, Hitachi, Panasonic, Sanyo и Mitsubishi. [7]
Canon RC-701, представленная в мае 1986 года, была первой камерой SVF (и первой камерой SVF-SLR), проданной в США. Она использовала видоискатель SLR и включала цветной ПЗС-датчик формата 2/3" с 380 тыс. пикселей. Она продавалась вместе со съемными зум-объективами 11-66 мм и 50-150 мм. [8]
В течение следующих пяти лет многие другие компании начали продавать аналоговые электронные камеры SVF. Среди них была и монохромная камера Nikon QV-1000C SVF-SLR, представленная в 1988 году, [7] которая имела крепление F для сменных объективов QV Nikkor.
В 1986 году подразделение Kodak Microelectronics Technology разработало 1,3-мегапиксельный ПЗС-датчик изображения, первый с более чем 1 миллионом пикселей. В 1987 году этот датчик был интегрирован с корпусом пленочной зеркальной фотокамеры Canon F-1 в подразделении Kodak Federal Systems для создания ранней цифровой зеркальной фотокамеры. [9] Цифровой задник отслеживал ток батареи корпуса камеры для синхронизации экспозиции датчика изображения с затвором пленочной фотокамеры. [10] [11] Цифровые изображения хранились на привязанном жестком диске и обрабатывались для обратной связи гистограммы с пользователем. Эта камера была создана для правительства США, за ней последовало несколько других моделей, предназначенных для правительственного использования, и в конечном итоге Kodak DCS , коммерческая серия цифровых зеркальных фотокамер, выпущенная в 1991 году. [12] [13] [14]
В 1995 году Nikon совместно с Fujifilm разработали серию Nikon E. Серия E включала Nikon E2 / E2S , Nikon E2N / E2NS и Nikon E3 / E3S , а E3S была выпущена в декабре 1999 года.
В конце 1990-х годов Sony представила серию потребительских цифровых камер "Digital Mavica". В отличие от оригинальной аналоговой Mavica, камеры Digital Mavica записывали сжатые файлы изображений JPEG на стандартные 3½-дюймовые магнитные дискеты (предназначенные для упрощения передачи данных с камеры на компьютер) и не имели видоискателя SLR.
В 1999 году Nikon анонсировала Nikon D1 . Корпус D1 был похож на профессиональные 35-мм пленочные зеркальные фотокамеры Nikon, и у него был тот же байонет Nikkor, что позволяло D1 использовать существующую линейку объективов Nikon с ручной фокусировкой AI/AIS и AF. Хотя Nikon и другие производители выпускали цифровые зеркальные фотокамеры в течение нескольких лет до этого, D1 стала первой профессиональной цифровой зеркальной фотокамерой, которая вытеснила тогдашнее бесспорное господство Kodak на профессиональном рынке. [15]
В течение следующего десятилетия на рынок цифровых зеркальных фотокамер вышли и другие производители, в том числе Canon , Kodak , Fujifilm , Minolta (позже Konica Minolta , а в конечном итоге приобретенная Sony), Pentax (чье подразделение по производству камер теперь принадлежит Ricoh ), Olympus , Panasonic , Samsung , Sigma и Sony .
В январе 2000 года компания Fujifilm анонсировала FinePix S1 Pro — первую цифровую зеркальную фотокамеру потребительского уровня.
В ноябре 2001 года Canon выпустила свою 4,1-мегапиксельную EOS-1D , первую профессиональную цифровую камеру бренда. В 2003 году Canon представила 6,3- мегапиксельную зеркальную камеру EOS 300D (известную в США и Канаде как Digital Rebel, а в Японии как Kiss Digital) с рекомендованной розничной ценой 999 долларов США, нацеленную на потребительский рынок. Ее коммерческий успех побудил других производителей производить конкурирующие цифровые зеркальные камеры, снижая начальные затраты и позволяя большему количеству фотографов-любителей приобретать цифровые зеркальные камеры.
В 2004 году компания Konica Minolta выпустила Konica Minolta Maxxum 7D — первую цифровую зеркальную фотокамеру со встроенной системой стабилизации изображения [16], которая впоследствии стала стандартом для камер Pentax , Olympus и Sony Alpha .
В начале 2008 года Nikon выпустила D90 , первую цифровую зеркальную фотокамеру с функцией видеозаписи. С тех пор все крупные компании предлагают камеры с этой функцией.
Со временем количество мегапикселей в датчиках изображения неуклонно росло, при этом большинство компаний уделяли особое внимание высоким показателям ISO, скорости фокусировки, более высокой частоте кадров, устранению цифрового «шума», создаваемого датчиком изображения, и снижению цен, чтобы привлечь новых клиентов.
В июне 2012 года Canon анонсировала первую цифровую зеркальную камеру с сенсорным экраном — EOS 650D/Rebel T4i/Kiss X6i . Хотя эта функция широко использовалась как в компактных камерах, так и в беззеркальных моделях, она не появлялась в цифровых зеркальных камерах до 650D. [17]
На рынке зеркальных камер доминируют японские компании, и пятерка крупнейших производителей — японские: Canon, Nikon, Olympus , Pentax и Sony . Другие производители зеркальных камер включают Mamiya , Sigma , Leica (Германия) и Hasselblad (Швеция).
В 2007 году Canon обогнала Nikon с 41% мировых продаж против 40% у последней, за ней следуют Sony и Olympus, каждая из которых имеет примерно 6% доли рынка . [18] На внутреннем рынке Японии Nikon заняла 43,3% против 39,9% у Canon, а Pentax оказалась на третьем месте с большим отрывом — 6,3%. [19]
В 2008 году большую часть продаж заняли продукты Canon и Nikon . [20] В 2010 году Canon контролировала 44,5% рынка цифровых зеркальных фотокамер, за ней следовали Nikon с 29,8% и Sony с 11,9%. [21]
Для Canon и Nikon цифровые зеркальные фотокамеры являются самым большим источником прибыли. Для Canon их зеркальные фотокамеры принесли в четыре раза больше прибыли, чем компактные цифровые камеры, в то время как Nikon заработал на зеркальных фотокамерах и объективах больше, чем на любом другом продукте. [22] [23] С тех пор Olympus и Panasonic ушли с рынка зеркальных фотокамер и теперь сосредоточились на производстве беззеркальных фотокамер.
В 2013 году, после десятилетия двузначного роста, продажи DSLR (вместе с MILC ) упали на 15 процентов. Это может быть связано с тем, что некоторые пользователи бюджетных DSLR решили использовать вместо этого смартфон . Аналитическая фирма IDC предсказала, что Nikon выйдет из бизнеса к 2018 году, если эта тенденция сохранится, хотя этого не произошло. Несмотря на это, рынок перешел от аппаратного к программному обеспечению, и производители камер не поспевают за ним. [24]
Начиная с 2010-х годов, основные производители камер начали переводить свои линейки продуктов с DSLR-камер на беззеркальные камеры со сменной оптикой (MILC). В сентябре 2013 года Olympus объявила, что прекратит разработку DSLR-камер и сосредоточится на разработке MILC. [25] Nikon объявила, что прекращает производство DSLR-камер в Японии в 2020 году, за чем последовали аналогичные заявления от Canon и Sony. [26] [27] [28]
В настоящее время зеркальные фотокамеры широко используются потребителями и профессиональными фотографами. Хорошо зарекомендовавшие себя зеркальные фотокамеры в настоящее время предлагают более широкий выбор специализированных объективов и другого оборудования. Основные зеркальные фотокамеры (с полнокадровым или меньшим форматом сенсора изображения ) производятся компаниями Canon , Nikon , Pentax и Sigma . Pentax , Phase One , Hasselblad и Mamiya Leaf выпускают дорогие, высококлассные среднеформатные зеркальные фотокамеры, в том числе некоторые со съемными задними панелями сенсора. Contax , Fujifilm , Kodak , Panasonic , Olympus, Samsung ранее производили зеркальные фотокамеры, но теперь либо предлагают не-зеркальные системы, либо полностью ушли с рынка камер. Линейка зеркальных фотокамер Konica Minolta была куплена Sony.
Как и зеркальные фотокамеры, зеркальные фотокамеры обычно используют сменные объективы с фирменным креплением объектива . Подвижная механическая зеркальная система переключается вниз (точно на 45 градусов), чтобы направить свет от объектива на матовый фокусировочный экран через конденсорную линзу и пентапризму / пентазеркало на оптический окуляр видоискателя . Большинство зеркальных фотокамер начального уровня используют пентазеркало вместо традиционной пентапризмы .
Фокусировка может быть ручной, путем поворота фокуса на объективе; или автоматической , активируемой нажатием наполовину на спусковую кнопку затвора или специальную кнопку автофокусировки (AF). Чтобы сделать снимок, зеркало поднимается вверх в направлении стрелки, фокальный затвор открывается, и изображение проецируется и захватывается на датчике изображения . После этих действий затвор закрывается, зеркало возвращается в положение 45 градусов, а встроенный приводной механизм снова натягивает затвор для следующей экспозиции.
По сравнению с новой концепцией беззеркальных камер со сменными объективами , эта система зеркал/призм является характерным отличием, обеспечивая прямой, точный оптический предварительный просмотр с отдельными датчиками автофокусировки и замера экспозиции . Неотъемлемыми частями всех цифровых камер являются некоторые электронные устройства, такие как усилители , аналого-цифровые преобразователи , процессоры изображений и другие микропроцессоры для обработки цифрового изображения , выполнения хранения данных и/или управления электронным дисплеем .
Зеркальные фотокамеры обычно используют автофокусировку на основе фазовой детекции. Этот метод позволяет рассчитать оптимальное положение объектива, а не «найти», как это было бы в случае с автофокусировкой на основе максимизации контраста. Фазовая автофокусировка обычно быстрее других пассивных методов. Поскольку фазовый датчик требует того же света, что и датчик изображения, ранее это было возможно только с конструкцией зеркальных фотокамер. Однако с введением фазовой автофокусировки в фокальной плоскости в беззеркальных камерах со сменными объективами от Sony, Fuji, Olympus и Panasonic, камеры теперь могут использовать как фазовую, так и контрастную точки автофокусировки.
Цифровые зеркальные фотокамеры, как и большинство других цифровых фотокамер, обычно имеют диск режимов для доступа к стандартным настройкам камеры или автоматическим настройкам сюжетного режима. Иногда называемый диском «PASM», они обычно предоставляют такие режимы, как программный, приоритет диафрагмы, приоритет выдержки и полностью ручной режим. Сюжетные режимы различаются от камеры к камере, и эти режимы по своей сути менее настраиваемы. Они часто включают в себя пейзаж, портрет, действие, макро, ночь и силуэт, среди прочих. Однако эти различные настройки и стили съемки, которые предоставляет «сценарный» режим, могут быть достигнуты путем калибровки определенных настроек на камере.
Метод предотвращения попадания пыли в камеру с помощью фильтра «пылезащитная крышка» сразу за креплением объектива был использован компанией Sigma в ее первой цифровой зеркальной фотокамере Sigma SD9 в 2002 году. [ необходима цитата ]
Компания Olympus использовала встроенный механизм очистки сенсора в своей первой цифровой зеркальной фотокамере, сенсор которой подвергался воздействию воздуха, Olympus E-1 , в 2003 году [ необходима ссылка ] (все предыдущие модели имели несменный объектив, что предотвращало прямое воздействие на сенсор внешних условий окружающей среды).
В некоторых цифровых зеркальных фотокамерах Canon используются системы удаления пыли, основанные на вибрации датчика на ультразвуковых частотах для удаления пыли с датчика. [32]
Возможность менять объективы, выбирать лучший объектив для текущих фотографических потребностей и позволять прикреплять специализированные объективы является одним из ключевых факторов популярности камер DSLR, хотя эта функция не является уникальной для конструкции DSLR, и беззеркальные камеры со сменными объективами становятся все более популярными. Сменные объективы для зеркальных и цифровых зеркальных камер созданы для корректной работы с определенным креплением объектива , которое, как правило, уникально для каждой марки. Фотограф часто использует объективы, изготовленные тем же производителем, что и корпус камеры (например, объективы Canon EF на корпусе Canon ), хотя есть также много независимых производителей объективов, таких как Sigma , Tamron , Tokina и Vivitar , которые производят объективы для различных креплений объектива. Существуют также адаптеры для объективов, которые позволяют использовать объектив для одного крепления объектива на корпусе камеры с другим креплением объектива, но часто с ограниченной функциональностью.
Многие объективы можно устанавливать, «совместимые с диафрагмой и экспонометром», на современных цифровых зеркальных фотокамерах и на старых пленочных зеркальных фотокамерах, которые используют то же крепление объектива. Однако, когда объективы, разработанные для 35-мм пленки или эквивалентных по размеру цифровых датчиков изображения, используются на цифровых зеркальных фотокамерах с датчиками меньшего размера, изображение эффективно обрезается, и объектив кажется имеющим большее фокусное расстояние, чем заявленное фокусное расстояние. Большинство производителей цифровых зеркальных фотокамер представили линейки объективов с кругами изображения, оптимизированными для меньших датчиков, и фокусными расстояниями, эквивалентными тем, которые обычно предлагаются для существующих цифровых зеркальных фотокамер с креплением 35 мм, в основном в широкоугольном диапазоне. Эти объективы, как правило, не полностью совместимы с полнокадровыми датчиками или 35-мм пленкой из-за меньшего круга изображения [33] и с некоторыми объективами Canon EF-S , мешают зеркалам на полнокадровых корпусах.
С 2008 года производители предлагают цифровые зеркальные фотокамеры, которые предлагают режим видеосъемки, способный записывать видео высокой четкости. Цифровые зеркальные фотокамеры с этой функцией часто называют HDSLR или видеокамерой DSLR. [34] Первая цифровая зеркальная фотокамера, представленная с режимом видеосъемки HD, Nikon D90 , снимает видео с разрешением 720p 24 (разрешение 1280x720 при 24 кадрах/с ). Другие ранние HDSLR-камеры снимают видео с использованием нестандартного разрешения видео или частоты кадров. Например, Pentax K-7 использует нестандартное разрешение 1536×1024, что соответствует соотношению сторон 3:2 у тепловизора. Canon EOS 500D (Rebel T1i) использует нестандартную частоту кадров 20 кадров/с при 1080p, а также более традиционный формат 720p30.
В целом, HDSLR используют всю площадь формирователя изображения для захвата HD-видео, хотя и не все пиксели (что в некоторой степени приводит к появлению артефактов видео). По сравнению с гораздо меньшими датчиками изображения, используемыми в типичной камкордере, гораздо больший датчик HDSLR обеспечивает совершенно иные характеристики изображения. [35] HDSLR могут достигать гораздо меньшей глубины резкости и превосходной производительности при слабом освещении. Однако низкое соотношение активных пикселей (к общему количеству пикселей) более восприимчиво к артефактам наложения спектров (таким как муаровые узоры ) в сценах с определенными текстурами, а скользящий затвор CMOS , как правило, более серьезен. Кроме того, из-за оптической конструкции DSLR, HDSLR обычно не имеют одной или нескольких функций видеосъемки, имеющихся в стандартных специализированных камкордерах, таких как автофокусировка во время съемки, мощный зум и электронный видоискатель/предварительный просмотр. Эти и другие ограничения в обращении не позволяют использовать HDSLR как простую камкордерную камеру типа «наведи и снимай», вместо того чтобы требовать определенного уровня планирования и навыков для выездной съемки.
Видеофункциональность продолжала улучшаться с момента появления HDSLR, включая более высокое разрешение видео (например, 1080p24 ) и битрейт видео, улучшенное автоматическое управление (автофокус) и ручное управление экспозицией, а также поддержку форматов, совместимых с телевизионным вещанием высокой четкости , мастерингом дисков Blu-ray [36] или инициативами цифрового кино (DCI). Canon EOS 5D Mark II (с выпуском прошивки версии 2.0.3/2.0.4. [37] ) и Panasonic Lumix GH1 были первыми HDSLR, предлагающими видео 1080p при 24 кадрах в секунду, и с тех пор список моделей с сопоставимой функциональностью значительно вырос. [ необходима цитата ]
Быстрое развитие HDSLR-камер вызвало революцию в цифровом кинопроизводстве (называемое «революцией DSLR» [38] ), а значок «Снято на DSLR» — быстро растущая фраза среди независимых кинематографистов. Североамериканские телевизионные рекламные ролики Canon с участием Rebel T1i были сняты с использованием самого T1i. Другие типы HDSLR-камер нашли свое особое применение в области документального и этнографического кинопроизводства, особенно благодаря своей доступности, техническим и эстетическим характеристикам, а также их способности делать наблюдение очень интимным. [38] Все большее количество фильмов, телевизионных шоу и других постановок используют быстро совершенствующиеся функции. Одним из таких проектов был конкурс Canon «Story Beyond the Still», в котором кинематографистам предлагалось совместно снять короткометражный фильм из 8 глав, причем каждая глава снималась в течение короткого периода времени, и для каждой главы определялся победитель. После 7 глав победители совместно снимали последнюю главу истории. Благодаря доступности и удобному размеру HDSLR-камер по сравнению с профессиональными кинокамерами, «Мстители» использовали пять камер Canon EOS 5D Mark II и две Canon 7D для съемки сцен с разных ракурсов по всей съемочной площадке и сократили количество пересъемок сложных боевых сцен. [39]
Производители продают дополнительные аксессуары для оптимизации цифровой зеркальной камеры в качестве видеокамеры, такие как направленный микрофон и внешний электронный видоискатель с 1,2 миллиона пикселей. [40]
Ранние зеркальные фотокамеры не имели возможности отображать изображение с оптического видоискателя на ЖК-дисплее — функция, известная как предварительный просмотр в реальном времени . Предварительный просмотр в реальном времени полезен в ситуациях, когда невозможно использовать видоискатель камеры на уровне глаз, например, при подводной съемке , когда камера заключена в пластиковый водонепроницаемый корпус.
В 2000 году Olympus представила Olympus E-10 , первую цифровую зеркальную камеру с функцией живого просмотра, хотя и с нетипичной конструкцией фиксированного объектива. В конце 2008 года [обновлять]некоторые цифровые зеркальные камеры от Canon , Nikon , Olympus , Panasonic , Leica , Pentax , Samsung и Sony стали предлагать непрерывный живой просмотр в качестве опции. Кроме того, Fujifilm FinePix S5 Pro [41] предлагает 30 секунд живого просмотра.
Почти на всех цифровых зеркальных фотокамерах, которые предлагают предварительный просмотр в реальном времени через основной датчик, система фазовой автофокусировки не работает в режиме предварительного просмотра в реальном времени, и цифровая зеркальная фотокамера переключается на более медленную систему контрастности, обычно используемую в компактных камерах . В то время как даже фазовая автофокусировка требует контрастности в сцене, строгая контрастная автофокусировка ограничена в своей способности быстро находить фокус, хотя она несколько более точна.
В 2012 году Canon представила гибридную технологию автофокусировки для цифровых зеркальных камер в EOS 650D/Rebel T4i и представила более сложную версию, которую она называет «Dual Pixel CMOS AF», в EOS 70D . Технология позволяет определенным пикселям действовать как пиксели обнаружения контраста и пиксели обнаружения фазы, тем самым значительно повышая скорость автофокусировки в режиме live view (хотя она остается медленнее, чем чистое обнаружение фазы). Хотя несколько беззеркальных камер , а также SLT-камеры Sony с фиксированным зеркалом имеют похожие системы гибридной автофокусировки, Canon является единственным производителем, который предлагает такую технологию в цифровых зеркальных камерах.
Новая функция через отдельный программный пакет, представленный Breeze Systems в октябре 2007 года, включает в себя просмотр в реальном времени на расстоянии. Программный пакет называется "DSLR Remote Pro v1.5" и обеспечивает поддержку Canon EOS 40D и 1D Mark III . [42]
Датчики изображения, используемые в зеркальных фотокамерах, бывают разных размеров. Самые большие используются в камерах « среднего формата », как правило, с « цифровым задником », который можно использовать в качестве альтернативы пленочному заднику. Из-за производственных затрат на эти большие датчики цена этих камер обычно превышает 1500 долларов США и легко достигает 8000 долларов США и выше по состоянию на февраль 2021 года [обновлять].
« Полный кадр » — это тот же размер, что и 35-мм плёнка (плёнка 135, формат изображения 24×36 мм); эти датчики используются в цифровых зеркальных фотокамерах, таких как Canon EOS-1D X Mark II , 5DS/5DSR , 5D Mark IV и 6D Mark II , а также Nikon D5 , D850 , D750 , D610 и Df . Большинство недорогих цифровых зеркальных фотокамер используют меньший датчик размера APS-C, который составляет приблизительно 24×16 мм, что немного меньше размера кадра плёнки APS-C , или около 40% площади полнокадрового датчика. Другие размеры сенсоров, встречающиеся в зеркальных фотокамерах, включают сенсор Four Thirds System с 26% от полного кадра, сенсоры APS-H (используемые, например, в Canon EOS-1D Mark III ) с 61% от полного кадра и оригинальный сенсор Foveon X3 с 33% от полного кадра (хотя сенсоры Foveon с 2013 года имеют размер APS-C). Leica предлагает зеркальную фотокамеру «S-System» с матрицей 30×45 мм, содержащей 37 миллионов пикселей. [43] Этот сенсор на 56% больше полнокадрового сенсора.
Разрешение сенсоров DSLR обычно измеряется в мегапикселях. Более дорогие камеры и камеры с большими сенсорами, как правило, имеют более высокие рейтинги мегапикселей. Большее количество мегапикселей не означает более высокое качество. Чувствительность к низкой освещенности является хорошим примером этого. При сравнении двух сенсоров одинакового размера, например, двух сенсоров APS-C, один 12,1 МП и один 18 МП, тот, у которого меньшее количество мегапикселей, обычно будет работать лучше при низкой освещенности. Это связано с тем, что размер отдельных пикселей больше, и на каждый пиксель попадает больше света по сравнению с сенсором с большим количеством мегапикселей. Это не всегда так, потому что более новые камеры с большим количеством мегапикселей также имеют лучшее программное обеспечение для шумоподавления и более высокие настройки ISO, чтобы компенсировать потерю света на пиксель из-за более высокой плотности пикселей.
[45]
Объективы, которые обычно используются в цифровых зеркальных фотокамерах, имеют более широкий диапазон доступных им диафрагм , начиная отж /0,9 до примернож /32. Объективы для камер с меньшим сенсором редко имеют истинные доступные размеры диафрагмы, намного большие, чемж /2.8 или намного меньшеж /5.6.
Чтобы расширить диапазон экспозиции, некоторые камеры с меньшим сенсором также включают в себя пакет фильтров нейтральной плотности в механизм диафрагмы. [46]
Диафрагмы, которые доступны камерам с меньшим сенсором, дают гораздо большую глубину резкости , чем эквивалентные углы обзора на DSLR. Например, 6-миллиметровый объектив на 2/3-дюймовой цифровой камере имеет поле зрения, аналогичное 24-миллиметровому объективу на 35-миллиметровой камере. При диафрагмеж /2.8, камера с меньшим сенсором (при кроп-факторе 4) имеет такую же глубину резкости, как и 35-мм камера, установленная наж /11.
Угол обзора объектива зависит от его фокусного расстояния и размера датчика изображения камеры; датчик меньше, чем формат пленки 35 мм (кадр 36×24 мм) дает более узкий угол обзора для объектива с заданным фокусным расстоянием, чем камера, оснащенная полнокадровым ( 35 мм) датчиком. По состоянию на 2017 год только несколько современных зеркальных фотокамер имеют полнокадровые датчики, включая Canon EOS-1D X Mark II , EOS 5D Mark IV , EOS 5DS/5DS R и EOS 6D Mark II ; Nikon D5 , D610 , D750 , D850 и Df ; и Pentax K-1 . Дефицит полнокадровых зеркальных фотокамер отчасти является результатом стоимости таких больших датчиков. Датчики среднего формата , такие как те, что используются в Mamiya ZD и других, даже больше полнокадровых (35 мм) датчиков и способны обеспечивать еще большее разрешение, а соответственно и дороже.
Влияние размера сенсора на поле зрения называется « кроп-фактором » или «множителем фокусного расстояния», который является коэффициентом, на который можно умножить фокусное расстояние объектива, чтобы получить эквивалентное фокусному расстоянию для полного кадра. Типичные сенсоры APS-C имеют кроп-фактор от 1,5 до 1,7, поэтому объектив с фокусным расстоянием 50 мм даст поле зрения, равное полю зрения объектива с фокусным расстоянием 75–85 мм на 35-мм камере. Меньшие сенсоры камер Four Thirds System имеют кроп-фактор 2,0.
В то время как кроп-фактор камер APS-C эффективно сужает угол обзора длиннофокусных (телеобъективов), облегчая съемку удаленных объектов крупным планом, широкоугольные объективы страдают от уменьшения угла обзора во столько же раз.
Зеркальные фотокамеры с размером сенсора "кроп" имеют немного большую глубину резкости , чем камеры с сенсорами размером 35 мм для данного угла обзора. Величину добавленной глубины резкости для данного фокусного расстояния можно приблизительно рассчитать, умножив глубину резкости на кроп-фактор. Меньшая глубина резкости часто используется профессионалами для портретной съемки и для отделения объекта от фона.
13 июля 2007 года компания FujiFilm анонсировала FinePix IS Pro , которая использует объективы Nikon F-mount. Эта камера, помимо возможности предварительного просмотра в реальном времени, способна записывать в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах света. [47]
В августе 2010 года Sony выпустила серию цифровых зеркальных фотокамер, позволяющих делать 3D-фотоснимки. Это достигалось путем горизонтального или вертикального перемещения камеры в режиме Sweep Panorama 3D. Изображение можно было сохранить как сверхширокое панорамное изображение или как 16:9 3D-фотографию для просмотра на телевизоре BRAVIA 3D. [48] [49]
Схема конструкции зеркальной камеры является основным отличием цифровой зеркальной камеры от других цифровых камер. В схеме конструкции зеркальной камеры изображение, захваченное датчиком камеры, также является изображением, которое видно через видоискатель. Свет проходит через одну линзу, и зеркало используется для отражения части этого света через видоискатель — отсюда и название «однообъективная зеркальная камера». Хотя существуют различия между камерами типа «наведи и снимай » , типичная конструкция постоянно подвергает датчик воздействию света, проецируемого объективом, что позволяет использовать экран камеры в качестве электронного видоискателя . Однако ЖК-дисплеи могут быть плохо видны при очень ярком солнечном свете.
По сравнению с некоторыми недорогими камерами, которые оснащены оптическим видоискателем, использующим небольшую вспомогательную линзу, конструкция DSLR имеет преимущество в том, что она свободна от параллакса : она никогда не обеспечивает внеосевой вид. Недостатком системы оптического видоискателя DSLR является то, что при ее использовании она не позволяет использовать ЖК-дисплей для просмотра и компоновки изображения. Некоторые люди предпочитают компоновать изображения на дисплее — для них это стало фактическим способом использования камеры. В зависимости от положения зеркала для просмотра (вниз или вверх) свет от сцены может попасть только либо на видоискатель, либо на датчик. Поэтому многие ранние DSLR не обеспечивали « живого предварительного просмотра » (т. е. фокусировки , кадрирования и предварительного просмотра глубины резкости с помощью дисплея), возможности, которая всегда доступна в цифровых камерах. Сегодня большинство DSLR могут переключаться между живым просмотром и просмотром через оптический видоискатель.
Более крупные, усовершенствованные цифровые камеры предлагают неоптический электронный вид через объектив (TTL) через электронный видоискатель на уровне глаз (EVF) в дополнение к заднему ЖК-дисплею. Разница в виде по сравнению с DSLR заключается в том, что EVF показывает цифровое изображение, тогда как видоискатель в DSLR показывает фактическое оптическое изображение через систему зеркального просмотра. Изображение EVF имеет время задержки (то есть оно реагирует с задержкой на изменения вида) и имеет более низкое разрешение, чем оптический видоискатель, но достигает просмотра без параллакса, используя меньший объем и механическую сложность, чем DSLR с его системой зеркального просмотра. Оптические видоискатели, как правило, более удобны и эффективны, особенно для съемки действий и в условиях низкой освещенности. По сравнению с цифровыми камерами с электронными ЖК -видоискателями , в изображении нет задержки времени: оно всегда правильное, поскольку «обновляется» со скоростью света. Это важно для съемки действий или спорта, или любой другой ситуации, когда объект или камера быстро движутся. Кроме того, «разрешение» просматриваемого изображения намного лучше, чем у ЖК-дисплея или электронного видоискателя, что может быть важно, если требуется ручная фокусировка для точной фокусировки, как это было бы в случае макросъемки и «микрофотографии» (с микроскопом ) . Оптический видоискатель также может вызывать меньшее напряжение глаз. Однако электронные видоискатели могут обеспечить более яркое отображение в условиях низкой освещенности, поскольку изображение может быть усилено электронным способом.
DSLR-камеры часто имеют датчики изображения гораздо большего размера и часто более высокого качества, что обеспечивает меньший уровень шума, [50] что полезно при слабом освещении. Хотя существуют беззеркальные цифровые камеры с датчиками APS-C и полнокадровыми, большинство полнокадровых и среднеформатных датчиков изображения по-прежнему встречаются в конструкциях DSLR.
Долгое время зеркальные фотокамеры предлагали более быструю и отзывчивую производительность с меньшей задержкой срабатывания затвора , более быстрыми системами автофокусировки и более высокой частотой кадров . Примерно в 2016–2017 годах некоторые модели беззеркальных фотокамер начали предлагать конкурентоспособные или превосходные характеристики в этих аспектах. Недостатком этих фотокамер было то, что у них не было оптического видоискателя, что затрудняло фокусировку на движущихся объектах или в ситуациях, когда режим быстрой серийной съемки был бы полезен. Другие цифровые фотокамеры когда-то были значительно медленнее в захвате изображений (время, измеряемое от нажатия кнопки спуска затвора до записи цифрового изображения на носитель), чем зеркальные фотокамеры, но эта ситуация меняется с появлением более быстрых карт памяти для захвата и более быстрых чипов обработки в камере. Тем не менее, компактные цифровые фотокамеры не подходят для съемки действий, дикой природы, спорта и других видов фотографии, требующих высокой скорости серийной съемки (кадров в секунду).
Простые камеры типа «наведи и снимай» полагаются почти исключительно на свою встроенную автоматику и машинный интеллект для захвата изображений в различных ситуациях и не предлагают ручного управления своими функциями, что делает их непригодными для использования профессионалами, энтузиастами и опытными потребителями (также известными как «просьюмеры»). Камеры-мост обеспечивают некоторую степень ручного управления режимами съемки камеры, а некоторые даже имеют горячий башмак и возможность присоединения аксессуаров для объектива, таких как фильтры и вторичные преобразователи. DSLR-камеры обычно предоставляют фотографу полный контроль над всеми важными параметрами фотографии и имеют возможность присоединения дополнительных аксессуаров с помощью горячего башмака. [51] включая вспышки , устанавливаемые на горячий башмак , батарейные ручки для дополнительной мощности и положения рук, внешние экспонометры и пульты дистанционного управления. DSLR-камеры обычно также имеют полностью автоматические режимы съемки.
Зеркальные камеры имеют большее фокусное расстояние для того же поля зрения, что позволяет творчески использовать эффекты глубины резкости . Однако небольшие цифровые камеры могут лучше фокусироваться на более близких объектах, чем типичные объективы зеркальных камер.
Датчики, используемые в современных зеркальных фотокамерах — « полнокадровые », которые имеют тот же размер, что и 35-мм пленка, APS-C и система Four Thirds — намного больше, чем у большинства цифровых фотокамер. Компактные камеры начального уровня обычно используют датчики, известные как 1/2,3″, что составляет 3% от размера полнокадрового датчика. Существуют камеры с фиксированным объективом — такие как мостовые камеры , компактные камеры премиум-класса или высококлассные камеры «наведи и снимай», — которые предлагают датчики размером более 1/2,3″, но многие из них по-прежнему не дотягивают до больших размеров, широко распространенных в зеркальных фотокамерах. Примерами служат Sigma DP1 , которая использует датчик Foveon X3; Leica X1 ; Canon PowerShot G1 X, которая использует датчик 1,5″ (18,7×14 мм), который немного больше стандарта Four Thirds и составляет 30% от полнокадрового датчика; Nikon Coolpix A, которая использует датчик APS-C того же размера, что и те, что используются в цифровых зеркальных фотокамерах формата DX этой компании ; и две модели от Sony, RX100 с датчиком типа 1″ (13,2×8,8 мм) с площадью, примерно равной половине Four Thirds, и полнокадровая Sony RX1 . Эти компактные камеры премиум-класса часто сопоставимы по цене с цифровыми зеркальными фотокамерами начального уровня, при этом меньший датчик является компромиссом в пользу экономии размера и веса.
[45]
В отличие от зеркальных камер, большинство цифровых камер не имеют возможности менять объектив. Вместо этого большинство компактных цифровых камер производятся с зум-объективом, который охватывает наиболее часто используемые поля зрения. Имея фиксированные объективы, они ограничены фокусными расстояниями, с которыми они производятся, за исключением того, что доступно из насадок. Производители пытались (с возрастающим успехом) преодолеть этот недостаток, предлагая экстремальные диапазоны фокусных расстояний в моделях, известных как суперзумы , некоторые из которых предлагают гораздо большие фокусные расстояния, чем легкодоступные объективы зеркальных камер.
В настоящее время доступны объективы с коррекцией перспективы (PC) для цифровых зеркальных фотокамер, которые обеспечивают некоторые из свойств камер с обзором. Nikon представила первый объектив PC, полностью ручной, в 1961 году. Однако в последнее время некоторые производители представили усовершенствованные объективы, которые и сдвигаются, и наклоняются и работают с автоматическим управлением диафрагмой.
Однако с момента появления системы Micro Four Thirds компаниями Olympus и Panasonic в конце 2008 года беззеркальные камеры со сменными объективами стали широко доступны, поэтому возможность менять объективы больше не является уникальной для цифровых зеркальных камер. Камеры для системы Micro Four Thirds разработаны с возможностью сменного объектива и поддерживают объективы, соответствующие этой фирменной спецификации. Камеры для этой системы имеют тот же размер сенсора, что и система Four Thirds, но не имеют зеркала и пентапризмы, чтобы сократить расстояние между объективом и сенсором.
Panasonic выпустила первую камеру Micro Four Thirds, Lumix DMC-G1. Несколько производителей анонсировали объективы для нового крепления Micro Four Thirds, в то время как старые объективы Four Thirds можно было устанавливать с помощью адаптера (механическая проставка с передними и задними электрическими разъемами и собственной внутренней прошивкой). Похожая беззеркальная камера со сменными объективами, но с датчиком размера APS-C, была анонсирована в январе 2010 года: Samsung NX10 . 21 сентября 2011 года Nikon анонсировала с Nikon 1 серию высокоскоростных MILC. Несколько дальномерных камер также поддерживают сменные объективы. Существует шесть цифровых дальномеров: Epson R-D1 (датчик размера APS-C), Leica M8 (датчик размера APS-H), обе — дальномерные камеры формата меньше 35 мм, а также Leica M9 , M9-P , M Monochrom и M (Typ 240) (все полнокадровые камеры, причем Monochrom снимает исключительно в черно-белом режиме).
Как и в случае с другими конструкциями со сменными объективами, зеркальные фотокамеры должны бороться с потенциальным загрязнением сенсора частицами пыли при замене объектива (хотя современные системы пылеудаления смягчают эту проблему). Цифровые камеры с фиксированными объективами обычно не подвержены попаданию пыли извне на сенсор.
Зеркальные камеры, как правило, имеют большую стоимость, размер и вес. [52] Они также работают громче из-за механизма зеркала зеркальной камеры. [53] Конструкция с фиксированным зеркалом Sony позволяет избежать этой проблемы. Однако у этой конструкции есть недостаток, заключающийся в том, что часть света, полученного от объектива, отклоняется зеркалом, и, таким образом, датчик изображения получает примерно на 30% меньше света по сравнению с другими конструкциями зеркальных камер.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
Медиафайлы по теме Цифровые зеркальные фотокамеры на Wikimedia Commons