Полнокадровая зеркальная фотокамера — это цифровая однообъективная зеркальная фотокамера (DSLR) с форматом датчика изображения 35 мм ( 36 мм × 24 мм ). [1] [2] Исторически сложилось так, что 35 мм был одним из стандартных форматов пленки, наряду с более крупными, такими как средний формат и большой формат . Полнокадровая зеркальная фотокамера в отличие от полнокадровых беззеркальных фотокамер со сменными объективами , а также зеркальных и беззеркальных фотокамер с меньшими датчиками (например, с размером, эквивалентным размеру пленки APS-C ), намного меньше полного кадра 35 мм. Многие цифровые фотокамеры, как компактные, так и зеркальные, используют кадр меньше 35 мм, поскольку производить датчики изображения меньшего размера проще и дешевле. Исторически сложилось так, что самые ранние цифровые зеркальные модели, такие как Nikon NASA F4 или Kodak DCS 100 , также использовали меньший датчик.
По словам старшего вице-президента IMAX, компания Kodak утверждает, что 35-мм пленка (примечание: в « формате Academy », 21,0 мм × 15,2 мм) имеет эквивалент горизонтального разрешения 6K. [3] Это соответствует горизонтальному разрешению 10K в полнокадровом размере.
Если крепления объективов совместимы, многие объективы, включая модели с ручной фокусировкой, разработанные для 35-мм камер, можно устанавливать на цифровые зеркальные фотокамеры. Когда объектив, разработанный для полнокадровой камеры, будь то пленочная или цифровая, устанавливается на цифровую зеркальную фотокамеру с меньшим размером сенсора, 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 неполнокадровых цифровых зеркальных фотокамер.
При использовании с объективами, предназначенными для полнокадровых пленочных или цифровых камер, полнокадровые зеркальные фотокамеры предлагают ряд преимуществ по сравнению с их аналогами с меньшим сенсором. Одним из преимуществ является то, что широкоугольные объективы, предназначенные для полнокадровых 35-мм камер, сохраняют тот же широкий угол обзора . На зеркальных фотокамерах с меньшим сенсором широкоугольные объективы имеют меньшие углы обзора, эквивалентные углам обзора объективов с большим фокусным расстоянием на 35-мм пленочных камерах. Например, 24-мм объектив на камере с кроп-фактором 1,5 имеет диагональный угол обзора 62°, такой же, как у 36-мм объектива на 35-мм пленочной камере. На полнокадровой цифровой камере 24-мм объектив имеет тот же угол обзора 84°, что и на 35-мм пленочной камере.
Если один и тот же объектив используется как в полнокадровом, так и в обрезанном формате, и расстояние до объекта регулируется так, чтобы иметь одинаковое поле зрения (т. е. одинаковое кадрирование объекта) в каждом формате, глубина резкости (ГРИП) обратно пропорциональна размерам формата, поэтому при том же числе f полнокадровый формат будет иметь меньшую ГРИП. Эквивалентно, при той же ГРИП полнокадровый формат потребует большего числа f (т. е. меньшего диаметра диафрагмы). Эта связь является приблизительной и сохраняется для умеренных расстояний до объекта, разрушаясь по мере того, как расстояние при меньшем формате приближается к гиперфокальному расстоянию, а увеличение при большем формате приближается к макродиапазону.
Также есть последствия для оптического качества — 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 SLR должен иметь зазор для перемещения зеркала камеры вверх при спуске затвора; в случае широкоугольного объектива для этого требуется конструкция с ретрофокусом , которая, как правило, имеет худшее оптическое качество. [4] Поскольку сенсор обрезанного формата может иметь меньшее зеркало, требуется меньший зазор, и некоторые объективы, такие как объективы EF-S для корпусов Canon APS-C , [5] разработаны с более коротким задним фокусным расстоянием ; однако их нельзя использовать на корпусах с более крупными сенсорами.
Полнокадровый датчик также может быть полезен при использовании широкоугольного управления перспективой или объективов с наклоном/сдвигом ; в частности, более широкий угол обзора часто больше подходит для архитектурной фотографии .
В то время как полнокадровые зеркальные фотокамеры предлагают преимущества для широкоугольной фотографии, зеркальные фотокамеры с меньшим сенсором предлагают некоторые преимущества для телефотосъемки , поскольку меньший угол обзора зеркальных фотокамер с малым сенсором усиливает эффект телефото 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 полезен 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 краям объектива. При использовании только центра объектива эти примеси не замечаются. На практике это позволяет использовать более дешевые объективы без соответствующей потери качества. [7]
Наконец, полнокадровые датчики позволяют использовать конструкции датчиков, которые обеспечивают более низкий уровень шума при высоких значениях ISO [8] и больший динамический диапазон захваченных изображений. Плотность пикселей ниже на полнокадровых датчиках. Это означает, что пиксели могут быть либо расположены дальше друг от друга, либо каждый фотодиод может быть изготовлен немного большего размера. Большие размеры пикселей могут захватывать больше света, что имеет преимущество, позволяя захватывать больше света до перенасыщения фотодиода. Кроме того, меньше шума генерируется соседними пикселями и их полями ЭДС при больших фотодиодах или большем расстоянии между фотодиодами. Для заданного количества пикселей больший датчик позволяет использовать более крупные пиксели или фотоэлементы, которые обеспечивают более широкий динамический диапазон и меньший шум при высоких значениях ISO. [9] Как следствие, полнокадровые зеркальные фотокамеры могут создавать более качественные изображения в определенных ситуациях с высокой контрастностью или слабой освещенностью.
Стоимость производства полнокадрового сенсора может в двадцать раз превышать стоимость сенсора APS-C. [ требуется ссылка ] Только 20 полнокадровых сенсоров поместятся на 8-дюймовой (200 мм) кремниевой пластине, а выход сравнительно низок, поскольку большая площадь сенсора делает его очень уязвимым для загрязнений — 20 равномерно распределенных дефектов теоретически могут испортить всю пластину. Кроме того, когда впервые были изготовлены полнокадровые сенсоры, они требовали трех отдельных экспозиций на этапе фотолитографии , что утроило количество масок и процессов экспонирования. [10] Современное фотолитографическое оборудование теперь позволяет проводить однопроходную экспозицию для полнокадровых сенсоров, но другие производственные ограничения, связанные с размером, остаются во многом теми же.
Некоторые полнокадровые зеркальные фотокамеры, предназначенные в основном для профессионального использования, включают в себя больше функций, чем типичные зеркальные фотокамеры потребительского класса, поэтому некоторые из их больших размеров и увеличенной массы являются результатом более прочной конструкции и дополнительных функций, а не являются неотъемлемым следствием полнокадровой матрицы.
Цифровые зеркальные фотокамеры Nikon E2/E2s (1994), [22] E2N/E2NS (1996) [23] и E3/E3S (1998) [24], а также аналогичные модели Fujifilm Fujix DS-505/DS-515, DS-505A/DS-515A и DS-560/DS-565 использовали редукционную оптическую систему (ROS) для сжатия полнокадрового 35-мм поля на меньший 2/3-дюймовый (11 мм по диагонали) ПЗС-датчик изображения . Поэтому они не были цифровыми зеркальными фотокамерами с полнокадровыми датчиками, однако имели угол обзора , эквивалентный полнокадровым цифровым зеркальным фотокамерам для данного объектива; они не имели кроп-фактора относительно угла обзора. [25]
Первые полнокадровые цифровые зеркальные фотокамеры были разработаны в Японии примерно в 2000—2002 годах: MZ-D от Pentax [26] , N Digital от японской команды R6D компании Contax [27] и EOS-1D от Canon [28] .
Компания Nikon обозначила свои полнокадровые камеры как формат FX , а камеры с меньшим сенсором и сменной оптикой — как форматы DX и CX .
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)