数码单反相机
| 数码单镜反光相机(Digital Single Lens Reflex Camera,常简称为DSLR),简称数码单反相机是一种以数码方式记录成像的照相机。属于数码静态相机(Digital Still Camera, DSC)与单反相机(SLR)的交集。 | 一架由日本相机厂Nikon出品的数码单反相机 |
记录媒介
相对于传统使用的單鏡反光相机,数码單鏡反光相机是以电荷耦合二极管(Charged-Coupling Diode,CCD)或互补性氧化金属半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)之类感光板元件捕捉透过镜头进入机身内的光线,转换为电子讯号以数码方式储存于特定规格的储存媒介中(通常是快闪存储器类的设备),以取代传统单反相机的溴化银盐胶片。
光学原理
相对于一般的消费型数码相机,数码单镜反光相机具有截然不同的光学特性,例如只使用光学取景器(Optical View Finder,OVF)来取景,观景窗内的影像是利用棱镜或其他光学原理折射自主镜头(一般消费型相机的观景窗大都采用数码显示或复眼成像原理来运作)。
然而,DSLR(乃至于所有的SLR)依靠反射原理取景而不能使用机背的LCD显示器来呈现画面,是基于原来胶片单反相机的结构背景,因此是一种功能上的限制而非优势。不过2006年时Olympus E-330相机的推出突破了传统,同时采用了OVF和EVF(电子观景窗)两种取景方式,更加接近一般数码相机的使用,使得普通数码相机和数码单反相机的界限将越来越模糊。
镜头
数码单镜反光相机与大部分的单反相机一样,通常都是采取镜头可拆换(Interchangable Lens)的设计。但要注意的是,这特性只是在大部分的此类相机上成立却并非永远成立,市面上仍有少部分使用單鏡反光光学原理的数码与银盐相机,其主镜头与机身采一体制造不能拆换的设计。
焦长比
由于大面积的数码感光板制造成本高昂,迄今只有最昂贵的顶级专业数码单镜反光相机,才会配备尺码相当于35mm银盐胶片的全片幅(24mm x 36mm)感光板。除此之外,与一般的数码相机同样,大部分的数码单镜反光相机都是采用面积小于35mm胶片的感光板。依照光学原理,由于小面积感光板所需的成像圈较小,因此感光板离成像镜片的距离可以设计得比35mm相机短,依照光学原理,较短的成像焦长配合上一样曲光率的镜片,结果是其采像焦长会比35mm来得长,而此焦长增加的倍率,正好就是数码感光板与35mm胶片的对角线长度比一致,称为焦长比。焦长比是只有可以拆换镜头、但却又未使用全尺码感光板的数码单镜反光相机才需注意的特殊性能数据。
依照此特性,一架搭载尺码相当于先进摄影系统(Advanced Photo System,APS)胶片面积大小感光板的数码单镜反光相机,其焦长比大约是在1.6:1左右。如果我们在这架数码相机上装置一焦长200mm、35mm传统单反相机使用的定焦镜头,则它实际上的成像焦长会相当于200mm x 1.6 = 320mm,这原理可以类推到各种焦长不同的定焦或变焦镜头上。
数码单镜反光相机专用镜头
近年来由于数码单镜反光相机的普及,有许多光学厂商开始制造一种针对非全尺码感光板数码单镜反光相机而开发的数码专用可拆换镜头,这种镜头拥有适合数码相机的成像圈大小。其优点是在同样的焦长下,数码专用的镜头无论是体积、重量还是成本都能比传统银盐相机降低,但是,如果我们将数码相机专用的镜头装在传统银盐单反相机上使用的话,会在画面中出现所谓的“暗角”现象,也就是成像圈包含不了整个胶片的范围,因此在胶片的边缘处产生黑色的阴影。严重时,甚至会发生镜片组在近端(广角端)时触碰推挤到感光板造成损坏的可能。
除了成像圈大小的差异外,由于棱镜效应,玻璃与塑胶等组成镜头透光部位的物质,对于各种颜色的光线之折射率有落差,因此容易在镜头处于广角端时,于画面的边缘产生渗色现象(同一个影像不同颜色的部分,因为折射率不同而而在画面边缘处分开),降低画面的锐利度。这种情况虽然在传统相机上也会遇到,但在数码相机上却特别明显,为了解决这问题,通常要配合数码摄影而开发的镜头都会加装特殊的低色散镜片或于镜头上镀上特殊镀膜,这也是数码摄影适用或专用镜头在设计上一个与以往不同的特色。
从早期以传统单反相机为基础加装数码机背(Digital Camera Backs),一直到今天专门针对数码需求而开发的专用机种,DSLR已经逐渐取代银盐相机在专业领域的市场占有,变成市场主力族群,也因此吸引了越来越多传统相机光学名厂的加入。迄今为止曾推出DSLR产品的厂商或品牌包括了佳能(Canon)、康泰时(Contax)、富士(Fujifilm)、柯达(Kodak)、柯尼卡美能达(Konica Minolta,2003年以前原称Minolta)、尼康(Nikon)、奥林巴斯(Olympus)、賓得(Pentax)、适马(Sigma)等厂商,而原本主要从事消费电子产品制造的大厂松下电器(Panasonic)、索尼(Sony)与三星(Samsung)亦在2005年宣布透过与既有光学厂合作的方式投入DSLR市场,而成为最新的参与厂商。在这些品牌厂商中,柯达虽然是最早将数码感光技术应用在单反相机上的厂商,但由于该公司的产品都是以其他品牌的传统相机为基础进行感光元件部位的改装,因此在定位上与其他的专用机种还是有点不同的。除此之外,中片幅相机专业厂间宫光学(Mamiya-OP)也在2005年底正式加入数码相机市场,推出世界第一款数码中片幅相机Mamiya ZD。2006年,莱卡(Leica)发表Panasonic Lumix DMC-L1的姊妹机DIGILUX 3,是这家光学老厂第一次以自己的品牌投入DSLR市场(在此之前莱卡只曾推出过消费型数码相机产品以及传统单反相机的数码机背)。
爱普生(Epson)曾在2004年时推出过一款名为R-D1的镜头可交换式数码相机,2006年再推出名为R-D1s的改良版机种,莱卡亦在2006年推出跟R-D1/R-D1s同类型的M8。在光学原理上这些相机其实是一种测距连动相机(RangeFinder Camera),与單鏡反光反射成像(Single Lens Reflex)原理有所不同,严格上这几款相机并不属于DSLR相机的族群,但为求详尽还是将其列出作为参考。
佳能(Canon)
- Canon EOS D30(2000年4月):使用300万画素等级CMOS感光元件,第一款针对数码需求而开发的Canon相机,焦长转换率为1.6x。
- Canon EOS-1D(2001年8月上市,已停产)
- Canon EOS D60(2002年1月上市,已停产)
- Canon EOS-1Ds(2002年8月上市,已停产)
- Canon EOS 10D(2003年1月上市,已停产)
- Canon EOS 300D(2003年7月上市,已停产):又称为EOS Kiss Digital(日本市场)或Digital Rebel(北美市场)。
- Canon EOS-1D Mark II(2003年12月上市,已停产)
- Canon EOS 20D(2004年7月上市,已停产)
- Canon EOS-1Ds Mark II(2004年8月上市)
- Canon EOS 350D(2005年1月上市,已停产):又称为EOS Kiss Digital N(日本市场)或Digital Rebel XT(北美市场)。
- Canon EOS 20Da(2005年2月上市,已停产):只在日本市场销售的天文摄影专用EOS 20D衍生版。
- Canon EOS-1D Mark II N(2005年7月上市)
- Canon EOS 5D(2005年7月上市)
- Canon EOS 30D(2006年2月上市)
- Canon EOS 400D(2006年8月上市):又称为EOS Kiss Digital X(日本市场)或Digital Rebel XTi(北美市场)。
康泰时(Contax)
Contax原本是德国光学名厂卡尔·蔡斯(Carl Zeiss)自己拥有的相机品牌,在1970年前后由于与日本电子相机大厂八州精机(也就是之后的Yashica)合作,生产线由德国完全转移到日本境内而成为纯日本生产。1983年10月时Yashica被京瓷(Kyocera)合并,Contax因此成为Kyocera旗下的品牌。不过,由于获利不佳,在经过多年的经营之后,京瓷已在2005年4月时宣布要结束Contax事业群的运作,而包括旗下唯一DSLR产品--Contax N Digital--在内的全部摄影产品阵线都陆续在2006年时停产。
- Contax N Digital(2000年6月上市,已停产):世界上第一款使用全尺码(长宽为36mm x 24mm,约与传统35mm相机用胶片相同)CCD的DSLR,实际上的画素为600万。
爱普生(Epson)
- Epson R-D1(2004年2月上市,已停产):世界上第一款数码化的测距连动相机,是爱普生与日本光学公司柯西纳(Cosina)合作开发,使用610万画素等级、APS-C尺码的CCD作为感光元件,可以使用莱卡(Leica)M Type系列的镜头。
- Epson R-D1s(2006年2月上市)
注:Epson R-D1及R-D1s并不属于DSLR一类。
富士(Fujifilm)
- Fujifilm FinePix S1 Pro(1999年12月上市,已停产):340万画素等级的DSLR,但由于使用富士独特的蜂巢状晶格排列CCD(富士称其为SuperCCD技术)而非一般的棋盘状排列,因此可以制造出比CCD画素值还高的613万等级影像。由于富士本身并没拥有传统单反相机产品,因此是借用Nikon F60为基础改良而成,可以支援所有符合Nikon F镜头接环规格(F Mount)的交换式镜头。
- Fujifilm FinePix S2 Pro(2001年12月上市,已停产)
- Fujifilm FinePix S3 Pro(2004年1月上市)
- Fujifilm FinePix S5 Pro(2006年10月上市)
柯达(Kodak)
柯达可以说是最早将数码与摄影结合在一起的一家公司,自1991年的DCS100开始,他们推出了前后多代的DSLR产品,主要都是以专业用途为主采高价位导向。由于柯达主要擅长的是感光技术而非相机制造,因此他们历代的产品都是以其他相机大厂所推出的传统单反相机之机身为基础,加上数码感光元件而改良成DSLR。除此之外,他们也针对其他厂牌的相机推出专用的数码机背(Digital Camera Backs),其余品牌广及欧日多个相机品牌,规格上也不是只有35mm相机才适用。可惜的是,柯达公司业已在2005年5月公告他们停止生产所有专业数码单镜反光相机产品,因此DCS系列专业用DSLR也已走入历史。
- Kodak DCS100(1991年上市,已停产):以Nikon F3为基础所推出的DSLR。比较特殊的是,DSC100是一架少见储存资料的媒介不在机身上的相机,而是利用讯号线将感光板所得到的数码资讯,送到一个外接的数码储存单元(Digital Storage Unit,DSU)中储存。
- Kodak DCS200(1992年上市,已停产):以Nikon N8008s为基础所推出的DSLR,储存资讯的媒介是内建于机身上的80MB硬盘。
- Kodak DCS400系列(1995年3月上市,已停产):以Nikon N90传统单反相机为基础所开发的DSLR,共有两版,分别是200万画素等级的DCS420与620万画素等级的DCS460。
- Kodak DCS500系列(DCS520于1998年1月上市,DCS560于同年8月上市,皆已停产):与Canon合作以Canon EOS-1N的机身为基础所开发的DSLR,有200万画素等级的DCS520与620万画素的DCS560。除了Kodak版本外,Canon也有推出这两款相机的双生版本,命名为EOS D2000与D6000。
- Kodak DCS300系列(DCS315于1998年6月上市,DCS330于1999年6月上市,已停产):一款以Nikon Pronea 6i传统相机为基础所开发的DSLR,其中DCS315使用130万画素等级的CCD作为感光元件,焦长转换比率为2.6x,DCS330则为3百万画素等级。
- Kodak DCS600系列(DCS620于1999年1月上市,DCS660于1999年5月上市,DCS620x于2000年4月上市,皆已停产):以Nikon F5传统单反相机的机身为基础所开发出的DSLR,其中包括2百万画素等级的DCS-620与6.2百万画素的DCS660,以及同为2百万画素等级但拥有超高感光值(ISO)模拟能力的DCS620x(ISO 400至4000,增强模式下可进一步强化到6400)。
- Kodak DCS700系列(DCS760于2001年2月上市,DCS720x于2001年5月上市,皆已停产):以Nikon F5传统单反相机的机身为基础所开发的DSLR,其中DCS760使用630万画素等级的CCD为感光元件,焦长转换率为1.3x,DCS720x则是使用200万画素等级的CCD,焦长转换率为1.6x,强调的是高ISO值与连拍能力的运动摄影用途。
- Kodak DCS Pro 系列(DCS Pro-14n于2002年8月上市,DCS Pro SLR/n于2004年1月上市,DCS Pro SLR/c于2004年3月上市,皆已停产):使用1350万画素等级全尺码CMOS的专业用DSLR系列,其中DCS Pro-14n与DCS Pro SLR/n是以Nikon F80的机身作为开发基础,DCS Pro SLR/c则是以Sigma SA9/SD9/SD10的机身为开发基础,但使用Canon EF系列镜头接环。
柯尼卡美能达(Konica Minolta)
日本两家摄影相关专业厂--拥有多年摄影光学技术的美能达(Minolta)与擅长胶片与感光技术的柯尼卡(Konica)在2003年8月合并,一同进军数码摄影市场,推出多款评价优异的产品,向来以敢大胆尝试新技术而著称。然而,高额的技术投资与好评不见得代表高额的获利,由于不堪长期亏损,柯尼卡美能达集团已于2006年1月时将旗下光学摄影部门出售给原本是合作伙伴的日本电子产品巨擘索尼(Sony),虽然仍会持续合作参与相机产品的开发,但柯尼卡美能达已完全从摄影市场的经营中退出。
- Minolta DiMAGE RD-3000(1999年9月上市,已停产):使用两片150万等级CCD,利用影像贴合(Image Stitching)技术将获得影像合二为一的270万画素等级DSLR,使用符合Minolta V Mount规格的镜头。
- Konica Minolta Dynax 7D(2004年8月上市,已停产):又称为α-7 Digital(日本市场)或Maxxum 7D(北美市场),是全世界第一款使用感光元件防手震(该厂称为Anti-Shake)设计的DSLR,使用610万画素等级、APS-C尺码CCD。
- Konica Minolta Dynax 5D(2005年6月上市,已停产):又称为αSweet Digital(日本市场)、Maxxum 5D(北美市场)或α-5 Digital(中国大陆市场)。
莱卡(Leica)
德国莱卡相机跟日本松下电器有多年的合作关系,松下电器的数码相机镜头采用莱卡技术,莱卡则以部分由松下电器推出的数码相机作为蓝本,推出姊妹型号。
- Leica D-LUX 3(2006年9月上市):Panasonic Lumix DMC-L1的双生版本。
- Leica M8(2006年9月上市):使用Kodak出品的1030万画素等级CCD,焦长转换率为1.33x,是莱卡第一架自行开发没有对应Panasonic机种的数码相机。虽然M8是可以拆换镜头的数码相机(使用莱卡自有的M Mount系列镜头),但却因为其光学上使用的是测距连动原理而非單鏡反光反光成像原理,因此严格来说并不属于DSLR的一类。
间宫(Mamiya)
与一般传统相机厂商大都是以135(35mm)胶片规格为起点的发展方式不同,日本的间宫光学(Mamiya-OP)是擅长制造中片幅相机的专业厂商。虽然业内早已存在专门为了中片幅相机而开发的专用数码机背产品,但Mamiya在2005年底时推出的Mamiya ZD,仍然是有史以来第一款中片幅單鏡反光数码相机产品。但随著消费机和高阶DSLR的问世,Mamiya的相机销售受到前所未有的打击,尽管Mamiya为了挽回市场推出Mamiya ZD,仍然销售不佳,因此Mamiya于2006年4月21日宣布将旗下的光学及影像部门全部转售给日本Cosmos数码影像公司,并且于2006年9月1日退出光学机械事业并同时将光学机械部门及分公司Mamiya转让给Cosmos,至于Mamiya相机日后维修服务,也由新公司负责。
- Mamiya ZD(2005年12月上市):使用长48mm、宽36mm,5356画素×4056画素(共计2170万画素)大型CCD作为感光元件的中片幅DSLR,采用该厂自有的645AF接环(645AF Mount)系统之交换式镜头,焦长转换率为1.16x。
尼康(Nikon)
- Nikon E2/E2s(1995年上市,已停产):使用130万画素等级CCD的DSLR,其中E2s是可进行每秒3幅连拍的高速机种。
- Nikon E2N/E2Ns(1996年上市,已停产):E2/E2s系列的局部改良产品,其中E2Ns为高速专用机种。
- Nikon E3/E3s(1998年上市,已停产):使用140万画素等级CCD的DSLR,其中E3s为高速专用机种。
- Nikon D1(1999年6月上市,已停产):使用262万画素等级的DSLR,是以Nikon自厂的F5与F100两款传统单反相机之部分结构为基础针对数码化需求所设计出,焦长转换率为1.5x。
- Nikon D1X(2001年1月上市,已停产)
- Nikon D1H(2001年1月上市,已停产)
- Nikon D100(2002年1月上市,已停产)
- Nikon D2H(2003年6月上市,已停产)
- Nikon D70(2003年12月上市,已停产)
- Nikon D2X(2004年8月上市,已停产)
- Nikon D2Hs(2005年1月上市):400万画素LBCAST图像传感器的DX画幅高速专业DSLR,是D2H的改良版。连拍速度为每秒8.5幅,CAM2000自动对焦系统,支持GPS数据写入功能,焦长转换率为1.5x。
- Nikon D70s(2005年4月上市): 610万像素CCD图像传感器的DX画幅DSLR,是D70的升级版。焦距转换率为1.5x。
- Nikon D200(2005年12月上市):1020万画素CCD图像传感器的DX画幅中级准专业DSLR,是D100的升级版。全像素连拍速度为每秒5幅,CAM1000自动对焦系统,支持GPS数据写入功能,焦长转换率为1.5x。
- Nikon D2Xs(2006年6月上市):1240万画素CMOS图像传感器的DX画幅顶级专业DSLR,是D2X的改良版。全像素连拍速度为每秒5幅,裁切高速模式下连拍速度为每秒8幅,CAM2000自动对焦系统,支持GPS数据写入功能,焦长转换率为1.5x。
奥林巴斯(Olympus)
- Olympus E-1(2003年5月上市)
- Olympus E-300(2004年8月上市)
- Olympus E-500(2005年8月上市)
- Olympus E-330(2006年1月上市):世界上第一款拥有电子式观景窗,采用实时取景(原厂称为Live View)的DSLR。Olympus在E-330的光学取景器内装置了一个小型的CMOS感应器,取得与观景窗中看到一模一样的图像但显示在机背的LCD上。除此之外,使用者也可选择使用主CMOS感应器来取景,但缺点是镜后测光(TTL)与自动对焦(AF)这两种功能会暂时无法使用。
- Olympus E-400(2006年9月上市)
松下电器(Panasonic)
原本仅从事一般消费型数码相机生产的Panasonic采用与Olympus合作的方式进入DSLR领域,因此与Olympus一样采用的是与传统胶片相机完全不同的4/3系统。在镜头系统方面Panasonic采用莱卡的光学技术,这部份是与该公司一般消费相机雷同。
- Panasonic Lumix DMC-L1(2006年6月上市):与Olympus E-330局部共通的衍生机种,也具有与E-330相同的电子观景窗(EVOLT)机能。
宾得(Pentax)
- Pentax *ist D(2003年1月上市,已停产)
- Pentax *ist DS(2004年8月上市,已停产)
- Pentax *ist DL(2005年5月上市):Pentax的入门DSLR机种。
- Pentax *ist DS2(2005年7月上市)
- Pentax *ist DL2(2006年1月上市):*ist DL的局部性能改良版本。
- Pentax K100D(2006年6月上市):拥有该厂称为SR(Shake Reduction,意指“减震”)的防手震技术,此技术利用两个惯性陀螺仪来传感机身在垂直与水平方向的加速度,并且经计算后以磁力原理高速地进行CCD元件的位置微调而达到降低手震程度。
- Pentax K110D(2006年6月上市):基本上跟K100D相同,只是取消了防手震功能。
- Pentax K10D(2006年10月上市):Pentax首部达1000万像素的DSLR。
三星(Samsung)
韩国电子大厂三星原本是家重型机械、半导体与生产消费性电子产品的公司,并已涉足一般消费型数码相机与照相手机市场一段时间,2005年10月时三星宣布与賓得建立合作关系,共同投入DSLR的开发,并于2006年1月17日发表该公司第一款DSLR产品--Samsung GX-1S。与他们的消费型数码相机系统同样,三星的DSLR主要是采用德国光学厂信乃达(Schneider-Kreuznach)的镜头系统。
- Samsung GX-1S(2005年1月上市):Pentax *ist DS2的双生版本。
- Samsung GX-1L(2006年2月上市):Pentax *ist DL2的双生版本。
- Samsung GX-10(2006年9月上市):Pentax K10D的双生版本。
适马(Sigma)
- Sigma SD9(2002年1月上市)
- Sigma SD10(2003年9月上市)
- Sigma SD14(2006年9月上市)
索尼(Sony)
虽然Sony长期以来一直都是数码摄影领域的大品牌,且有多家光学专业厂使用Sony所开发、制造的感光元件,但Sony却从未真的以自己的品牌涉足DSLR领域。2005年7月时Sony宣布将与柯尼卡美能达携手合作投入DSLR的开发销售,并出乎意料之外地在2006年1月19日公开宣布将直接接收合作柯尼卡美能达的摄影事业部门,以及包括α Mount镜头接环系统在内、相关的DSLR技术。柯尼卡美能达则于2006年3月31日正式结束摄影事业部门的营运。
- Sony α-100(2006年6月上市):1020万画素,采用原本Minolta所开发的α接环,是Sony有史以来第一款DSLR产品。
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