在前面的文章中,我们讲述了相机的基本成像元件,但相机随着历史进程和技术的发展,有着不同的结构类型,在此我们逐个来了解相机有哪些不同的类型,内部结构的细节,以及和与镜头连接的卡口又有怎样的讲究。如有问题敬请不吝指正。
旁轴 Rangefinder Camera
旁轴取景式相机,由于取景光轴位于镜头成像光轴旁边,与之平行,因而取名“旁轴”相机。不同于单单反拍摄的“所见即所得”,旁轴相机的实际拍摄的画面和观察的画面,会有偏差。
旁轴没有反光镜,这样相机较薄,机震较轻。
旁轴相机由于对焦基线的原因和没有反光镜的限制,一般广角镜头可以做得非常贴近底片,结构和成像也比单反的要好。所以广角和标准焦距是它的强项,旁轴最长焦极限是
135mm。
徕卡的联动测距系统则是其 M
系列旁轴相机的精髓所在。这实际上是一种通过模拟人眼(两条光线汇聚在一起后合焦)的测距技术。
入射光被一排栅栏以一定角度反射到框线窗(刻有框线的平板玻璃)上,玻璃中间矩形的小孔用来投影成叠影对焦的光斑。与此同时,从右侧的棱镜组也将折射一束光线并通过一个小孔投影在这块平板玻璃上,只有当对焦正确的的时候,两束光线才能以同样的角度投影在矩形的小孔上,在取景器中,你就会看见两个光斑完全叠加重合在一起。这就是徕卡一直沿用至今的黄斑对焦。
双反 TLR, Twin-Lens Reflex
Camera
双镜头反光式取景照相机,一个镜头用来取景,一个镜头用来成像,主要是胶片时代的产物,现在已经不多见。由于取景时只经过了一次平面镜的反射,所以双反看到的画面是左右相反的。使用这种相机取景的时候需要低头看这块磨砂玻璃,这种取景方式被称为「腰平取景」。
单反 SLR, Single Lens Reflex
Camera
单镜头反光式取景照相机,对自动对焦单反相机来说,透过镜头的光线到达反光板后。一小部分光线透过反光板,经过副反光板后进入自动对焦模块;一大部分光线被反光板反射进入取景器。拍照时,反光板升起,全部光线到达感光元件。
单电 Single Lens
Electronic View Finder Camera
上述的单反相机的反光镜在拍摄照片时会完成一次起落,而这也限制了连拍速度的进一步提升。在今天,顶级的单反相机也只能在反光镜起落前提下实现约
14 张/秒的连拍速度。
在胶片时代,为了满足体育记者的拍摄需要,佳能、尼康推出过一些采用固定半透明反光镜单反。这类相机的反光镜不能起落,可以将透过镜头的光线分发到取景器和底片上。而后续推出的没有反光镜结构的无反、普通数码相机早已达到
30 张/秒甚至更高的连拍速度。
在 2008
年奥林巴斯和松下推出的单电定义之后,身为“搅局者”的索尼,且后续只有索尼一家使用固定式半透镜技术,单电(单镜头电子式取景照相机)被重新定义为:具备全手动操作,采用固定式半透镜技术(Translucent
Mirror
Technology)、电子取景器(EVF)的相机。这一称谓也就逐渐成了索尼的专属。
固定式半透镜技术,即光线经过半透镜(处于原来反光镜的位置,实际上是一层薄膜)后,一部分光线穿过半透镜投射至图像传感器上,用于取景和成像;另一部分则反射约
1/3EV(大约 26%)的光线至机顶的对焦模组,给测光和对焦系统使用( ISO
值已通过机内补偿,同 ISO
下的噪点变多),我们在电子显示屏或电子取景器看到的景物,实际各占一半来自光路中传递的信号。
与单反相机不同的是,单电相机的取景器,是电子取景器(EVF),说白了,就是取景器里面是一块小显示屏,跟相机背后的那块大
LCD 显示屏一样。它可以把用户通过改变光圈、快门、ISO
等参数而造成的效果显示在用户的眼前,达到“所见即所得”。
目前主流相机的屏幕分辨率,现在规格比较高的相机背屏是 900600
分辨率,而 EVF 取景器的分辨率已经能达到 1280960 甚至 1600*1200
分辨率了。同时,相机背屏的尺寸也就 3 寸左右,而使用 EVF
取景器取景时,你的视觉尺寸将会非常的大,在视觉体验上也更好。并且在大太阳底下拍摄时,由于相机背屏的亮度不足,取景就会变得麻烦,而使用
EVF 取景的话,无论外面光线再亮,也不会影响取景。
无反 Mirrorless Cameras
无反光板式取景照相机,彻底取消了反光板,用户只能通过相机背后的 LCD
取景或者是接出的电子取景器取景,虽然电子取景器分辨率更高更费电,但是反光板的移除使相机变得更加轻便小巧。
“微单”已经被索尼注册成了商标,这类相机十分便携轻巧,拥有较短法兰距,可以中间再接一个转接环,具有转接法兰距较长的其他厂商的镜头的优势。别的厂商生产的无反光板式相机,便不可再称作“微单”了。因此,为了与单反相机对应,现将电子取景相机称为无反相机。
法兰距 flange distance
法兰距是指镜头无限远对焦时,镜头卡口平面到镜头理想像平面(即透镜焦点)之间的距离。对机身而言,法兰焦距是指卡口到焦平面(即成像元件平面)之间的距离。当然同一卡口的话,机身法兰焦距与镜头法兰焦距是相等的,即一种卡口只有一个法兰距。
并且由于每家厂商在相机的设计之初采用不同的技术,导致不同品牌对于像面定位距,电子触点数量,甚至电子触点的位置也是不相同的,而法兰距离越短卡口就要越大,尽管越大的卡口对镜头的设计越有利,但对机身的设计难度也会相应提升。每一个卡口只对应一个法兰焦距,每个品牌的镜头都又只对应自家的卡口。之后随着镜头群的不断扩充,想要改变卡口系统就会让原有规格的镜头无法使用,对众多厂商来说这样的决策可都不是能轻易做到的。
无反相机则是没有反光板结构的,所以无反相机的法兰距相对较短。因为无反相机法兰距短,所以可以使用转接环来增长法兰距,从而兼容不同的镜头。
佳能工程师解释了为什么他们偏爱相机更短的法兰距和更大的直径:
镜头可以制造得小巧且高质量,因为仅需要较少的玻璃校正;
由于光线折射,较大的镜片可以更靠近镜头的后部,即卡口和传感器所在的位置,此时像差会更容易得到校正;
并且当大光圈镜头安装在相机上时,可以提供更好的平衡,带来舒适的握持感。
相机镜头卡口
简单的说,相机镜头的卡口就是在可更换镜头的相机上的特定尺寸开口,可以把根据这个卡口尺寸生产的镜头安装到相机上。老式相机上,镜头是机械的安装在卡口上的,镜头和机身之间并没有电子触点,不能交互。后来随着自动测光和自动对焦系统的出现,需要镜头和机身之间可以交互信息,这才有了电子触点,镜头和机身可以通过电子触点交互信息,机身上的这个卡口也就变成了镜头和机身交互的媒介。
外径:outer diameter,红色部分,卡口的外部直径
内径:inner diameter,绿色部分,卡口弄内部直径(含插刀)
电子触点:electronic contacts,黄色部分,卡口上的金属触点
插刀:mount tabs,蓝色部分,用来固定相机的镜头
佳能
EF 卡口:内径 54mm,外径 65mm。有八个信号传输点。适用于佳能 EOS
系列单镜头反光数码相机,包括全画幅和 APS-C。
EF-S 卡口:和 EF 卡口几乎一样。不过 EF-S 卡口只适用于佳能 EOS 系列的
APS-C 相机。EF-S 镜头强行安装到 EF
卡口的全画幅相机上,不仅成像会有较大的暗角,最重要的是 EF-S 相比 EF
卡口的镜头而言多出一截。拍照时,相机的反光板会打到镜头,可能会造成相机损坏的严重后果。所以
EF-S 卡口镜头不能和 EF 卡口相机混用,反之可以。
EF-M
卡口:是佳能无反相机所用卡口,此卡口镜头只能用于无反相机上。
RF 卡口:RF
卡口是佳能的全新系列,拥有更大的卡口以及更短的法兰距。
索尼
A 卡口:索尼的 A 卡口就有点历史了,A 卡口本身是柯尼卡美能达的 MD
卡口,索尼收购了柯尼卡以后的,还继续使用 A 卡口。
E 卡口:也就是索尼 α 系列微单和 NEX 系列微单的卡口,对应 APS-C
画幅的索尼微单。
FE 卡口:E 卡口的全画幅版本。
尼康
AF 卡口,1986 年推出,大小参数和 F 卡口一摸一样,AF
卡口中的“A”意为“Auto”自动的意思,是相机电子化以来尼康为了适应新时代又不抛弃旧镜头群的做法。
Z 卡口:尼康全新的 Z 卡口规格为 55mm 内径,16mm
法兰距,一跃成为目前内径最大,法兰距最短的卡口。法兰距的缩短使尼康 Z7
相机的机身也能做的更加紧凑,而 55mm
内径不仅可以让相机获得更多的进光量,并且配合足够小的法兰距几乎能够转接目前所有的镜头。
Reference
索尼单电和单反、无反相机有何不同?
相机有哪些种类,分别的特点是什么
从零开始的摄影指南:1.3.1
相机
无忌百科 |
一篇文章教你区分单反、双反、无反、微单、单电、旁轴
了解镜头卡口
这一篇就够了
关于镜头卡口你又知道多少?
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键盘摄影(一)——相机成像基本元件
键盘摄影(二)——曝光三要素
键盘摄影(三)——等效焦距和等效光圈
键盘摄影(四)——相机成像元件:胶片与彩色暗房
键盘摄影(五)——相机成像元件:CMOS/CCD
键盘摄影(六)——相机成像模型
键盘摄影(七)——深入理解图像信号处理器
ISP
键盘摄影(八)——相机结构和卡口
键盘摄影(九)——光学像差
键盘摄影(十)——滤镜的种类和作用
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