Журнал "Компьютерра" №721
Шрифт:
Nikon D1 - статусная камера, начало новой эпохи цифрового фото. Профессиональная зеркалка, оснащенная 2,6- мегапиксельным (2000x1312) CCD-чипом Sony формата DX (23,7x15,5 мм), - отметим, что с этого момента размер DX-сенсора у никоновских камер не менялся.
D1 был способен снимать со скоростью 4,5 кадра/с, умел записывать снимки в RAW, TIFF и JPEG и обеспечивал диапазон чувствительности 200–1600 единиц ISO. Да что говорить, этот аппарат до сих пор можно встретить на интернет-аукционах, где коллекционеры с удовольствием приобретают его как предмет культа (им даже нередко продолжают снимать!). На момент выхода D1 стоил $5500 [Кстати, практически столько же нынче просят за самую свежую профессиональную зеркалку Nikon D3] - заметьте, вполне доступная цена для профессионала, и даже для богатого любителя.
Для съемок, правда, чаще берут следующую модель - D1X. Все-таки вдвое большее разрешение (5 Мп) заметно повышает качество. Сенсор этой модели (разумеется, CCD и, разумеется, Sony) интересен "вытянутыми"
Из моделей, которые тем или иным образом заслужили статус "исторических", достойны упоминания еще три. Вопреки расхожему мнению, что Canon первой выпустила аппарат с "полнокадровой" матрицей (равной по площади кадру 135-мм пленки), это сделала компания Contax в июле 2000 года. Модель называлась Contax N Digital, базировалась на CCD-сенсоре от Philips размерами 24х36 мм и выдавала 6-мегапиксельную картинку с разрешением 3040x2008. Естественно, стоила она по тем временам неслабо - $7400. Может, изза высокой цены, а может, по иным причинам камера не снискала особой популярности и стала первой и последней цифровой зеркалкой знаменитой фирмы.
Первым профессиональным цифрозеркалом Canon стала камера EOS-1D (сентябрь 2001) на основе CCD-сенсора (!) размерами 28,7x19,1 - "промежуточный" кроп-фактор 1,3х, еще не 135-мм кадр, но уже и не APS-C. Этот типоразмер матрицы получил название APS-H. Максимальное разрешение снимка 1D составляло 2464x1648 пикселов при скорострельности 8 кадров/с! Напоследок вспомним любительский аппарат Canon EOS 300D (август 2003-го).
В нем не было бы ничего примечательного (6-мегапиксельный CMOS-сенсор с разрешением 3072x2048, пластиковая любительская тушка со скоростью съемки 2,5кадра/с), если б не цена в $899 на момент релиза. В США "трехсотка" получила название "Digital Rebel", что, очевидно, намекало на борьбу с дороговизной цифровых камер. Цена и в самом деле была более чем щадящей, в силу чего (а также из-за отсутствия подобных продуктов у конкурентов) аппарат раскупался как горячие пирожки. С этого момента качественная цифровая фотография действительно стала доступной всем.
Теперь, когда мы с пользой прогулялись по прошлому, имеет смысл поговорить о технологиях, заложенных в основу цифровых матриц.
В цифровой фотографии сей вопрос, пожалуй, не менее глубок, чем шекспировское "Быть или не быть?". Не стану углубляться в технические дебри и рассказывать о структуре этих типов сенсоров (подробности при желании легко отыскать в Интернете), дам лишь общую информацию. CCD (или ПЗС, если хотите) впервые появился в 1970-м и два последующих десятилетия преобладал во всех массовых разработках. Он традиционно считается менее шумным, очень эффективным (отношение числа зарегистрированных фотонов к общему числу, попавшему на светочувствительную область матрицы, для CCD составляет 95%), проще устроен, но в то же время более дорог в производстве, капризнее в эксплуатации и требует большого количества вспомогательных устройств (то есть нуждается в сложной обвязке, куда входят зарядовые усилители, сигнальные процессоры, различные регистры и дублирующая саму матрицу структура обычной памяти), в силу чего более прожорлив (потребляет на порядок больше CMOS).
Реально работающий твердотельный датчик изображения, построенный на базе CMOS (по-русски - КМОП), появился лишь в 1993-м. Главные достоинства этой технологии - простота и дешевизна производства, высокое быстродействие, возможность снимать сигнал с каждой отдельной ячейки, низкое энергопотребление. Вдобавок на том же кристалле легко реализовать дополнительные схемы: АЦП, процессор, память и т. п. Разумеется, недостатков у CMOS тоже предостаточно: высокий уровень шума, требующий сложных алгоритмов шумоподавления; не завидная чувствительность (так называемый fill factor - коэффициент заполнения, представляющий собой отношение площади фоточувствительного элемента ко всей площади пиксела, - у CMOS не превышает 75%); усилители, занимающие много полезной площади кристалла, и пр.
Противостояние CCD и CMOS до некоторого времени можно было приравнять к знаменитой войне брэндов Nikon и Canon. Известно, что Canon с самого начала (с момента выпуска EOS D30 в октябре 2000-го) сделала ставку на CMOS и по сей день оснащает свои зеркальные камеры сенсорами, изготовленными на основе этой технологии. Nikon же долго оставалась верна CCD, превознося достоинства этого типа сенсора как источника менее шумной и более качественной картинки. До поры до времени CCD действительно пребывал в безусловном фаворе (в том числе и в умах потребителей), но сегодня уже нельзя с уверенностью сказать, какая технология окончательно завоюет рынок, а какая постепенно сойдет со сцены. Если говорить о зеркальных камерах, то здесь, пожалуй, CMOS уже начинает преобладать над CCD, и свою роль в этом процессе сыграла не столько Canon, сколько Sony, как крупнейший производитель сенсоров, к тому же продающий
их "на сторону" - в последнее время она, видимо, тоже решила поставить на CMOS. Nikon же "сломался" только в 2004-м, выпустив профессиональную камеру топ-класса D2X на основе сониевского CMOS-датчика; позднее похожей матрицей был оснащен аппарат D2Xs. Вообще интересное явление: почти все производители, крепко сидевшие на CCD, в 2007–08 гг. выпустили хотя бы одну свежую модель на основе CMOS-сенсора: Nikon, Sony, Pentax, Olympus, Panasonic - тенденция, однако…Один из несокрушимых пока бастионов - компания Fuji, стоящая особняком со своими уникальными сенсорами SuperCCD.
Мнения об этой технологии самые разные, но даже скептики признают, что камера S5 Pro с матрицей SuperCCD четвертого поколения заметно превосходит по динамическому диапазону профессиональные модели N и С. Правда, она столь же заметно проигрывает оным в детализации, но Москва не сразу строилась, и есть надежда, что компания не станет сидеть сложа руки. Тем более что Fuji хоть и использует только собственные матрицы, но "коробки" для них патентует у Nikon: старушка S3 Pro - это фактически "Nikon F80 с цифрозадником", а S5 Pro - почти копия Nikon D200; впрочем, это не секрет. Цимес матриц Fuji в том, что, во-первых, ячейки имеют не прямоугольную, а ромбовидную форму (точнее - шестигранную), что позволяет эффективнее использовать площадь кристалла; во-вторых, массив SuperCCDсенсора состоит из двух типов пикселов: S и R. S-пикселы, предназначенные для проработки деталей в тенях, - большого размера и весьма чувствительны к падающему свету; при увеличении освещенности быстро насыщаются и перестают реагировать на дальнейшее увеличение экспозиции. Напротив, R-пикселы - маленькие и низкочувствительные - отвечают за проработку деталей в светах. Казалось бы, вечная проблема "цифры" решена, но, увы, ничего в этой жизни не дается даром.
Динамический диапазон и правда получился отменный, но за него пришлось расплачиваться низкой производительностью: в режиме Wide dynamic range (а иначе какой смысл покупать такую камеру?) скорость серийной съемки всего 1,6 кадра/с в JPEG и 1,4 кадра/с - в RAW (да и 3 кадра/с в режиме стандартного ДД не бог весть какой подарок). Вес RAW-файлов тоже впечатляет - около 25 Мбайт, ну а что касается разрешения, то споры, сколько мегапикселов у "фуджи" на самом деле, не утихают до сих пор. В спецификации четко написано: 12,34 млн. эффективных пикселов, но камень преткновения именно в слове "эффективных" - на деле получается, что хотя в формировании изображения и задействованы все 12 миллионов (6+6), реальное разрешение картинки именно 6 мегапикселов, а в режиме, когда размер записываемой картинки 4256x2848 (12 мегапикселов), изображение формируется путем интерполяции, что не лучшим образом сказывается на детализации. В общем и целом SuperCCD - задумка отличная, но работы там еще непочатый край: пока у Fuji не получится камера с реальным, а не интерполированным разрешением 12 мегапикселов и скоростью… ну пусть 5 кадров/с, - она так и будет занимать свою маргинальную нишу.
Кстати, о производителе сенсора. Есть одна странность, всплывшая в жарких форумных обсуждениях новых аппаратов: почему-то очень большой процент пользователей волнует, кто именно сделал сенсор для той или иной камеры. Так вот достоверно выяснить это удается не всегда: порой вендор прямо указывает в технических характеристиках, чей сенсор, порой, напротив, тщательно скрывает. Иногда сведения подаются с помпой, чтобы заинтересовать потенциальных покупателей, а иногда с прозрачным намеком: мол, вы же понимаете, о ком речь. С Canon все понятно - та делает собственные матрицы для собственных же камер, с Sony в этом плане тоже все прозрачно, но есть еще Nikon и Pentax, а также Olympus и Panasonic, покупающие матрицы на стороне. Только ли покупающие? Еще с момента выпуска модели D1X Nikon тесно сотрудничает с Sony, при каждом удобном случае подчеркивая, что инженеры компании либо принимали участие в разработке очередного сенсора, либо при разработке Sony учла их пожелания; D2H вообще оснащен эксклюзивной матрицей Nikon JFET LBCAST (в основе которой лежит, кстати, технология CMOS), а в последних моделях - D3 и D300 - о тете Соне вообще ни слова, "сенсор разработан компанией Nikon", а прочее вас не касается. Согласитесь, между разработкой и производством - большая разница, и, как мне кажется, первое гораздо важнее, даже если разработка - совместная.
Добавлю, что Sony вовсе не обязана производить сенсоры лишь на собственных мощностях, она вправе разместитьзаказ у той же TSMC или еще где-нибудь; таким образом, понятие "производитель сенсора" становится весьма расплывчатым. Olympus начинала свою "зеркальную карьеру" при помощи Kodak (знаменитая профессиональная 5-мегапиксельная E1 до сих пор в строю), а начав сотрудничать с Panasonic, "перепрыгнула" на сенсоры этой компании; Pentax долго довольствовался продукцией Sony, но некоторое время назад умудрился "задружиться" с корейским полупроводниковым гигантом, и, думаю, Sony "Пентаксу" больше не понадобится. Новый аппарат K20D, анонсированный 23 января, согласно прессрелизу, оснащается оригинальным 14-мегапиксельным CMOS(!)-датчиком принципиально новой конструкции, где инженерам удалось на 60% увеличить полезную площадь пиксела и за счет этого существенно снизить шумы. Производитель суперсенсора деликатно не указывается, но вы же понимаете, о ком речь?