Цифровой задник

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Среднеформатный цифровой задник Sinar со стороны матрицы

Цифровой задник — сменный модуль системного фотоаппарата, предназначенный для преобразования оптического изображения в файлы цифровых фотографий. Цифровой задник устанавливается на плёночный фотоаппарат, превращая его в цифровой. В отличие от цифровых фотоаппаратов, выполненных как одно целое, конструкция со сменным задником позволяет снимать также на фотоплёнку.

Разновидности[править | править вики-текст]

Существуют две основных разновидности цифровых задников: сканирующие и со светочувствительным сенсором, создающим снимок за одну экспозицию[1]. Сканирующие задники представляют собой гибрид фотоаппарата и сканера и основаны, как правило на линейке ПЗС, перемещающейся вдоль одной из сторон кадра. Поскольку сканирование занимает существенный промежуток времени, подобные устройства пригодны только для съёмки неподвижных изображений, но формат сканируемого кадра практически не ограничен, а качество получаемого изображения исключительно высоко[2]. Использование трёх ПЗС-линеек с цветными светофильтрами позволяет оцифровывать цветное изображение за один проход и втрое сокращает время сканирования[3].

Однако, наибольшее распространение получили задники, основанные на прямоугольной ПЗС-матрице с массивом цветных светофильтров, позволяющие считывать изображение кадра за одну экспозицию. Такие устройства позволяют фиксировать движущиеся объекты с короткими выдержками, как обычный цифровой фотоаппарат. Некоторые задники с такой матрицей рассчитаны на тройную экспозицию за цветными светофильтрами для получения цветных снимков. Конструкция позволяет обойтись без массива цветных фильтров и повысить разрешающую способность при том же количестве светочувствительных элементов.

Задники с прямоугольной матрицей в свою очередь делятся ещё на два класса: студийные и автономные[1]. Студийная разновидность непригодна для натурных съёмок, поскольку требует соединения с компьютером и внешним источником питания. Зачастую такие задники не имеют даже собственного жидкокристаллического дисплея, что исключает возможность настройки и контроль отснятого материала без внешнего монитора.

История[править | править вики-текст]

Фотоаппарат Nikon F90 со снятым цифровым задником Kodak DCS 420

Первая потребность в цифровой фотографии возникла в сфере фотожурналистики, нуждающейся в быстрой доставке готовых изображений с места события. Поэтому, первые эксперименты и успехи в разработке связаны с небольшими форматами светочувствительного элемента видеофотоаппаратов, представлявших собой видеокамеру для съёмки неподвижных кадров[4].

Малый формат[править | править вики-текст]

Первым цифровым задником можно считать гибридное устройство «Electro-Optic Camera», спроектированное электронным подразделением Kodak по заказу правительства США с использованием профессионального фотоаппарата Canon New F-1[5]. Основой стала созданная «Кодаком» за год до этого чёрно-белая ПЗС-матрица «M1», разрешение которой впервые превысило 1 мегапиксель[6]. Она размещалась в блоке, закрепляемом на съёмной задней крышке фотоаппарата.

Полученный гибрид оказался слишком громоздкими и неудобными, и следующим этапом стала разработка проектов «IRIS» для фотожурналистов и «Hawkeye II» для военных. Оба прототипа собирались вокруг зеркального фотоаппарата Nikon F3, а часть военных приставок комплектовалась новой матрицей «М3» с фильтром Байера, ставшей первой цветной матрицей с разрешением более 1 мегапикселя[6]. Она же стала основой для первого коммерчески успешного и серийно выпускаемого цифрового гибрида Kodak DCS 100, также собранного вокруг фотоаппарата Nikon F3 HP. Гибрид, выпущенный в 1991 году, состоял из цифрового задника с ПЗС-матрицей, подключённого кабелем к внешнему блоку, носимому на плече[6]. Устройство стало первым, ориентированным на совместную работу с компьютером, а не видеооборудованием, как это было в большинстве предыдущих разработок других производителей[7].

Дальнейшие разработки были сосредоточены в гражданском секторе компании «Kodak» (англ. Professional Photography Division), с 1994 до 1998 года выпустившей более компактные устройства серии DCS, стыкующиеся с фотоаппаратами Nikon F801, Nikon F90 и Canon EOS-1N[8]. Все созданные гибриды стали промежуточным этапом перед созданием полноценных цифровых зеркальных фотоаппаратов неразъёмной конструкции. В конце концов, Canon и Nikon создали линейки фотоаппаратов Canon EOS-1D и Nikon D1, основой при проектировании которых послужили предыдущие опыты с цифровыми задниками.

Ещё одной попыткой дать цифровое будущее плёночным фотоаппаратам в 1998 году стал проект компании «Imagek». Она анонсировала выпуск цифровой приставки «EFS-1» (англ. Electronic Film System), которая должна была вставляться в фильмовый канал и отделение для кассеты с плёнкой любых малоформатных фотоаппаратов[9]. Однако, сложности подключения и синхронизации таких приставок не позволили вписаться в заявленный ценовой предел 1000 долларов. В итоге проект так и остался техническим курьёзом. Создание цифрового фотоаппарата с полностью интегрированными цифровыми системами для малого формата оказалось дешевле и эргономичнее, чем попытки превратить существующую плёночную фототехнику в цифровую с помощью приставок.

В 2004 году был представлен цифровой задник «Digital Modul R» для камер Leica R8 и Leica R9, но дальнейшего развития подобные конструкции не получили из-за повсеместного прекращения выпуска плёночной аппаратуры[10]. В 2010 году производство фотоаппаратов линейки Leica R и всех аксесуаров для неё, включая приставку, прекращено. Вместо этого налажен выпуск цифрового фотоаппарата Leica S2 неразъёмной конструкции. Наиболее широкое распространение такое явление, как «цифровой задник», получило в среднеформатной и крупноформатной аппаратуре модульного типа[1].

Средний формат[править | править вики-текст]

Среднеформатный фотоаппарат «Alpa» с цифровым задником Hasselblad
Цифровой задник «Leaf Aptus II»

В отличие от фотожурналистики, требующей моментальной съёмки и портативности, студийная фотография допускает съёмку с большими выдержками и в несколько экспозиций. Поэтому чёрно-белые матрицы, неприемлемые для новостной фотографии, можно использовать со студийными среднеформатными фотоаппаратами, проводя цветоделение не массивом цветных фильтров, а при помощи последовательных экспозиций, сохраняя большое разрешение[П 1]. Первым серийным задником среднего формата считается «DCB I» компании Leaf[11]. Устройство, выпущенное в 1991 году и прозванное фотографами «кирпичом», оснащалось чёрно-белой ПЗС-матрицей размером 3×3 сантиметра и с разрешением 4 мегапикселя (2048×2048). Для получения цветного снимка требовались три экспозиции за цветными светофильтрами[12]. Диск со светофильтрами устанавливался перед объективом, и при помощи электропривода синхронизировался со специальным программным обеспечением компьютера, генерирующим цветные файлы снимков. Эта же матрица послужила основой для аналогичного устройства Sinar.

В 1995 году появился задник «Kodak Professional DCS 465» для среднеформатных фотоаппаратов с присоединением типа Hasselblad. Приставка позволяла в одну экспозицию делать моментальные снимки на матрицу размера APS-H с цветоделительным фильтром Байера и рекордным на тот момент разрешением 6 мегапикселей[6]. В ранних конструкциях задников с большим сенсором, превосходящим малоформатный кадр, не предусматривалось наличие встроенного дисплея, аккумулятора и накопителя информации, тем более что такие устройства в большинстве случаев использовались только в студийных условиях, не требующих автономности. Отказ от энергопотребителей в одном корпусе с матрицей уменьшал её шумы, особенно заметные при большом размере[13]. Некоторые задники до сих пор оснащаются термоэлектрическим охлаждением матрицы[2]. В среднеформатных задниках до недавнего времени традиционно использовались только ПЗС-матрицы, потребляющие больше электроэнергии, чем малоформатные КМОП-матрицы[14][15]. Поэтому их питание осуществляется от сети переменного тока или от мощного внешнего аккумулятора, а отображение информации и настройка — на подключенном компьютере. Ещё одна особенность среднеформатных задников — принципиальный отказ от преобразования исходной информации RAW и её сжатия в JPEG, что неизбежно увеличивает объём данных[16]. Поэтому, в качестве носителя информации чаще всего используется внешний жёсткий диск или диск подключённого компьютера. Примерами подобных линеек фотоаппаратов могут служить: «Phase One» серии H, «Leaf Valeo». Такие задники практически не пригодны для натурных съёмок и могут использоваться только в студии[2].

Одним из первых автономных задников в 2000 году стал «Kodak Professional DCS Pro Back» с ПЗС-матрицей «М11» разрешением 16 мегапикселей и двумя картами Compact Flash[6] В 2004 году налажено производство цифровых «задников» для фотоаппаратов Hasselblad серии «V». Первая модель «Hasselblad Ixpress V96C» оснащалась квадратной ПЗС-матрицей размером 37×37 мм с разрешением 16 мегапикселей[16]. При этом для среднеформатных объективов кроп-фактор составляет 1,5.

Такие, более современные задники оснащены дисплеем, аккумулятором большой ёмкости и картами памяти. Другими примерами подобных линеек могут служить: «Kodak DCS Pro Back 645», «Phase One» серии Р, «Leaf Aptus», «Sinar eMotion». Современные среднеформатные задники позволяют получать файлы с разрешением до 100 мегапикселей, но обладают сравнительно невысокой светочувствительностью. Дальнейшее развитие пошло по пути малоформатной аппаратуры: цифровой задник интегрирован в корпус фотоаппарата, как например, в фотосистеме Hasselblad HxD[16]. Однако, даже такие камеры позволяют снимать на плёнку, заряжаемую в специальный сменный модуль.

Большой формат[править | править вики-текст]

Большинство крупноформатных задников относятся к сканирующему типу, поскольку производство сенсоров большого размера связано с большими техническими сложностями и экономически нецелесообразно. В 1995 году был представлен цифровой задник Sinar со сканирующей ПЗС-линейкой[2]. Время сканирования составляет 20 минут, и поэтому такие устройства пригодны только для съёмки неподвижных объектов в специально оборудованной студии. Аналогичная сканирующая приставка Power Phase FX формата 4×5 дюймов позволяет за один проход получать цветные файлы с разрешением 132 мегапикселя[2]. Кроме рекламной предметной съёмки подобные устройства применяются крупными музеями для создания высококачественных репродукций и каталогов.

Дальнейшее развитие технологии изготовления фотоматриц позволило создавать цифровые задники большого размера, позволяющие снимать с моментальными выдержками. Однако, стать полноценной заменой листовой фотоплёнке крупного формата такие устройства не смогли до настоящего времени. Они используются отдельными студиями для замены дорогостоящих фотокомплектов одноступенного процесса Polaroid, традиционно применяемых для тестовой съёмки. Так, задник «Maxback» большого формата 8×10 дюймов (20×25 сантиметров) был выпущен в двух экземплярах в 2011 году по заказу фотографа Митчела Файнберга[17]. Несмотря на низкое разрешение 10 мегапикселей, стоимость проекта и реализации составила 500 000 долларов. Однако, экономия на комплектах Polaroid благодаря приставке, составила 50 000 долларов ежегодно. Задник устанавливается на карданную камеру Sinar, и после контроля качества снимка на мониторе подключённого компьютера, окончательная съёмка выполняется на листовой фотоматериал[18].

Это единственный известный крупноформатный задник, пригодный для моментальной съёмки. Попытки наладить его мелкосерийное производство не привели к успеху из-за отсутствия заказов[19]. Все остальные задники, выпускаемые для камер большого формата, имеют сканирующую конструкцию или сенсор небольшого размера, который не превосходит среднеформатные аналоги[20]. Последние позволяют использовать карданную камеру для цифровой съёмки в лучшем случае на формат 4,5×6 см[19]. Моментальная съёмка в крупном формате до сих пор производится на листовую фотоплёнку.

Ключевые характеристики[править | править вики-текст]

Сравнительные размеры матриц существующих цифровых задников

Ключевыми производителями цифровых задников являются Kodak, Agfa, Phase One и Hasselblad. Выпускаемые задники комплектуются ПЗС-матрицами Kodak и Dalsa, которые на мировом рынке выступают их основными поставщиками. С 2013 года некоторые производители наладили выпуск КМОП-матриц, ранее не использовавшихся в задниках[15]. В настоящее время представлены задники только среднего формата, поскольку более компактная фототехника выполняется неразъёмной.

Цифровые задники можно разделить по мобильности и универсальности.

  • По мобильности: от чисто студийных, требующих внешнего источника питания, накопителя данных и компьютера для настройки (например, Phase One H5), до мобильных (например, Leaf Aptus II с сенсорным экраном или Leaf Valeo с синхронизацией с компьютером DP-67)[21].
  • По универсальности: от универсальных с переходниками для большинства среднеформатных (например, Sinar eMoution и Leaf Credo) и некоторых крупноформатных камер, до специализированных под конкретную модель камеры (например, Phase One H101 для Hasselblad H1)[21]. Универсальные цифровые задники и некоторые специализированные, подходящие к системам, изначально ориентированным только на рольфильм, имеют, в лучшем случае, только механический синхроконтакт, что влечёт ошибки синхронизации работы матрицы и затвора. Отсутствие объективов с центральным затвором приводит к виньетированию и сдвигу цветов в полученном изображении, но позволяет воспользоваться всеми возможностями, предоставляемыми плёночными системами[14][22]. Цифровые задники, при стыковке их с цифровыми системами, электрически и электронно согласованны и имеют богатый функционал, а использование объективов, учитывающих особенность восприятия света матрицами избавляют от вышеперечисленных проблем, но требует от фотографа покупки корпуса, а зачастую смены всего парка оптики. Универсальность выбора системы, с которой стыкуется цифровой задник, реализовано универсальное крепление, зачастую через переходники, что не может похвастаться герметичностью и существенно снижает мобильность устройства[14].

Основными характеристики являются[2]:

Другие характеристики, также влияющие на качество изображения и сферу применения[14]:

  • невысокая чувствительность при допустимых шумах и шумы при длительных выдержках;
  • особенности CCD-матрицы: блюминг, муар (отсутствует АА-фильтр), тепловой шум;
  • отсутствие серийной съёмки, скорость съёмки чуть более 1 кадра/сек, длительное запаздывание после включения 4 — 10 сек;
  • Live View реализован не у всех моделей и не в полном размере.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Аналогичная матрица с массивом цветных фильтров генерирует цветные снимки вчетверо меньшего разрешения, поскольку в качестве одного цветного пикселя используется 4 монохромных

Источники[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 Среднеформатные цифровые фотоаппараты (рус.). Фотонциклопедия. Фотостудия «Сказочная жизнь». Проверено 28 января 2014.
  2. 1 2 3 4 5 6 Валентин САВЕНКОВ. Ну очень большие матрицы (рус.). Фото&Техника. журнал «Потребитель» (2004). Проверено 21 января 2014.
  3. Крупноформатные фотокамеры (рус.). Проверено 28 января 2014.
  4. Nikon Video Still Camera Model 1 & Nikon QV-1000C Still Video Camera (англ.). Photography in Malaysia. Проверено 20 января 2014.
  5. The Electro-Optic Camera (англ.). The World's First DSLR. James McGarvey. Проверено 18 января 2014.
  6. 1 2 3 4 5 Jim McGarvey. The DCS story (англ.). NikonWeb (June 2004). Проверено 18 января 2014.
  7. Jarle Aasland. Kodak DCS 100 (англ.). 17-летняя история цифровых фотоаппаратов Kodak 1987-2004. NikonWeb. Проверено 18 января 2014.
  8. A brief info on Kodak DCS-Series Digital Still SLR cameras (англ.). Photography in Malaysia. Проверено 18 января 2014.
  9. John Henshall. IMAGEK EFS-1 (англ.). Every 35mm Camera a Digital Camera. Electronic Photo Imaging (1998). Проверено 20 января 2014.
  10. LEICA DIGITAL-MODUL-R (рус.). Новости индустрии Hi-Tech. iXBT.com (27 июня 2003). Проверено 20 января 2014.
  11. Alexander Odukha. Фотораритеты (рус.). Персональный блог (8 февраля 2011). Проверено 28 января 2014.
  12. John Henshall. LEAF DIGITAL CAMERA BACK (англ.). Turning over a new Leaf. журнал «The Photographer» (April 1993). Проверено 28 января 2014.
  13. Фотокурьер, 2006, с. 17
  14. 1 2 3 4 Антон Носков. Информаторий: цифровые задники (рус.). Проверено 23 апреля 2013. Архивировано из первоисточника 30 апреля 2013.
  15. 1 2 PhaseOne анонсировала первый среднеформатный задник с CMOS сенсором (рус.). Новости. «Фототехника» (24 января 2014). Проверено 28 января 2014.
  16. 1 2 3 Фотокурьер, 2006, с. 16
  17. Devin Coldewey. Сотни тысяч долларов за сенсор 8×10 дюймов (англ.). TechCrunch (25 August 2011). Проверено 20 января 2014.
  18. Единственный в мире цифровой задник для большого формата (рус.). Новости. «Фототехника». Проверено 20 января 2014.
  19. 1 2 Mitchell Feinberg’s 8×10 Digital Capture Back (англ.). Photographers. A Photo Editor (23 August 2011). Проверено 28 января 2014.
  20. Цифровые сканирующие приставки (рус.). Фотоэнциклопедия. Фотостудия «Сказочная жизнь». Проверено 28 января 2014.
  21. 1 2 Цифровые задники: мирная революция (рус.). Фототехника. Мультимаркет «Fotomag». Проверено 20 января 2014.
  22. Anders Torger. Guide to second hand medium format digital backs (англ.). Персональный сайт (May 2012). Проверено 21 января 2014.

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]