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慶祝EOS面世30年(2):EOS如何不斷變化,引領全球

2017-10-26

佳能EOS相機的自動對焦系統從只能夠自動在主體上建立焦點,改良至能夠同時透過人工伺服自動對焦追蹤和預測主體動作。於此同時,佳能在從底片轉移至數碼攝影方面亦很進取,搶先其他競爭者引入頂尖技術;在嶄新鏡頭技術發展方面亦有同樣表現。在本系列第二篇文章中,我們將一睹EOS系統戲劇性的演化。

EOS 30周年頂圖

即使原本不信任EOS相機的自動對焦能力的專業攝影師亦開始利用此功能。EOS系列的出現令固定對焦技巧變得過時。

 

改變專業攝影師拍攝的方式

固定對焦是一種在預計主體出現的固定一點建立焦點的技巧。攝影師要在主體到達預計的一點時釋放快門。而在自動對焦(AF)面世前,攝影師會採用此技巧對焦於主體。不過,以此方式拍攝的相片特點千篇一律。另一方面,對於難以預計主體動作的場景,例如足球或欖球比賽,專業攝影師便要透過手動對焦轉移焦點,但手動對焦拍攝主體的精準度有所限制,尤其是對於同一時間有很多運動員快速移入或移出構圖。

自動對焦例子1
自動對焦例子2
自動對焦例子3

佳能自動對焦系統採用大量最新技術,在拍攝移動主體方面非常可靠。EOS相機上的自動對焦點數量從最初的3點陸續增加至5、7、11、45點。最新的型號如EOS 5D Mark IVEOS-1D X Mark II更有高達61個自動對焦點。

 

EOS-1(1989年推出)引入的人工伺服自動對焦功能為運動攝影帶來了革命性的改變。與需要在第一張相片自動對焦後連續拍攝的常規拍攝方式不同,人工伺服自動對焦能追蹤主體的劇烈動作,並透過採用能保持對焦移動主體的預測性對焦演算法,以自動對焦來保持對焦。這個EOS相機自動對焦系統方面的改良改變了專業攝影師拍攝的方法,讓他們能產生有更強衝擊力的影像。

而由於運動選手和運動員的技巧會隨著時間提升,因此必須確保專業攝影師極為信任的自動對焦功能夠可靠。為此佳能專注於發展自動對焦,採用當時最頂尖的技術,例如更多自動對焦點,還有眼睛控制的自動對焦,讓用家在電子觀景器中以視線選擇自動對焦點。

 

EOS以數碼相機系統形式的重生

1990年代,相機漸漸從菲林相機發展成數碼相機。柯達在1991年推出全球首部數碼單反相機DCS100後,所有單反相機製造商都在同一時間進入數碼相機市場。佳能亦推出了一系列與柯達合作推出的型號,包括EOS DCS 3和EOS DCS 1。不過,當時加到相機下半部分的數碼處理元件十分龐大。外觀方面,這些相機與現今的數碼單反相機的莫大差異。

 

EOS DCS 3

EOS DCS 3(1995年推出)
EOS DCS 3以菲林單反相機EOS-1 N為基礎開發。它配備降像度約為130萬像素的高密度範圍CCD影像感應器,支援以每秒2.7 張的速度連續拍攝高達12張相片。

EOS D30

EOS D30(2000年推出)
為一般用家而設計的EOS D30是一部配備解像度為325萬像素的大尺寸CMOS感應器的數碼單反相機。雖然它能帶來高畫質和多種不同的拍攝功能,但這部相機的價錢卻十分相宜,在日本只售358,000日圓(約3200美元)。

 

EOS D30(2000年推出)就是現今數碼單反相機的原型。EOS D30配備解像度約為325萬像素的CMOS感應器及液晶螢幕,它在日本推出時只售358,000日圓(約3200美元)。此價錢比當時的數碼單反相機平均價格即約2百萬日圓(約18,000美元)低很多。

採用CMOS感應器是革命性的改變,因為當時大部分相機通常都使用CCD影像感應器。從此以後,佳能便一直自行開發及生產CMOS感應器,成為數碼相機內置CMOS感應器的頂級製造商。此外,EOS D30亦是第一部配備負責處理數碼相機的元件影像處理器的相機。影像處理器其後被命名為「DIGIC」,時至今日仍然不斷改進。DIGIC是佳能自1993年起朝著數碼相機時代發展技術的成果,亦是數碼相機系統的心臟。

 

組成CMOS感應器的零件

佳能在大部分數碼相機都採用CCD影像感應器的年代於EOS D30採用了CMOS感應器。

DIGIC 7影像處理器晶片

由佳能開發的DIGIC是用來處理數碼影像的「成像引擎」,組成數碼相機系統的心臟。

 

EOS不斷改寫數碼相機的規則,而它作為數碼單反相機系統重生只是開始。佳能的開發人員持續創作出他們預計在幾年内將使用的產品預想設計,並根據設計來開發技術。這樣做是為了確保從產品規劃團隊手上收到的計劃書能以他們開發的技術實現。在未來領先一步 - 這是佳能科技的根基。

 

EF鏡頭技術 - 擴闊攝影表現手法的潛在可能

只靠相機機身的話,並不能帶來EOS系統的攝影表現手法範疇,用於EF鏡頭的技術亦同樣重要。舉個例,佳能是世上首個在EF鏡頭上採用USM超聲波馬達為內置自動對焦致動器的製造商。為了確保不同尺寸和重量的多款不同鏡頭都有宜人的自動對焦功能,最好為每支鏡頭設計並採用最佳馬達。影像穩定(IS)功能亦是如此 - 佳能毫不猶豫地選擇鏡頭內置穩定系統,以確保每支鏡頭都有最合適的相機晃動校正功能。

 

EF75-300mm f/4-5.6 IS USM

EF75-300mm f/4-5.6 IS USM(1995年推出)
這是第一支配備影像穩定(IS)功能的35毫米格式單反相機可替換鏡頭。該系統會利用震動陀螺儀偵測相機晃動,並移動光學元件來進行校正,帶來相等於約兩度快門速度的影像穩定效果。

 

佳能在鏡頭技術方面的開發並不只限於自動對焦驅動機制。雖然以為被視為不可能完成的任務,但佳能在1969年卻成功採用能帶來解艷影像和精細描繪的人工螢石鏡片。與此同時,佳能亦進取地開發其他特殊鏡片來改良畫質,例如擁有理想表面弧度來將光線匯聚到一點的非球面鏡頭,還有低折射和超低色散鏡片。

自約2000年起,EF系列的型號數量大幅增加,很多當時推出的型號到2017年的今日在市面仍然有供應。很多EF鏡頭都採用亞波長結構塗層(SWC)這種打破有關鏡片表面塗層的想法的特殊塗層技術。

 

EF24mm f/1.4L II USM

EF24mm f/1.4L II USM(2008年推出)
這是第一支配備SWC的鏡頭,抑制拍攝時出現的光線反射方面的能力很強。以「II」標籤的鏡頭均採用了最新的技術。

 

2008年推出的EF24mm f/1.4L II USM大光圈廣角鏡是首支採用SWC技術的鏡頭。鏡頭表面排列了大量楔形納米結構,改變了折射指數,將眩光和鬼影問題減至最低。這是佳能技術突破常規想法,為攝影開闢新路向的又一例子。

 

從EOS 650年代到今天,EOS走過了很長的路。 更多有關EOS起步時的故事,可參考:
慶祝EOS面世30年(1): 最早的EOS相機 - EOS 650

要了解EF鏡頭技術的歷史和里呈碑,不妨看看:
[第一部分] 面世年代 - 全電動接合的誕生(英文版)
[第二部分]成長年代 - 數碼世代的降臨(英文版)
[第三部分] 轉移和改良年代 - 為高解像度相機而設的鏡頭(英文版)


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