单反相机发展大事记九大里程碑

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高速纵走焦平面快门

相机里面的另一个关键部分是快门,快门的类型有多种,我们这里只谈AF单反机上常见的电子控制纵走式焦点平面帘幕快门(也就是人们常提到的钢片快门,由于现在的快门帘幕并不一定是用钢片制成的,所以称纵走式焦点平面快门更为合理)。

焦点平面帘幕快门位于照相机焦点平面前方,它的作用是在未曝光之前遮挡光线,使胶片不见光;在曝光时控制胶片的有效曝光时间。快门一般是装在机身上的独立部件,便于装配和维修。纵走式焦点平面快门的制作材料有钢片和铝合金,也有采用塑料及合金复合式材料。快门由两层帘幕、电磁释放装置和减震装置组成,两层帘幕分别称为第一帘幕(或前帘)和第二帘幕(或后帘)。每一层帘幕由数片(一般为4至 6片)非常平直的小薄片相叠而成。这些小薄片在杠杆的控制下,即可以迅速展开,又可以彼此灵活地重叠在一起。展开之后,其相邻的小薄片之间始终仍有一部分彼此相重叠,因此相邻部位始终不会漏光。

在未曝光之前,只有第一帘幕展开,挡住未曝光的胶片;而第二帘幕则是重叠收缩,位于胶卷片窗的底部.(在手动卷片的单反机中,未上快门之前是两层帘幕都挡住未曝光的胶卷;进片及上快门之后,才是一层帘幕挡住胶卷)。曝光时,第一帘幕向上收缩,使胶片暴露在成像光线下进行曝光。当设定的快门速度低于最高闪光灯同步速度时,在第一帘幕完全收缩到头后,第二帘幕经过一定时间的延迟后(延迟时间视快门速度大小而定)才开始展开。当设定的快门速度高于最高闪光灯同步速度时,在第一帘幕未收缩到头时,第二帘幕就开始展开,两片帘幕之间形成了一条宽度小于24mm的裂缝 (35mm照相机的胶卷规格为36×24mm),该裂缝以一定的纵走速度扫过胶卷平面,使胶卷曝光。曝光结束时,第一帘幕完全叠合在片窗上方,第二帘幕完全展开,将片窗遮严。在进片过程中,第一帘幕展开后,第二帘幕再收缩,为下一次曝光做好了准备。 实际上这条裂缝的行走速度低于所设定的快门速度,但胶卷平面上每一点的曝光时间却正好是快门速度所对应的时间,所以从理论上分析,每一张底片所记录的景物不是同时曝光的,而是分先后的,但这种差别太小了,以至于在日常摄影中可忽略不计。但在高速摄影中,这种差别会造成画面畸变。

调节快门速度实际上是调节两块帘幕之间的缝隙的宽度。有些人认为调节快门速度是调节快门帘幕的行走速度,这是不正确的,在快门动作时,帘幕的行走速度是不变的(如Nikon F4和Canon EOS-1的帘幕行走速度为2.7m/s)。目前最高的快门速度是1/12000s, 而最高闪光灯同步速度是1/300s(除了采用频闪实现的高速同步外)。这一切都要归功于用轻型材料来制造快门和电子技术的发展。

快门的释放装置为电磁式的,由电磁离合器控制。在快门释放前,电磁离合器处于释放状态,当操作者按下快门释放钮时,电磁离合器通电,将快门帘幕吸起,开启快门帘幕。减震装置的作用是消除快门帘幕收缩和展开所引起的震动。

虽然焦平面快门出现的非常早,但是速度却怎么也做不快,早期最好的是Ihagee生产的127幅面相机VP Exakta所用的快门,速度范围从1/25秒到1/1000秒,加上B门和T门,这个快门在当时非常先进,直到1960年,才由柯尼卡开发的单反 Konica F超过。Konica F搭载了名为Hi-Synchro的纵走幕帘快门,最高速度为1/2000秒,闪光同步为1/125 秒。在当时为最快。想想直到七十年代,最快的专业相机也不过是1/1000秒而已。

螺口到卡口的变化

最早的单反相机和镜头之间的接口五花八门,有螺口也有插到式的卡口,到40年代的时候Praktica设计的M42螺口逐渐成为了接口的主流,而且由于M42接口标准是开放的,所以很多大大小小的相机生产厂都开发出了自己的M42机身,这也让M42成为影响力最为广泛的接口,没有之一,日系的相机厂家掺和进M42的也非常多,比如Pentax,Ricoh,Yashica,Mamiya,Fujica,Chinon,Cosina,Vivitar 等等,开发了近百部机身,其中Pentax坚持到了70年代中后期,才最终的放弃了M42,转而使用了K卡口,这就是著名的PK卡口。

M42虽然通用性好,但是却有着结构上的缺陷,比如日常使用中镜头拆装麻烦,碰到偶尔有热胀冷缩的环境中镜头拆卸和安装都会变的非常困难,最重要的是 M42卡口无法实现光圈联动测光,看看现在的单反相机的主要拍摄界面:半按快门启动测光,全按下去开启快门暴光。这已经是通用设计了。但在上世纪 60-70 年代,全开光圈测光还是新鲜玩意。而绝大多数 M42 镜头都还是收缩光圈测光(stopdown)用的单针设计。所以当时的经典设计就是以Pentax SP为代表的机身上有一个 stopdown 的按钮。使用时要先按下这个按钮来测光,然后在用另外一只手按下快门钮来开启快门暴光。如果我们把现在的这个过程叫做一步的话,那 stopdown 测光就是两部了。挺烦的吧?

面对着M42的缺陷,Pentax这个日本单反相机的鼻祖选择了继续改进的做法,而佳能尼康这样的没啥历史负担的新来者则选择了换用插刀式卡口的做法,分别推出了F卡口的nikon F和FL卡口的佳能Canonflex,在接口上解决了收缩光圈联动测光的麻烦。不过科技总是在继续发展的,自动对焦的变革到来之后,佳能选择了抛弃过去的积累,改用EOS全电子化界面的接口,而尼康则选择了继续在F卡口基础上修修补补的做法(F卡口先是改进为AI实现光圈优先AE,然后又改进为AIS,然后是AF)。就目前的发展来说,EOS的全电子化界面显然代表着未来发展的方向,这种接口取消了机械传动部分,代之以电子触点,提高了卡口的机械性能和密封能力,我们可以肯定,在可预见的将来,尼康在将镜头全面AFS化了之后,F卡口也必将发展成为一个全电子界面的卡口。

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7年 ago

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