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數碼相機以及cmos發展史
2020-12-17 20:38:00

目錄:
第一章 CMOS發展史

一、佳能 2
二、尼康 3
三、索尼 5
 
第二章 微單時代 8
一、索尼 8
二、三星 14
三、佳能 19
四、尼康 28
五、松下 31
六、富士 39
七、M43的發展 53
八、畫幅的未來 57
 
第三章 曲面傳感器 59
番外一 適馬X3 61
番外二 等效光圈 63
番外三 有機膜 67
番外四 光場相機 72
 
第一章 CMOS發展史
 
建議心靈脆弱的非索法用戶及時按下CTRL+W
本護法兩年前就說過,松下奧巴和富士這些看起來挺火爆的微單廠商只不過是正式演出開始之前負責暖場的小人物而已,真正有資本和索尼一較長短的只有佳能和三星這類實力玩家,尼康可能也有五毛錢潛力。
小人物的特點是沒有傳感器或是傳感器太辣雞,這在微單時代就是不可饒恕的致命傷。早在相機產業進入數碼時代之后,傳感器就已經變成了決定勝負的核心因素。要理解這一點,我們有必要先聊聊佳能。
 
一、佳能
自87年更換為EF卡口之后,佳能就成了業界技術革新最積極、綜合實力也最為強大的公司,全電子卡口、超聲波馬達、光學防抖、電磁光圈、電子前簾和菲涅爾鏡片等眾多實用技術都是出自佳能之手,成果橫跨電子、機械和光學三界。甚至有一種說法叫:佳能負責創新,尼康負責抄襲,其它弱雞連抄都抄不出來。可惜,能被輕易抄襲的科技它都不算黑科技,盡管90年代中后期白炮陣列已經基本統治各大體育賽場,但在民用市場上佳能卻始終無法甩開勤奮抄襲的尼康,雙方一直勝負難分,甚至于02年時尼康宣稱自己的市場份額高達60%。
佳能真正建立所謂的EOS王朝正是從03年開始,此后連續13年稱霸系統相機市場。這里面的首功之臣正是佳能當時領先于整個市場的CMOS傳感器,讓做不出CMOS的鞋廠抄無可抄。
早在02年佳能就已經推出了自己的第一臺全畫幅數碼單反1DS,把受迫于傳感器成本而不得不縮水到截幅的數碼單反重新拉回了過去的35mm時代。康泰克斯和柯達雖然也在同一時期推出競品,然而和佳能的1DS比完全等于辣雞,特別是康泰克斯那銷魂的飛利浦六百萬像素CCD,發布不到一年就宣告停產。使用同一塊CCD的賓得MZ-D原定于2001年搶先發布,最后干脆直接把項目砍掉拉倒,從此成為三大傳說之一。而柯達采用尼康F卡口的Pro14N也是控噪稀爛開機5秒耗電驚人存儲緩慢,沒過兩三年康泰克斯就和柯達就攜手退出單反市場。
 
二、尼康
至于尼康的第一代全幅更是要等到2007年了,所以02到07年佳能的全幅完全是一家獨大。這五年對鞋廠用戶來說是極其痛苦煎熬的五年,起初鐵絲們以為面包總會來的,結果等到菊花殘了都沒有動靜,不僅如此05年時尼康高管還在發表以下弱智言論:“全幅是膠片時代的產物,在數碼時代沒啥必要,我們認為截幅是最適合數碼單反的尺寸。”(35mm is a film format, which I do not think is necessary in the digital era. We feel that the 'DX' format or APS-C size will be the best for the DSLR and interchangeable lenses.)
有沒有覺得特別耳熟?
 
 
但事實上尼康這個品牌是有強烈的全幅驅動力的,畢竟其旗下鏡頭幾乎都是全幅,第一款DX鏡頭直到2003年才上市(就是那支被尼康粉絲吹得神乎其神的所謂“內流滿面”。其實被佳能吊在樹上打)。為啥不做呢?很簡單,成本太高。全幅這個東西咋一聽好像只是截幅放大個2.25倍而已,其實在半導體行業,面積本身就是實力的象征,面積到達一定閾值之后廠商之間的成本差距會被急速拉大。為了便于理解這個問題的嚴峻性,我們還是來舉個栗子:
假如品牌A的M43傳感器良品率為50%,成本為30美元;B品牌的M43傳感器良品率為40%,成本相應提升到了37.5美元。至此我們可以說這兩個廠家基本是一個水平線上的,對一臺幾百美金的相機而言,7.5美元的差距可以說根本就不叫事兒,說夸張點75甚至175美元都不是不能解決的問題。但一旦我們把兩家的M43傳感器各復制粘貼三次做成一塊全幅(好了我知道長寬比不一樣,不要在意細節),差距馬上就出來了。A品牌的良品率下降到了0.5的四次方=6.25%,成本為960美元;B品牌的良品率下降到了0.4的四次方=2.56%,其成本變成了2343美元!
你以2343美金的傳感器去戰人家960美金的,你覺得自己還有活路嗎?
(徠卡:我覺得壓力不大!)
不是說你造不出來,而是造出來也沒有經濟價值。
所以芯片面積在微電子行業里就像篩子一樣,一般幾平方毫米售價幾十美分的小電路是個廠商都能做,到兩三百平毫米這個尺度就只剩金字塔頂端的權貴了,而全幅傳感器這種九百平毫米的那更是怪獸級。從這個角度來講,鞋廠的弱智言論也不是完全沒有道理,在膠片時代可謂天經地義的35mm片幅,進入數碼時代后變成了一種高難度的技術挑戰,直到今天仍然是屬于極少數廠商的特權,而CMOS的戰略價值也正體現在其稀缺性。相比早早就開始自主發展CMOS的佳能,尼康最大的失策就在于放棄了對這項特權的爭奪,選擇了和膠片時代一樣的策略:把底片交給別人來造。
 
三、索尼
然而當時負責給尼康供應傳感器的騷妮子不要說是全幅了,連CMOS都沒有,一直在專心致志的當自己的CCD大佬。尼康心急火燎,04年自己設計了一塊CMOS交給索尼生產,整出了售價高達5000美元的截幅旗艦D2X。事實上當時的索尼還沒有專門用于生產圖像傳感器的CMOS產線,普通CMOS工藝雖然也可以做出光電二極管(二線科研單位普遍也是這么干的),但性能基本就是一坨翔了,如果你上DXO翻一翻資料的話就會發現D2X的QE和索尼如今引以為傲的電路噪聲統統被佳能同期的CMOS吊打。
而佳能這時早已飛升到了另一個境界,05年推出了震驚業界的平價全幅5D,價格僅僅3000美元,以那個年代DSLR的平均售價來講已經可以算不買不是人了,可見佳能當時的工藝已經極為成熟。5D橫空出世對鞋廠可謂致命一擊,高端市場迅速崩盤,發燒級用戶除了換門以外別無選擇,跟今天的微單市場頗有點類似(感動/索尼:我就喜歡你們看不慣我但不得不買的樣子……)。
05、06年索尼一邊收購美能達一邊抱蔡司大腿,兒子還是自家的親,對CMOS的興趣一下上來了,立刻開始投資建廠,并于07年推出了官史上認可的第一顆CMOS傳感器IMX021。然而這個時期索尼在成本控制上顯然仍不及已經深耕CMOS多年的佳能,07年尼康好不容易憋出自己的第一臺全幅D3,佳能又推出了一統天下的夢幻神機5D2,2700美元的售價、2000萬的高像素還帶高清視頻,風頭一時無兩,連不玩相機的人對佳能無敵兔這個大名都是如雷貫耳,低端產品借著品牌效應一起大賣。這個時期尼康和索尼能拿得出手的全幅單反基本三樣必沾一條:要么價格奇貴(D3X),要么控噪太爛(A900),要么像素太低(D700),沒有一個能打。
彼時的佳能可能是覺得無敵太寂寞,從此開啟了大牙膏時代。
去吧男子漢們,我的佳潔士就藏在大海的深處。
然而,騷尼畢竟是CCD王者,家電廠在傳感器領域的積淀又豈是佳能這種半道出家的相機廠可比。索尼07年才開始造CMOS,08年就已經玩起背照式了,與此同時祭出了一發大殺器:并列式片上ADC,整了個拗口的商標叫EXMOR。
EXMOR的特點是把ADC從片外轉移到了片內,避免了片間傳輸信號帶來的高噪聲并且極大提高了AD轉換的并發能力,增加速度之余還降低了功耗,尼康D7000換成EXMOR之后時鐘頻率從過去的10MHz直降20KHz,效果立竿見影。不過早在07、08年那會兒,談什么功耗、速度、噪聲都沒啥卵用,大型傳感器的根本問題依然在于成本,而這正是佳能片外ADC方案的強項:傳感器制程基本不用升級,只要不停采購新的ADC就行了(事實上佳能各路祖傳湯底如今的成本很可能是低到喪心病狂的)。而EXMOR則必須進入CPU式的發展節奏,每隔一段時間就得刷一波新工藝,反而對成本控制不利。所以從09年到12年期間索尼也沒有推出任何全幅傳感器,而是一門心思扎到了手機傳感器上。
對手機這類設備搭載的小型傳感器而言,功耗和噪聲恰恰是其生命線,因為面積太小對良品率也不敏感,性能強大的EXMOR頓時脫穎而出,迅速擊垮OV、Aptina等各路競爭對手。此時正趕上智能手機如日中天,索尼于2010年取代OV成為蘋果的供應商,短短幾年間市場份額便上升到了40%,迅速走向人生巔峰。
EXMOR的熱賣對索尼而言是個極其重要的轉折點,不僅研發資金大幅增長,而且多了個軍火試驗場,新技術可以先放到小傳感器上試水,等工藝成熟、良品率提升之后再應用到大型傳感器上,可謂水到渠成、相得益彰。除此以外,半導體產業本來就是典型的規模型經濟,賣得越多成本就越低,成本越低賣得就越多。有了諸多便利條件之后,索尼大法脫胎換骨,蟄伏三年后重歸全幅陣線,一出手就是兩個劃時代的傳感器:D800上的IMX094和D600上的IMX128。至此尼康在委屈了十年后終于有了在傳感器上和佳能正面抗衡的資本,瘋狂刷起了機身(不過又不斷陷入品控門,真是個悲傷的故事)。不僅如此,隔年索尼又開始挑戰中畫幅CMOS,賓得645Z發布價僅為8500美元,騷妮子此時的功力可見一斑。
不過索尼自家的A口反而沒有用上高貴的IMX094,而是整出一個各項性能頗為寒酸的A99,反而還不如幾年前的A900有競爭力。索尼早已意識到,相比單反或是半透膜相機,有一樣產品更能發揮出自己在CMOS領域得天獨厚的優勢。
這個產品就是微單。
咱們喝口水進入下一章節:微單時代。
 
第二章 微單時代
 
一、索尼
現在每逢新機上市各路人馬免不了要拿DXO之類的工具對比一番高感寬容度之類的,但是說實話,這年頭如果你還僅僅關注畫質的話那就太low了。微單時代CMOS的核心競爭力體現在哪兒?答案是速度。
這年頭你可以在網上找出一萬篇分析微單和單反區別的文章,但是以本護法的眼光來看,都是too simple, sometimes naive,沒有談到關鍵點上。去除反光板的一個隱性的副作用,就是對傳感器速度的要求極大提升。假設一塊傳感器的讀取速度為5FPS,那么在曝光完成之后相機的快門簾必須保持關閉0.2秒以便完成AD轉換,一旦在此期間打開快門簾就會出現曝光錯誤。于是問題來了:既然微單的對焦功能(不管是反差對焦還是相位對焦)都被集成到了傳感器上,快門簾一直關閉就意味著這段期間你根本不能對焦——事實上也不能取景和測光。而對單反來講這個問題壓根就不存在,在做AD轉換的時候可以放下反光板讓對焦/測光模塊保持運作。
所以說,一塊5FPS的傳感器在單反上可以實現5FPS的連拍,但是在微單上就只能鎖定曝光和對焦,如果你想實現連續追焦的話,連拍速度可能不得不下降到2.5FPS,這也是一個微單上常見而單反上比較罕見的現象,比如A7(追焦2.5FPS vs 鎖定5FPS)、EM1(追焦6.5FPS vs 鎖定10FPS)和尼康1系(追焦20FPS vs 鎖定60FPS)等等。當然,也有些微單的追焦連拍速度和最大連拍速度一樣,比如11FPS的A6000和A6300,5FPS的A7RII,然而這些機型傳感器的實際輸出速度其實比連拍速度更快,只不過沒有寫在參數表里而已。其中A6000和A7RII為12FPS,而A6300更是高達20FPS。換言之,如果索尼樂意的話,A7RII完全可以做到鎖定12FPS連拍(當然,緩存會瞬間爆炸)。
事實上微單的追焦能力和傳感器輸出速度也是直接掛鉤的。單反上你可以用一個烏龜傳感器搭配高速對焦模塊,雖然連拍慢但是追焦照樣杠杠滴。所謂的對焦模塊實際上就是一塊做得特別糙的CCD,像素從幾千到上萬不等,單個像素比鼻屎還大,低像素也確保了其高速輸出的能力。微單就不行,你不可能在一堆幾微米大的像素里插個超大號的對焦點進去,畫質直接藥丸,而超小號的對焦像素就意味著必須靠提升采樣點數量來彌補其性能上的弱點,對吞吐速度的要求自然水漲船高。
再往上一層,更高級的追焦功能(最頂級的莫過于尼康的3D追蹤)需要通過測光傳感器識別圖像來輔助對焦,而鞋廠像素最牛逼的測光傳感器也就18萬像素(D5),一般單反同樣幾千到上萬個鼻屎不等,而微單要想實現類似的功能,讀取像素數至少也是百萬起跳。像素精細也有其好處,比如人眼追焦對鼻屎級傳感器來說就是天方夜譚,微單超強的對焦精度也是拜其所賜,但是說到速度就是另一回事了。所以索尼雖然在普通追焦上已經達到相當的高度,但lock-on功能(以及三星類似的功能)和鞋廠的3D追蹤比依然是渣渣。事實上lock-on在視頻和單張拍攝中都是非常好用的,但是一旦你按下快門,從門簾遮住傳感器的那一刻開始就萬事皆休。而鞋廠有反光板護身,完全沒有這種煩惱。
有人看到這里可能覺得,媽呀原來微單這么辣雞,這尼瑪是結構性硬傷啊!
還是那句話,too simple!
其實隨著傳感器速度的增長,單反和微單之間差不多是個此消彼長的關系。單反上有個技術含量非常高、甚至高到索尼可能根本做不出來的東西,那就是高速反光板。這玩意不僅要能高速甩動,而且在復位的時候還得穩穩當當的停在原位,否則跑焦能給你跑到外太空去。在2000年以前像尼康F3HS、佳能1NRS之類的高速膠片單反用的都是固定式半透鏡(這玩意用兩年你眼睛就瞎了),當時活動反光板能達到的極限就是佳能1V的10FPS。到今天旗艦截幅單反的速度也就能到這個水平,只有睪貴的旗艦全幅單反才能享受到更高的待遇。事實上1DX2和D5在抬升反光板后速度都提高了兩幀,從這個細節來看,尼康的極限可能也就是12FPS了,你換索尼這種單反新手來做估計數據更難看(我印象中索尼單反在連續對焦的情況下能達到的最快速度只有可憐的5FPS),所以后來先搗鼓出半透膜、再去做微單也不是沒有道理的,你讓一個手握各種高速傳感器的廠商去做5FPS的產品,是不是個大寫的憋屈?
可以說反光板這玩意對低速傳感器是個助益,對高速傳感器而言卻是莫大的限制,在傳感器快到一定程度之后就必須被淘汰掉。像A6300這樣的20FPS傳感器差不多剛好踩在這個速度臨界點上,對單反來說太快,對微單來說還是嫌慢,諸位差不多就處于這么一個變革前夜。
在傳感器進一步提速之后,相機還會淘汰掉另一個機械部件,那就是快門。
如果說反光板的存在意義是彌補低速傳感器的對焦和測光,那么機械快門的存在意義就是彌補低速傳感器的果凍效應。如果你把相機拆開來的話就會發現快門組件的體積其實相當龐大,事實上如今凡是體積比較小的相機,無一例外都在快門上動了手腳。其中RX1/RX100之類的固定鏡頭相機用的普遍是鏡間快門,松下GM系列用的是步進式快門,手機則是純電子快門。鏡間快門的死穴是光闌口徑越大快門速度越慢,而大口徑的專業鏡頭恰恰更需要高速快門;而步進快門雖然比傳統快門縮小了80%,但同步速度在M43上都只能做到1/50,顯然也難堪大用,兩者都只能看成是機械快門的折衷品,和高性能相機基本無緣。真正有能力取代機械快門的只有純電子快門,其同步速度就是傳感器的讀取速度,傳感器快到一定程度后果凍問題迎刃而解,這時候我們就可以和機械快門徹底說拜拜了。
這一變革具有里程碑式的意義,從情懷角度來講拋棄了機身里最后一個主要機械部件,實現了真正的純電子化;從實用角度來講好處就太多了,你可以獲得更便攜的機身,或是在節省下來的空間里塞點別的東西,比如五軸防抖、更大的電池,甚至是散熱器。除此以外,快門組件的大小和傳感器面積直接掛鉤,這也導致全幅在體積上天生吃虧。一旦脫離了機械快門,你會發現……全幅相機和C幅機或是M43相機,在體積上基本沒有任何區別。
事實上本護法認為,平價+無快門+幅面大于等于M43的微單出現的那一天,如果別家的CMOS還被拉開一段差距的話,那基本上就是game over了。
而RX100M4的全像素讀取速度已經高達100FPS,完全達到了可以制造入門級無快門系統相機的水平,從這臺相機身上你就可以直接看到未來。當然,全幅傳感器由于更高的驅動功耗、寄生電阻、輸入電容和制造成本等原因,做高速天生就比較困難,要達到黑卡這么暴力的水平也不是一朝一夕的事情。不過還有一項技術,可以讓系統相機在速度不夠快的情況下獲得我們上述所說的所有好處,那就是全局快門。
有了全局快門之后哪怕你傳感器只有10FPS也依然可以做成純電子相機,而且完全不用擔心對焦速度的問題,因為純電子相機可以實現AF像素和成像像素完全分離,這意味著微單也可以獲取半透鏡相機式的全時對焦能力,并且損失的通光量微乎其微,完全吊打索尼的A口單電。事實上在索尼高速傳感器的優勢幾乎不可撼動的情況下,全局快門反倒更像是弱勢廠商彎道超車的機會。可惜這個技術也不是那么容易實現的,全局CMOS的基本原理是在每個像素中安置一個屏蔽光線的存儲器,在曝光完成后立刻把模擬信號轉移到存儲器里保護起來等待AD轉換,上面的屏蔽層事實上起到了機械快門簾的作用。問題是一個像素里整這么多名堂對QE的打擊是災難性的,怎么解決這個問題呢?答案三個字:
堆棧式!
媽的又是索尼一家獨大。
說實話真不是我想當索狗,而是稍微懂點相機技術的人吧,他必然會變成索狗。
不變索狗說明這個人根本就不客觀。
當然了高速傳感器還有很多其它優勢。影響最直接的是視頻,采樣像素數、幀率和果凍效應全是傳感器說了算,只有編碼、碼率、色度抽樣和位深才是處理器說了算;A6300上的眼部追焦和8FPS live view連拍同樣是靠大幅高于連拍速度的20FPS輸出能力實現的,你讓12FPS的A6000更新一萬次固件都做不到(事實上A6000也有live view連拍,但是速度只有3FPS),硬件上就不可能實現。
有耐心讀到這里的人已經不難發現一個問題。對單反來說傳感器只是一個成像組件而已,其核心指標主要是畫質。但是對微單而言,傳感器就變成了上管天下管地中間還要管空氣,成像取景測光對焦一手包辦,EVF的最大刷新率、分辨率和時滯,連拍速度和追焦能力,電子快門的同步能力,無底洞一般的視頻需求,更不用說高感寬容度像素這些傳統的畫質指標,一臺相機所有與畫質和性能掛鉤的一切,幾乎都是CMOS決定的,The one thing to rule them all。
所以就像我開頭所說的,微單時代就是拼底時代,你CMOS不行那干啥啥不行,不如直接剖腹自盡,省得浪費大家的時間。
在吹完了索尼之后,下面自然要黑黑別的廠商的傳感器。你不知道別家有多弱,就理解不了索尼有多強。
我們先從三星開始說起。
 
二、三星
其實對三星我是談不上黑的。三星是一家真鍵盤黨人不得不感到敬畏的公司,之所以第一個談三星也是因為三星事實上才是對索尼威脅最大的廠商。
在談論三星時一個繞不過去的話題就是NX1里裝載的S5KVB2。這塊傳感器擁有領先市場的2800萬高像素,QE和索尼平起平坐,底噪控制百里挑一,片上相位、65納米制程、銅布線、背照式一應俱全,發熱量和功耗也無可挑剔。之前我們一直強調速度是微單的生命線,而這塊傳感器的全像素讀取速度達到了恐怖的25FPS,雖然早于A6300一年多上市,但硬參數上反而比24MP@20FPS的A6300更牛逼。
這塊傳感器從紙面參數來說可以說是無懈可擊的,唯一的死穴可能就是成本,從三星公開叫賣了一年多也沒有吸引到任何客戶的情況來看,價格可能確實比較殺豬,當然索尼在供應鏈里的統治力也早就不是一塊出色的傳感器就能輕易打破的。盡管如此,NX1這塊底依然是市面上唯一一塊能在性能上和索尼匹敵的傳感器。一個同級別強者的出現對索尼來說是非常討厭的,索尼的力量源泉就是對優質CMOS的壟斷,只要這種壟斷不被打破,索尼可以一直供應別人辣雞傳感器,你能做啥相機出來永遠都是索尼說的算。事實上如果不是因為S5KVB2的話,我懷疑索尼會讓腹肌在1600萬像素再多卡幾年,反正你不高興也得買。
然而實力如此強大的三星如今卻混到卷鋪蓋走人,這又是為啥內?
六個字概括,叫“既生瑜,何生亮”。
三星和索尼本質上其實屬于同一類廠商。舉個小例子:手柄。NX500和A6000都屬于市面上比較少有的握持感相當出色的微單,相反松奧富這三家對手柄這玩意是比較不待見的,特別是富士基本上全家都找不出一臺比A6000/NX500拿著更舒服的相機。這三家之所以如此抗拒手柄是因為這是一個典型的單反設計元素,一旦把這個元素加上你的產品和什么復古啊旁軸啊也就告別了,向著過去的傻大黑粗靠近了一大步,對裝逼來說非常不利。富士是個典型的為了裝逼寧愿放棄實用性的廠商,雖然一批腦殘粉整天吹其操控性,事實上集富士裝逼之大成的必加鎖XT1恰恰是臺操作上極其反人類的相機。XPRO上的混合取景器也是典型的脫褲子放屁,反而導致放大倍率低得讓人眼瞎。而且很可能是為了維護其在整個產品線內的地位,富士除了XT1以外的取景器全都是瞎眼級的。
富士這種裝逼主義和索尼、三星這類廠商的實用主義完全相反,服務的是不同類型的客戶。索尼和三星要做的是你出門旅游時左手拎著購物袋右手還能輕易調參數拍照的相機,而這對富士粉來說是不可容忍的,你們這些low逼拍照時居然還拿著購物袋,和旅行團戴著小紅帽的老大媽還有什么區別?只有雙手抓著那旁軸感的機器、低著頭咔擦咔擦的擰轉盤才能讓人感受到攝影的真義。然而,嬉皮士畢竟只是少數,老大媽才是多數,而三星這種在CMOS上下了本錢的廠商,必然是要去爭取主流市場的。還是那句話,半導體產業是規模經濟,你量都跑不出來還玩什么CMOS?所以三星的產品自然和索尼一樣,側重于實用性、高性能和高畫質。事實上,尼康和佳能也是這一類型的廠家。你看單反全都長那個丑逼樣,因為歷史早已經證明單反就這個丑逼造型用起來才最爽。這四家的截幅鏡頭看似都是一副放棄治療的死相(三星直到臨死前才搗騰出兩個比較高檔的),實際上這才是做相機產業一哥的成功范式。如果三星和索尼繼續拼下去的話,最后你會發現這兩家的產品從鏡頭群到外形到操控上都是高度同質化的,就像尼康和佳能事實上也是高度同質化的。
那么問題來了。
大家都想做一樣的產品,然而無論干什么,三星的節奏都比索尼慢半拍。
這就比較傷感了。
索尼早就依靠IMX094和手機傳感器的成功,根深蒂固的扎下了索尼傳感器就是好的觀念,相反三星直到NX1這代才算在畫質上追上索尼,然而市場早就已經被瓜分得一干二凈,畫質控也好老大媽也好嬉皮士也好,都已經得到了滿足。
三星好不容易整出個NX500,索尼這邊A6000早已變成了微單界的無敵兔。
三星好不容易整出個NX1,索尼這邊已經是A7S夜視儀了,底大一級壓死人。
其實一哥范式里最重要的一環就是全幅,NX1再輝煌也比不過性能稀爛的A7,現實就是這么殘酷。如果你問我NX500和A6000哪個好,我會告訴你NX500除了沒有EVF以外什么都好,但是再給我一個機會我肯定還是買A6000,從理性角度來講選擇一個有全幅的系統必然是明智的。除此以外,尼康佳能截幅鏡頭這么任性是因為上面有全幅罩著,對有全幅的系統而言很多截幅頭根本就沒有存在的意義,你三星沒有全幅還這么搞就很不對勁了。
之所以會慢半拍,本質上還是因為CMOS技術上落后。但是公允的講,這完全不是三星自己的錯。這鍋要誰來背?答案是賓得。
我們有必要把時間線拉回到十年前。
2002年到08年這幾年對整個相機產業來說是一段大洗牌時期,無數經典品牌就此消失,幸存的廠商也在重新布局。佳能在搞CMOS,尼康在被佳能搞,松下推出了第一臺M43微單,索尼收購了美能達。三星這時候也沒閑著,05年10月正式和賓得簽署合作協議,為后者的相機提供傳感器支持,甚至還推出了幾臺貼了自己牌子的賓得相機。所以你說三星“沒有積淀”是不對的,三星的積淀和索尼至少也是一個水平的。事實上如果你上DXO翻翻資料的話,會發現當時的三星CCD在性能上和索尼完全是不分伯仲的。
可惜,兩邊隊友的級數差得就實在太遠了。索尼負責給尼康提供傳感器,三星負責給賓得提供傳感器,油漆廠銷量低迷完全帶不動節奏,最后兩腿一蹬直接升天。升天也就算了,三星連賓得死后掉落的裝備都沒撿到,被Hoya摘了個現成的桃子。而索尼則成功獲得美能達的遺產,拿到一張單反行業的準入資格證,背后還有蔡司爸爸搖旗助威。跟索尼相比,三星屬于一入行就遇到豬隊友,直接被坑出血來,對傳感器的研發熱情自然也就減淡了。孰料幾年后趕上智能手機大爆炸,索尼一下變成了時代的弄潮兒,等到微單時代雙方重新開打,三星是以休學多年的狀態倉促應戰,而索尼早已神功大成,你說這還怎么打?
相機產業畢竟是日本人一統天下,一個韓國公司想橫插一腳進去肯定是比較困難的,所以你與其說三星實力不濟,還不如說是出身不好。
不過對三星這種實力玩家來說,這點小小的挫折并不算什么。
前文說過,半導體產業里面積越大強者就越強,這年頭你想跟在中畫幅領域玩得風生水起的索尼直接拼大型傳感器基本是自討苦吃。但對于門檻比較低的小型傳感器,情況就完全不同了,三星完全有和索尼一拼的資本——事實上,如今CMOS份額最大的品牌是索尼,第二大就是三星。三星也是所有主要相機制造商里唯一一個有能力和索尼爭奪手機CMOS市場的,而滅掉索尼的小型傳感器相當于釜底抽薪,對其相機的前途會產生直接影響。
說實話,三星從技術角度給人的感覺并不是來做相機的,丫的天賦使命更像是消滅索尼。
除此以外三姆桑在處理器、高速緩存和軟件工程等傳感器以外的非核心領域基本吊打日系幾個身位,背后還有政府爸爸強力支持。硬實力就擺在這兒了,睡著的獅子它還是獅子,蚊子上去叮幾口無非一個包而已。以后三星無論自己單干還是和其它廠商合作都是潛力無窮,遠非索尼的其它競爭對手可比。
 
三、佳能
佳能這個公司整天雖然被人批祖傳,其實換個角度想想,恰恰說明人家祖產豐厚,換了別人連老本都沒的吃。佳能最為牛逼的祖產顯然是自己的鏡頭群,上到近乎完美的35LII、掛了2X增距依然能Hold住5DSR的720和堪比定焦的24-70L,下到40餅、55-250、10-18、小痰盂和羞辱友商的22餅,佳能家的神頭簡直數不勝數,令人艷羨不已。而相比同樣擁有強盛鏡頭群的尼康,佳能的優勢則在于那開天辟地的EF卡口。
單反的發展史實際上也是一部卡口的進化史,隨著自動測光、自動曝光、自動對焦等技術的不斷涌現,鏡頭卡口的設計也不得不變得越來越復雜,以便滿足機身和鏡頭之間的通訊。佳能當年面對卡口升級的迫切需求,直接選擇壯士斷腕,一口氣拋棄所有老用戶老鏡頭,砍號重練出了市面上的第一個純電子卡口EF口。而尼康和賓得則選擇給老卡口不斷打上新補丁,避免佳能式的硬著陸。然而事實證明,長痛還是不如短痛,這兩家每次要加個什么新功能都要面對兼容性難題,首先老機身必然不支持新鏡頭,其次新機身要不要支持老鏡頭,這個問題我們得先坐下來討論一下。而對佳能而言,任何新功能都只是更新個固件的事兒,輕松寫意,這就導致在新技術的應用上,尼康和賓得的積極性遠遠不如佳能,以至于90年代時出現佳能鏡頭技術獨步天下的局面。尼康和賓得當時的行事邏輯差不多是這樣的:
1:佳能過于牛逼的技術,不抄要出人命的那種,咱們就給它抄起來;
2:佳能那些看起來好像沒什么卵用的技術,打補丁太麻煩,不抄了。
其中一個看起來沒啥卵用的東西就是電磁光圈。說實話在單反上你不做電磁光圈確實問題不大,但這年頭你要是再在微單機身里塞個撥桿進去那就是不上路子了。所以鞋廠的微單要轉接自己的老頭,只能把撥桿塞到轉接環里,還需要搭配一套轉碼電路。除此以外,在長期的打補丁生涯中,尼康的鏡頭通訊協議逐漸變得極其復雜,各類鏡頭的協議都不一樣,進一步增加了轉接成本。所以這年頭沒有幾個廠家樂意做尼康轉接環的,要做尼康的環首先你得把尼康的鏡頭買齊,對錢包很不友好。即使是原廠接環,佳能的也只要200人民幣,而尼康的卻要200美元,為啥?尼康的環是一座連接機械時代和電子時代的橋梁,而佳能的環……那就真的就只是一個環,里面塞了點導線,沒了。EF-M本質上就是一個尺寸不同的EF,因為30年前誕生的EF口,直到今天仍然能完全滿足做微單卡口的需求。這就叫高瞻遠矚。
試想尼康佳能各有個500美元、性能相當的入門微單,其中一個完美轉接老頭,只要200人民幣;另外一個坑坑洼洼還更耗電,而且賣他媽的200美元。
一個直接祖傳,另一個要交遺產稅。高下立判,勝負已分。
說到高瞻遠矚,反面教材當屬當時的日系四天王之一美能達,雖然當年也把卡口砍掉重練,結果練出來的還是個機械卡口。中途在佳能的威逼下不得不向電子化進一步進化,5個電子觸點被迫升級到8個,然而還是比E口少兩個(相比EF口則少三個)。雖然我不知道這兩個觸點是干嘛用的,但可以肯定不是用來裝飾的,所以索尼漸漸不待見A口也是很正常的。如果說低速傳感器適合單反,高速傳感器適合微單,這中間有個緩沖區其實剛好適合半透膜,如今可以說正是半透膜的當打之年,再不打以后就沒機會了,結果索尼反而選擇了放棄治療,一定程度上也是因為和A口秉性不合。索尼這個公司不僅特別喜歡制定標準,而且一整就是那種我真的還想再活五百年的,哪怕公司倒閉大樓賣光了這個標準也要堅強的活下去,相機上無論E口還是MI熱靴都是如此。而A口屬于剛一出生就可以直送301,拼著老命就想續一秒。索尼已經幫著續了十年命,仁至義盡,老美可以含笑九泉了。
從這個例子也不難窺見,哪怕是當時號稱技術狂人的美能達,盡管招式確實繁多,但內功境界依然不如佳能深厚。所以到了微單時代,已經純電子化了30年的佳能可以說啥都不缺,就他喵缺一個像樣的機身(尤其是全幅機身),配上白菜價轉接環和強大的白菜鏡頭群,分分鐘就能對索尼造成毀滅性打擊。但為什么這個“像樣的機身”至今都沒出來?很多人覺得佳能不做微單是害怕影響自己單反的銷量,這種想法說實話我非常不能理解,左口袋的錢和右口袋的錢能有什么區別?連你都知道發展微單的重要性,佳能還能不知道?護法今天告訴你們一個真理:拒絕轉型的公司,往往是在技術上根本就無法轉型。佳能這個廠商可謂成也CMOS敗也CMOS,其祖傳湯底到今天事實上已經成了這家公司最大的硬傷。
說實話本護法是有點強者崇拜的,而佳能起碼在過去一二十年來一直都是頂級強者,革命的急先鋒,名副其實的相機霸主。所以多年以來,我都不得不懷疑機霸其實還藏了什么大招,不出手則以,一出手馬上要命。可惜,隨著時間的流逝和新產品的不斷發布,佳能不僅沒有使出任何大招,反而不斷暴露出自身的冰凍三尺非一日之寒。80D和1DX2一出,用戶紛紛為片上ADC的引入和寬容度的提升而叫好,然而哥卻默默的品了一口手中的可樂,輕嘆一聲:“佳能藥丸。”
前文說過祖傳湯底ADC外置的一大好處是制程可以保持不變,但這不代表更新制程就一點好處都沒有。ADC外置的傳感器照樣包含大量開關晶體管,清空數據用的復位開關、決定輸出哪個像素到ADC的行列選擇開關和基本的邏輯控制電路,提升制程對這些部件的速度和功耗都有一定幫助。
然而佳能并不在乎這些東西。
首先從速度上來講,單反的幀率嚴重受制于反光板,對焦、測光什么的都是獨立模塊,和傳感器幀率也沒有半毛錢關系,你要提速也只能是提高像素。然而市場反映早就表明群眾對于像素大戰并不是很感興趣。
其次如果說微單有什么方面在未來幾十年甚至幾百年內可能都無法超越單反,那么毫無疑問就是續航,所以單反的功耗也沒有什么降低的必要,沒有人買單反的時候會關心這貨的續航是多少。
所以佳能的感覺就是,我單反傳感器已經做到頭了,再怎么折騰也就那么回事了。我做個1.2億像素的原型機,用戶不僅不懂欣賞,居然還特么罵我神經病。而且隔壁尼康還那么弱雞,那我還花錢更新制程干嘛?傻逼才花這個冤枉錢。
而索尼則剛好相反。索尼首先是一個攝像機廠,其次才是相機廠。對攝像機廠商來說,幀率這個東西根本就是個無底洞,再怎么升級都無法滿足用戶需求。索尼的高端攝像機不乏一些速度怪獸,其參數之酷炫根本不是民用相機可比。其次攝像機的工作原理本質上和微單幾乎一樣,所以對功耗也極其敏感,這就導致索尼不得不花血本提升這兩個指標。
一個欲壑難填,另一個卻完全性冷淡,結果自然不難想象。12年索尼全幅奔上180nm的時候佳能還在用500nm,而且180nm都是索尼玩剩下的,手機已經量產65nm試水45nm了。制程嚴重落后的直接后果是佳能一旦沖擊高性能傳感器,功耗就會變得極其感人。當年D4S vs 1DX時兩者在電池容量相近的情況下續航能力之差達到了驚人的3020張 vs 1120張,如今D5 vs 1DX2這一代盡管佳能換了更強勁的新電池,然而續航還是被尼康吊打(3780張 vs 1210張),差距反而越拉越大。當然還是那句話,在單反上根本沒有人在乎續航問題,1DX和D4S的目標用戶尤其不在乎,最多也就是撕逼時相互攻擊的談資。但是一旦換成微單,問題就來了……
1DX2的輸出速度是20.2MP@16FPS@14bit,索尼A7RII的輸出速度是42MP@12FPS@12bit。按本護法的經驗,如果把精度從14bit降低到12bit,幀率差不多可以上升個50%,這樣算的話1DX2的速度事實上和A7RII旗鼓相當。然而佳能在電池容量是索尼的四倍的情況下,LV模式下的續航居然只有260張!換句話說佳能如果做個性能和A7RII差不多的微單并且使用索尼的電池的話,拍個65張差不多也就嗝屁了,就算刨掉單反里各種多余部件的功耗,你也妥妥沖不上100張。
當然了續航只有100張的微單也不是不能用,你看隔壁的適馬X3就堪比不能換卷的膠片機。
但是你的市場地位也就注定和X3一樣了。
所以你不要奇怪為啥佳能的微單只有EOS M3,稍微高端一點的臣妾做不到啊!
相反,索尼A7RII的CMOS要是拿去做旗艦單反的話,那就是一臺4200萬像素12bit精度12FPS連拍的高速體育機。但是這臺單反對用戶來說吸引力也非常有限。首先緩存這些東西相當燒錢,做出來的價格可能也就比1DX2便宜個1000美元,買這種機器的人根本不在乎這點差價;續航差不多能達到4000張續航,同樣的,沒有人在乎;作為體育機能有4200萬像素,裁切方面顯然有很大優勢,這個大賣點是可以在乎一下的。可是人佳能又有恐怖的白炮陣,你索尼的炮頭一只手就數的過來,最后用戶會買哪個系統還是沒啥懸念。當然這都還是建立在一些假設上:索尼確實能做12FPS的反光板,并且其它方面(周邊附件、操控等等)都不出錯,等等。所以索尼就算費力做了這玩意,實際上也討不到什么便宜,投入產出根本不成正比。做微單就不一樣了,你佳能那個功耗控制,想做A7RII這種級別的微單根本就沒戲,鏡頭多又有啥鳥用?不好意思,沒有機身給你插。
可以說索尼和佳能這兩個公司剛好是兩個極端,一個是靠拋棄反光板來掩蓋其鏡頭短板的公司,一個是靠維護反光板來掩蓋其CMOS短板的公司,前者就樂意做微單,后者就樂意做單反。
在佳能現有的傳感器里,全幅CMOS基本是全軍覆沒,5DSR和5D3的CMOS要是做成微單,雖然沒有續航小于100張這么慘烈,但想上200張也是白日做夢。佳能能做出來的續航體面一點的微單差不多也就是微單版的80D,本護法掐指一算,剛好能破200張大關,比較寒酸,但勉強湊合。可惜這玩意的輸出速度也就7FPS,LV模式下追焦連拍能力只有5FPS,而且有反光板的時候是英雄,沒有反光板的時候是狗熊,追焦成功率低得簡直不忍直視。所以微單版80D差不多就是個5FPS連拍,追焦弱雞,續航讓人吐槽,1080P視頻還可以的產品。
考慮到80D是14bit輸出,我們給佳能算個1.5倍的優惠,差不多相當于24MP@10.5FPS@12bit的傳感器,已經非常接近A6000的硬件水平了。很多人可能覺得佳能版A6000聽起來還不錯,可以滿足,可以換門了,但是問題又來了……
單反版80D賣1200美元,比A6300還貴,而A6000現在只賣550美元。
你說吧,這個微單版80D or 佳能版A6000應該賣多少錢?收用戶多少信仰稅?
這個小九九佳能自然也算得過來。同樣的傳感器我做個單反就是續航超猛,追焦很強,而且隔壁尼康的視頻哈哈哈,我還有多年經營出來的佳能單反信仰,賣1200刀都有人買單;而做成微單就不得不和索尼550刀的機器同場競技,你說佳能會怎么選?
還是那句話,索尼和佳能,一個就樂意做微單,一個就樂意做單反。
說到佳能另一個不得不提的傳奇就是雙核對焦技術。索尼片上相位的原理是通過把一個像素遮上一半來改造成對焦點,這個做法的缺點是該像素無法參與成像,所以不難想象,索尼嵌入的對焦點越多,對畫質的影響就越大。而佳能的雙核對焦并不遮蓋像素,而是直接一切為二,對焦時只用其中一半對焦(相當于遮蓋了另一半),成像時左右兩半的信息合二為一正常成像,對畫質完全沒有任何影響,完全是半遮式的進階版。聽起來是不是牛逼炸了?更傳奇的是,當年第一臺搭載索尼半遮罩片上相位技術的相機其實是富士的卡片機F300EXR,沒想到富士這邊PPT剛曬完,短短12天后佳能就提交了雙核對焦的專利,這就非常微妙了。按照正常工程師的思維,肯定是先想出半遮罩并申請專利,然后再改進出雙核,然而佳能并沒有提交過類似半遮罩的專利,可見其實是看到F300EXR之后覺得這玩意牛逼,然后只花12天就想出了改進方案,這個智慧絕對是令人驚嘆的。后來理光申請了一個四像素合一,這就有點東施效顰的趕腳。三星也申請了一個半遮罩,這就有點抄襲的趕腳。
可惜,雖然雙核是個非常牛逼的技術,但是配上佳能的傳感器,那就并沒有什么卵用。
由于目前的傳感器還不夠快,即使是索尼能嵌入的對焦點也是非常少的,我估計A6000之流也就是十萬到二十萬像素這個級別,換言之還不到總像素的1%,對成像的影響簡直忽略不計,去DXO跑個分啥都看不出來。連索尼都只能駕馭那么一點對焦點,佳能顯然更不行,吹牛說是“全”像素雙核,事實上能讀取的對焦點少得可憐。在這種情況下雙核相比單核,相當于沒有任何優勢。
再說視頻對焦。雙核搭配高速傳感器的最高境界是在兩個全采樣的視頻幀之間做一次全采樣的對焦,當然這需要極高的輸出速度支持。佳能哪可能有那種速度(其實索尼也沒有,兩家都差得很遠),佳能連全采樣都沒有,它的對焦方案只可能是一部分像素對焦,一部分像素成像,兩者同時進行,換言之和索尼的單核模式一模一樣。
隨著傳感器的不斷升級,雙核的優勢會一點點體現出來;然而在目前這個階段,雙核只能當成單核使,追焦本質上比的還是誰CMOS快。
而在CMOS這個領域,如果說三星有潛力戰勝索尼,那么佳能……幾乎只能選擇狗帶。
雖然12年以前佳能幾乎堪稱是CMOS霸主,但說實話,很大程度上是因為起步比別人早太多,搶了一個先手。論及技術積累或是格局感,跟索尼差得實在太遠,被索尼在短時間內反超一點都不奇怪。啥叫格局感?佳能這個廠商雖然在相機領域內很牛逼,但是它的創新思維永遠禁錮在相機(尤其是單反相機)這個小圈子里。佳能的CMOS基本就是相機特供,而且只供給自己,這個就有點小農思維,一畝三分地沒出過自家山溝,種出來的糧食全都自己吃掉了。索尼則剛好相反,凡是跟CMOS相關的應用,從攝像機到手機到運動相機到汽車到監控,哪里有電線桿它都要去尿一泡。佳能只能算是相機帝國,索尼卻是CMOS帝國,打的是整體戰。至于這種整體戰的威力,之后你們可以在松下篇里感受一下。
未來一段時間內你可能看到的景象是佳能鏡頭大戰索尼機身。不過縱觀相機產業一百年的發展史,你們會發現一個鐵一般的事實:從來沒有哪個企業是靠鏡頭分出勝負的,拼的其實就是機身技術。說白了能做鏡頭的廠商太多,而能做CMOS的寥寥無幾,物以稀為貴。你機身只要賣得好,認真發展個幾年根本就不會缺鏡頭用。
 
四、尼康
除掉資質牛逼的三星和EF卡口牛逼的佳能,剩下的廠商基本都是戰五渣了。尼康屬于戰五渣里稍微強一點的,爆發時或許可以削一削弗利薩的尾巴。
尼康這個倒霉蛋最大的失策就在于數碼時代沒有掌握自己的CMOS,而是采用了合作策略。有人說尼康自己會設計CMOS,這個其實沒啥卵用,圖像傳感器在集成電路里屬于設計難度相對比較低的,找個ADC熟手來馬上就能做得人模狗樣,真正的難點完全在于制造。不幸的是,這年頭CMOS的重要性是如此之高,以至于合作伙伴一旦翅膀硬了,它就肯定要選擇單飛。索尼不僅單飛,還把尼康的備胎瑞薩和東芝都給吃掉了,簡直殘酷無情蠻不講理。
不過尼康它還有個備胎,那就是Aptina。
Aptina在CMOS產業里也算是頗有歷史淵源,往上可以一直追溯到現代APS結構CMOS之父Eric Fossum,可惜在索尼三星加入戰團后很快就被打成了行業外圍婊。12年Aptina推出一塊一寸底傳感器,號稱要拯救被手機蠶食的卡片機市場,同一年剛好索尼推出RX100,而且黑卡這塊底是不對外發售的,結果整個行業里竟然沒有任何廠商采購Aptina的產品做卡片機,而是放任索尼獨占一寸底市場整整兩年。一塊CMOS到底好不好相機廠心里是最有數的,Aptina這塊底的競爭力可見一斑。只有尼康看中了Aptina的發展潛力,從此扮演起了干爹的角色,用Aptina的產品整出了萬眾唾棄的1系微單。
雖然1系微單作為相機來講非常辣雞,但不得不說其設計理念是極其先進的。我們之前說過未來的微單肯定要拋棄機械快門,而1系從一開始就是無快門設計,Aptina的一寸底只有像素在不斷升級,從多年前的10MP@60FPS一路升級到今天的20MP@60FPS,60FPS的輸出速度始終是不變的,基本能滿足業余用戶需求,在大多數題材下不受果凍效應影響。如今大底傳感器里輸出幀率最高的是索尼A7S的30FPS,60FPS相比之下就是超高速了,所以1系微單基本上展現出了高速傳感器該有的所有特性:強大的連拍,強大的追焦,強大的視頻,木有機械快門,可以說完全就是未來微單的小底雛形。這個情懷值其實是相當炸裂的,可惜絕大多數人不懂欣賞其中的科技之美。
事實上尼康1系雖然對顧客來說是辣雞產品,但是對尼康自己而言卻是一套頗有價值的系統。如果說索尼的試驗田是手機,那么尼康的試驗田就是一寸底,而且成果斐然。前文說過黑卡4的速度是20MP@100FPS,Aptina雖然沒有采用堆棧式技術,但也做出了20MP@60FPS的成績,和黑卡4實際上也就不到一代的差距,單說性能是相當牛逼的。尤其是尼康最近又用同一塊底整出了價格和參數上都頗有吸引力的毒龍系列,時隔多年之后Aptina底終于打進了一寸卡片機市場。除此以外,一寸系統依靠小底+無快門(現階段也只有一寸能做到無快門)帶來的體積優勢實現錯位競爭,避免和索尼正面交手,其實也從小白用戶手上騙到了不少份額,可謂悶聲發小財;反觀三星急吼吼的和索尼剛正面,一輪大招不成就慘淡收場,反而影響了用戶對三星的信心。這一點上一寸底可以說是截然相反,就算哪天尼康宣布不做一寸了,群眾反倒會歡呼雀躍,覺得尼康終于認真起來了。可惜,說了這么多好話,尼康現在的困境依然是非常明顯的。
首先一寸底和全幅完全是兩碼事,能做高速一寸不代表能做高速全幅,尼康這個試驗田依然只是試驗階段,不像索尼早已搬出成果;
其次尼康畢竟只是Aptina的干爹而非親爹。對尼康而言最理想的結果無疑是直接收購Aptina,很不幸前段時間Aptina卻被On-Semi吞并,冥冥之中有點像三星、賓得和Hoya之間的歷史重演。
 
五、松下
松下作為剩下的相機廠里最后一個有CMOS自產能力的品牌,本護法卻從來不將其當成潛力股,給松下的評價甚至低于只有干兒子的尼康。原因無他,實力太弱。
松下和三星/索尼其實有那么一點接近,在小型傳感器市場上也算有點建樹,但畢竟和Aptina一樣只是外圍,“怕了索尼哥”的外號也不是白叫的。尤其悲慘的是,當年初入相機市場時松下和三星/索尼一樣,也選擇了抱大腿,然而奧林巴斯這個廠商吧,我們非常客觀的講,它根本就不算大腿,在膠片年代屬于那種佳能和尼康對波時掀起的小石子一不小心把站在五百米外的奧巴給打死了的那種,而且氣質和松下非常不符。前文說過,你一個自產CMOS的廠商就應該去爭取主流市場,走一哥路線;然而奧巴剛好相反,奧巴就喜歡當外圍,而且當得樂此不疲。
這兩家一合計,整出了一個43單反,從片幅上來看就已經外圍無疑,目的就是離對波的佳能和尼康遠一點。奧巴這個廠商相當喜感,當時吹了個天大的牛逼叫垂直入射,不僅沒什么卵用,而且以43的卡口還做不出光圈大于F2的垂直入射鏡頭。然而奧巴吹牛逼吹得還特別認真,后來就真的做了一大堆光圈小于等于F2的頭,屬于忽悠別人反而把自己給弄瘸了。最后也是松下忍無可忍,去你媽比的垂直入射,率先做了一個F1.4,可惜已經回天乏力,43單反只發展了短短五六年就又被一千米外飛來的小石子打死了,非常凄慘。這個生死存亡之機又是松下出面拯救危局,整出了第一臺M43微單G1,一下盤活了外圍聯盟的命運(松下作為一個攝像機廠商,會往微單這個方向走自然不足為奇)。從這段歷史也不難看出,M43真正成功的地方其實是前面那個M,而不是后面那個43,后面那個43遲早得把哥倆害死。
尤其悲慘的是,松下雖然勞苦功高,但是做出來的蛋糕反而被奧巴給吃掉了。松下這個廠商屬于騎墻派,又想走裝逼路線又想走實用性能路線,結果兩頭不靠,裝逼不如富士奧巴裝得徹底,玩性能光片幅就輸了,也玩不出什么名堂。不僅如此,奧巴后來竟然還公然背叛苦逼哥,簡直是聞者傷心,觀者落淚。
在2013年以前松下傳感器的素質是極其辣雞的,提不上筷子,12年時索尼果斷向奧巴伸出橄欖枝,美女想不想體驗一下我的寶馬?奧巴馬上就被勾引走了。到這里其實還沒啥問題,只能說苦逼哥自己不爭氣。關鍵在于后來苦逼哥奮發圖強,砸錢怒更一波設備,畫質突飛猛進,雖然QE和阱容這兩個關鍵指標依然不如索尼,不過差不多也有索尼八到九成功力,基本上也不算太大的瓶頸了。苦逼哥拿著新傳感器向奧巴獻媚,不料奧巴已經樂不思蜀,姐寧愿坐在寶馬車里哭,也不愿坐在自行車上笑,EM1竟成了最后一款使用松下CMOS的奧巴相機。
EM1之所以會用松下底是因為索尼一直不給奧巴相位對焦。其實松下自己也不用相位對焦,EM1的傳感器可以說是給奧巴量身定制的,對女神如此呵護,簡直感動人心。然而松下為奧巴兩肋插刀,不料奧巴竟然還多補兩刀,這兩刀造成什么后果呢:松下本來銷量就低,又喪失了奧巴這個客戶,只能把自己剛升級完的工廠賣給以色列的Tower Jazz,而且自MN34230之后傳感器開發近乎停滯,直到最近才宣布要重新開發新傳感器,基本算是傷筋動骨了。不夸張的講,奧巴和富士這種沒有傳感器的廠商,某種程度來說是都是索尼養的惡犬,專門負責咬死松下三星這些自產傳感器的。犬王奧巴看似一時風光,其實等沒人可咬了自然也就沒有狗糧了。所以說索尼這個CMOS整體戰牛逼,搞得世道極其昏暗,做人竟然比做狗還難。
松下現在最頂級的MN34230輸出速度達到16MP@14.7FPS,老實講也不慢了,就比A6000差個半截,但考慮到A6000幅面比較大天生不容易做高速,這里面的差距其實是相當可觀的。至于索尼做M43傳感器是什么水平呢,首先畫質比你松下高那么一點;其次速度賊JB嚇人。事實上松下基本已經舉械投降了,凡是性能稍微牛逼點的機器都是Sony Inside,GH4用的是16MP@23FPS的IMX159,GX8用的是速度高達20MP@27FPS的IMX269。有的松下鐵粉不信,非要抗辯說松下都是自力更生,其實松下日本官網上掛著各臺相機CMOS高清大圖,一看就知道已然被索尼征服。
既然說到松下自然得順便聊一聊DFD。索尼的單核和佳能的雙核本質上其實是同一類對焦方式,之所以把像素遮上一半是因為配合表面棱鏡可以做到某些像素只能看到鏡頭左半邊的成像,某些鏡頭只能看到鏡頭右半邊的成像,通過分析兩者之間的相關性就能確定失焦的程度,迅速確定焦點的距離。單反上的AF模塊事實上也是類似的原理,包括過去的手動裂像對焦其實也是如此。而松下的DFD可以說是完全突破傳統的,它分析的不是左右兩邊的相關性,而是整個成像和鏡頭焦外彌散圓之間的相關性,可以稱之為無核對焦。事實上這個技術在未來是大有可為的,松下目前還只能做到判斷焦點位置,但發展到一定程度之后,這個技術還可以:
1:把大彌散圓替換成小彌散圓,也就是先拍照后對焦(不是松下現在那種方式,現在的最多叫包圍對焦);
2:把小彌散圓替換成大彌散圓,也就是小光圈鏡頭模仿大光圈虛化。當然反過來也可以大光圈模擬小光圈景深(DXO其實已經在賣景深擴展算法了,沒錯就是搞評測那個DXO。我跟你們講啊,自以為牛逼看不起DXO的人其實是非常膚淺的)。
不過這些手段都是很傷畫質的,起碼也要等到像素以億為單位計算的時候再琢磨不遲。
在對焦方面,無核和雙核有著相同的優勢,就是完全不影響畫質。然而在數據讀取、尤其是分析的壓力上遠遠超越單核和雙核,所以松下雖然現在追焦性能不錯,但其實還是建立在索尼高速傳感器愛的供養之上。除此以外無核還有個死穴,就是相機必須了解鏡頭的彌散圓,換言之隨便轉接個第三方鏡頭是不管用的。松下不要說是轉接了,連奧巴鏡頭都不支持DFD,反倒是奧巴有我沒有的鏡頭吭哧吭哧的做個類似的,你出25F1.8我就出個25F1.7,你出45F1.8我就出個42.5F1.7,擺明了是根本不打算支持奧巴頭,同床異夢,暗中撕逼。
 
 
這個逼撕得說實話很沒意思,索尼雖然卡著M43的相位對焦,但不可能卡一輩子,萬一哪一天突然供應相位傳感器了,局勢會變得特別喜感:奧巴相機支持奧巴和松下的所有鏡頭;松下的只支持松下。松下還能怎么辦?無非就是拋棄DFD。所以這玩意與其說是創新,倒不如說是松下在Sony Inside之后為了繞開索尼的對焦封鎖而搞的曲線救國。當然了,能想到曲線救國還是要點贊的,你看隔壁的奧巴就跟死魚一樣,默默的接受了命運的安排。PEN-F不出意外也是IMX269,同一塊底松下做出了GX8,奧巴卻做出了除了裝逼以外干啥啥不行的PEN-F,哥也不知道說點啥好。然而這世道就是被索尼搞得這么黑暗,你會裝逼還有條活路,不裝逼只能淪為三星二號、松下二號。索尼罪惡滔天,搞得群眾怨聲載道。
 
二十二
剩下的情懷廠就沒什么說頭了。奧巴在技術上的貢獻其實就是一個五軸防抖,這玩意說實話技術含量太低,看一眼就知道怎么抄。我很久以前就說過隨便哪家想做五軸都可以做,奧巴粉回我說有種你做啊有種你做啊。你看現在遍地開花。
 
 
至于富士就更沒什么可說了,富士怎么吹牛逼騙小白的倒是能寫一大堆。諸位不難發現我是一個全幅主義者,任何技術突破只要不是出現在全幅上,它就不算是真正的突破。這背后當然是有原因的,所以回頭我們再來以富士為什么必然失敗為主題,談談全幅的江湖地位為什么會那么高,為什么中畫幅的地位就那么低。然而這一段內容需要靠貼圖來說明問題,所以咱得花點時間搜集鍵盤攝影圖,只能等明天再戰。
 
 
其實我是特別不喜歡貼圖的,我覺得和思維能力正常的人交流并不需要用太多圖片。比如說吧,你走在繁華的大街上,那你身邊15%~20%左右的適齡女性肯定都戴著衛生巾,這個思維能力正常的人一琢磨就明白。但有些人就是想不明白,你非得把所有人的褲子都扒掉給他看一看他才信。沒辦法,護法我只好低檔一把,明天把良家婦女的褲子都脫下來給某些人看一看。
 
二十三
來來來,喜聞樂見的點艸富士。
 
 
說到這個吹牛逼啊奧巴跟富士一比那只能是甘拜下風。富士微單出道后吹的第一個牛逼就是所謂的X-Trans,號稱通過模仿膠片的亂序排列在沒有低通濾鏡的依然可以去除摩爾紋,提升了成像的銳度。群眾一聽,哇塞膠片排列,情懷!然而亂序采樣銳度天生就比拜耳低,相當于已經自帶低通,這事兒富士就不提了。后來富士的拜耳機一上市,群眾發現臥槽怎么和X-Trans差不多,特別是對綠色細節的表現力甚至可以越級挑戰之后2400萬像素的X-pro2,牛皮自己被自己戳炸了,非常尷尬。
這事兒前段時間被蘭拓炒了一下,其實我早八輩子就知道了,但是一直懶得提,主要是兩邊分辨率差距其實也沒那么大,本護法對于一點點微小的差距都是非常寬容的,何況X-Trans對于彩色摩爾紋確實有效。當然這年頭除了對著電腦屏幕翻拍的,基本也沒什么人在乎摩爾紋,事實上去低通的機器總是比不去低通的更值錢,所以X-Trans在拍照方面差不多就是一個和拜耳半斤對八兩的東西,從純技術層面上來講,你吹它也吹不出什么名堂,黑它也黑不出什么名堂(當然視頻是可以黑一把的,不過富士志不在此,咱也不多說了),充其量就是一個營銷噱頭。X-Trans真正的黑點在哪兒呢,在于富士號稱這玩意的高感可以戰全幅,然后暗中使了一套虛標+涂抹的組合拳。一堆小白不明所以,以至于一時之間網上腦殘言論滿天飛,堅挺了接近半個世紀的拜耳說被秒就被秒,眼看就要交代了。本護法身為專業人士,對這類腦殘的反感程度你們可以自行想象一下。
其實傳感器這玩意的高感基本只跟幾個指標有關。
首先最重要的是傳感器本身的光電轉換效率QE,往前數幾年其實是像素越高QE越低的,但自從無隙透鏡這個東西出現之后各個門派、各個像素傳感器的QE也就半斤對八兩了,以至于我最近都懶得去研究每個傳感器的QE是多少,這兩年的傳感器一律默認接近60%(松下算50%)。當然QE的高低完全是生產傳感器的人說了算,也就是索尼說了算。
其次是電路的讀取噪聲,這玩意也是索尼給你做多少就是多少,不過你傳感器買回去可以自己加驅動電壓降噪,類似于CPU超頻。但這個小伎倆只有尼康賓得這種單反廠家才可以用,你微單敢來這一手?續航還想不想要了?除此以外,電路噪聲對高感的貢獻本來就是遠遠低于QE的(對寬容度的貢獻倒是很高),而且這年頭高ISO下的電路噪聲也是越做越低,像什么A7S、A6300、XPRO2幾乎約等于零,連松下這一塊都很牛逼,以至于我現在也懶得去研究了。
再其次是色彩濾鏡。你的通光譜越寬進光量自然也越多,像徠卡的黑白傳感器就是高感嗷嗷叫,虐殺所有彩色傳感器,你要是把RGB替換為W那效果是非常直接的。但X-trans說白了還是RGB濾鏡,跟拜耳是一樣一樣的。當然G濾鏡的通光能力比R和B稍微強那么一點,而X-trans相比拜耳,綠色的占比高了那么一丁點(55% vs 50%)。兩個一點點再相乘一下,基本等于沒有。
換言之富士的高感和X-Trans基本沒有任何關系,完全就是涂抹+虛標帶來的假象。涂抹對會后期的人來說一毛錢不值,無非銳度換噪點而已。NEX6在Lightroom里拉下滑塊,畫質和富士祖傳1600W幾乎一樣(畢竟QE差不多都是40%出頭);A6000這種新一代接近60%QE的傳感器縮圖到1600W像素,LR里隨手一拉,富士的祖傳湯底根本難以企及。
 
六、富士
你看我得寫這么多東西跟你們解釋,這就是富士這種王八羔子最討厭的地方。它在網上隨便吹兩句牛逼,別人辟謠辟得累到半死,而且吃力不討好,還得被腦殘噴。幸好后來富士自家的拜耳機上市,同樣虛標+涂抹,高感跟X-trans差不多,富強粉終于琢磨過來哪里不太對勁了,稍微消停了一點。富士吹完高感還不滿意,后來又吹了個更扯淡的2400W截幅解析力戰勝3600W全幅,這回連虛標+涂抹這種小手腳都不動了,直接強行吹逼。官網上更是暗逼傷人,比如各家官網都會掛點自家什么膜啊圓形光圈葉片啊牛逼對焦馬達啊之類的技術,富士當然也不例外。他們掛了個啥呢……掛了個全組對焦!沒錯就是XF35F1.4那貨。現在的廠商都是以浮動對焦為榮,以全組對焦為恥,人富士反其道而行,這已經不是在做復古相機了,簡直就是在做返祖相機。
你看哥吹索尼都是有理有菊,令人性服。富士吹逼屬于反科學反智商反常識,腦殘粉還跟著各種起哄,聲勢浩大,頗為嚇人。所以這個品牌給我的感覺就像九十年代天朝特別流行的氣功大師,當時有高人號稱神功蓋世,通體能發異香,本人有幸去觀摩過一回,只見大師在臺上跳了一番大神,問臺下的人:香不香?臺下各界群眾手舞足蹈,異常沉醉:香!真他媽香啊!哥其實啥都沒聞到,不過那時候年紀還小,看到那個場面被嚇壞了,趕緊學著一起手舞足蹈。幾年后類似的大師里面有一個特別不識好歹的,自以為是美國的華來士,結果被一記蛤么功打去西方國家了,此為后話。
當然了,光吹牛逼無非就是比較討厭而言,關鍵是富士它產品也不行。下面我們來聊聊所謂的全幅主義。
要理解全幅主義,首先得理解我們老生常談的等效光圈。舉例來說,截幅的F1.2無論是虛化、景深、衍射和同快門速度+同輸出像素下的信噪比(or更通俗一點高感)都相當于全幅的F1.8,或者說截幅F1.2在物理上就是全幅F1.8。任何你認為截幅F1.2比全幅F1.8強的地方,都是你姿勢水平不夠所導致的幻覺。
等效光圈這個理論是伴隨著CMOS畫質的進步而逐漸浮現出來的,早幾年沒有人提過,現在其實中外早有眾多鍵盤黨魁出來為等效光圈背書。這是因為早期的CMOS由于各家QE各不相同、電路噪聲太大、高像素影響開口率等原因,無法一概而論,但如今在高感畫質上已經高度趨同化,本質上也是因為各家都已經逼近了CMOS畫質的理論極限。隨著時間的推移、技術的進步,等效光圈只會變得越來越真理。
這個內容之前長篇大論的寫過,說得我都已經嫌煩了,不過難度確實是超綱了一點,很多人理解不能也很正常(當然有些人屬于信仰太高
 
)。反正你信就信,不信就拉倒。護法只能教你們十字真言:
光圈不等效,統統是傻帽。
一旦你接收了這個設定,并且對市面上各家的鏡頭稍微規格有點了解的話,你在器材上的任督二脈就已經打通了80%。今天我們來打通剩下的20%。
今天我們要討論另一個問題,即全幅鏡頭的光學素質遠遠高于截幅。
為啥會這樣?用通俗的話來解釋就是:只要像場足夠大,再大的光學瑕疵都會顯得微不足道,就像你往大海里倒瓶醋也不能把它變成色拉醬一樣。你看廠商公布鏡頭MTF的時候喜歡用一個單位叫lp/mm(line pairs per millimeter),即每毫米像場可以分辨出的線對數。顯然你像場越大,最后整張圖片能分辨出的總線對數(lw/ph,line widths per picture height)——或者說細節,也就越多。所以全幅由于長寬各是截幅的1.5倍,其30lp/mm就已經等效于截幅的45lp/mm,跟M43鏡頭比更是等效60lp/mm,換言之全幅頭的單位像場素質只要做到M43鏡頭的一半就行了。這個要求是如此之低,以至于很多全幅變焦都能把小底的定焦虐得找不著北。
事實上你刷DXO的話也不難發現同一支全幅頭如果插到截幅機身上的話銳度會大幅降低(除非全幅機身分辨率太低),說白了lp/mm沒變,但是后面那個mm變小了。無忌老法師有種說法:全幅頭插到截幅機上,只取中間之精華,素質更高了。這話就好像地上有一張100元一張50元,你只撿了那張100的,然后自稱只取精華,感覺自己非常機智。當然了,邊角的分辨率是有可能提升的,比如一個全幅頭在相當于全幅邊角的地方MTF50只有30lp/mm,但是在相當于截幅邊角的地方MTF50卻高達60lp/mm,30乘以全幅1.5倍加成等于45,還是比60小,邊角的銳度自然就上去了。但是總銳度和畫面中心的銳度肯定是損失的,畢竟你少撿50塊錢。
部分像差其實也是同理,比如假設一個鏡頭會在底片上產生50微米寬的紫邊,在截幅上這相當于底片寬度(15.6mm)的0.3%,然而對于全幅來說就只是寬度(24mm)的0.2%。所以你去各大鍵盤評測網站看跑分的時候,尤其要注意這個單位的換算問題。這一點不得不再夸一下DXO,如果DXO說一個M43鏡頭紫邊10微米,那就意味著其實本來是5微米,人家把歸一化工作全都提前給你做好了,分數直接就能比較。其它網站的天坑就比較多,十個網站九個坑,因為搞評測的自己都不明白自己在干嗎。
江湖上還有種說法叫鏡頭像場越小,lp/mm越容易做高。這種說法在某些情況下有些道理,比如說手機F1.8基本就等效于全幅F11~F16了,口徑非常小,鏡片上能玩的姿勢自然也比較多。有些手機鏡頭簡直是怪力亂神,鏡片是S形的,你要把這玩意放大到全幅,一個熱脹冷縮下來輕則鏡片開裂,重則爆體而亡。然而如果兩個鏡頭等效光圈一樣的話,就意味著它們的光闌口徑肯定也一樣大,你跟全幅頭的尺寸注定是一個級別的,這種情況下小底鏡頭往往因為像場小、實際光圈太大,連lp/mm都比全幅頭低,總分辨率更得被暴打。
口說無憑,下面我們開始扒良家婦女的褲子。
今天就扒富士的,誰叫它家的等效光圈都和全幅差不多。
Batis 85 vs XF 56
 
 
FE 70-200 vs XF 50-140
 
FE 16-35 vs XF 10-24,這組等效光圈直接比你大一檔了
 
 
 
Batis 25 vs XF 16 同場加映 FE 28
 
 
索粉怒噴的大狗頭FE 24-70 vs XF 16-55,也就這一組富士還能找回點場子,主要是這個偽蔡70端的像散太夸張,拯救無力
 
 
 
XF 35/1.4之前對位FE 55,反倒是輸了也沒啥丟人的,畢竟價格差了一倍。現在FE 50一出,情況馬上變了,素質肯定吊打XF35無懸念,價格也便宜,輕松碾壓。
其實從FE50、FE28這類低端頭最能看出全幅的優越性。大家都是全組對焦的上古設計,你富士搞8片鏡片還是個狗頭,索尼直接一個加強版小痰盂輕松搞定,素質照樣吊打。
有人說了,我不需要數毛!銳度沒啥卵用!你看Batis 85比XF 56貴了200美元而且還長了一公分!
我覺得吧,小伙子你賬還沒算清楚。
事實上B85這種素質插在截幅機上也是杠杠滴,所以如果你是一臺全幅+一臺截幅雙機的話,買一個B85就相當于買了一個素質大幅加強版的XF56,外加一個XF90($950/540g)。至于防抖什么的我們就不提了。
當然如果你有臺A7R或者A7RII之類的高像素機的話那就更不得了了,以截幅的畫質標準來看,其實你獲得了一個變焦頭:等效85-127mm F1.8-F2.7,或者說截幅56-85mm F1.2-F1.8,沒見過這么炸裂的鏡頭吧?比你買個什么適馬50-100F1.8簡直不知道高到哪里去了。
而且還他媽帶移軸。
同理FE70-200相當于是等效70-300mm F4-F6,你XF50-140拿什么比。
同樣的道理我早在14年初就說過,不過那時候索尼還只有四支FE頭所以還沒啥說服力。你看看,這才兩年時間,富士的常用鏡頭里還沒有被索尼打殘的基本就剩一個XF23了。
下面有請索影進行總結性發言:
 
 
 
當然了有人可能還不死心,覺得還是富士祖傳1600W背的鍋。
1600W當然是有影響的。其實不光鏡頭有MTF,傳感器它也有MTF,最終成像的水平某種意義上可以簡化為兩個MTF相乘。而傳感器的MTF吧,雖然它不是像素欽點的(微棱鏡設計甚至二極管的形狀都有一定影響,低通強度更是至為關鍵),但是像素的決定權非常重要。然而截幅機像素普遍比全幅低這個本來就是現實,你不服氣也沒辦法;其次鏡頭本身的差距也是非常大滴。這里要請M43也出來脫一下褲子,沒辦法,誰叫M43可以搖一搖。
DPReview上M43鏡皇42.5F1.2配合搖一搖的樣圖看似幾乎能與5DSR一戰,其實你注意下面感嘆號里有一行小字:0.6半徑,250銳化。都是特效。把RAW下載了自己處理一下,立刻真相大白。
1600美元的42.5 F1.2搖一搖6400W像素縮圖到5000W vs 400美元的佳能狗頭 85 1.8:
 
 
 
 
 
其實松下全開時軸向色散上的控制比佳能還是強很多的。不過這點優勢能不能敵得過1200美元的價格差+反差和解析力上的巨大差距+等效光圈上的差距,你們可以自己掂量掂量。
佳能這個頭嗎一看就知道還是受制于傳感器本身的分辨率,實力還遠遠沒有全部展現出來。除此以外,松下以前曾經宣傳過自己怎么吭哧吭哧的打磨高精度非球鏡片,就為了消除焦外洋蔥圈。然而人家尼康和佳能的85 1.8也沒有洋蔥圈,因為丫連非球鏡片都沒有,純粹就是仗著底大強吃你,所以價格上也差異巨大。索尼的鏡頭跟佳能尼康這些老桿子一比明顯也是比較嫩的,尤其是定價策略特別富人俱樂部,1300刀的Batis 25 vs 尼康750刀的24 1.8G一比,左看右看找不出什么能吊打尼康的地方。就這種水平滅你富士都無壓力,你想象一下富士這些所謂的高品質鏡頭面對佳能尼康會是什么下場。
當然說了這么多,不是叫你們都去買全幅,絕對沒有這個意思。本護法自己的全幅都沒提上日程,報導出了偏差你們要負責任。
諸位不難看出全幅最大的優勢是鏡頭的投資價值遠遠高于小底鏡頭,同樣價錢買回來的完全不是一個水平線上的東西。但是機身畢竟貴得嗷嗷叫,所以具體買哪個系統和你準備燒多少錢有很大關系。
除此以外,有些低規格鏡頭全幅根本就不做,那就只能買小底的。比如護法我最喜歡的索尼鏡頭是10-18,折合全幅恒定F6,全幅哪有這種東西?根本沒的選。
從你用戶的角度來出發,確實小底有小底的用途,大底有大底的用途。
但是從廠商的角度來出發,只做小底就是一種原罪。
同樣規格的鏡頭,只要全幅做出來了,小底基本毫無還手之力,唯一的出路就是躲著跑,一路往低規格走。所以CNS這三家截幅鏡頭不怎么下功夫其實是相當科學的,你看索尼就沒必要出XF90,一個B85搞定;事實上索尼也沒必要做E50,直接FE50就能湊合了。這么說可能會有E50用戶不高興,E50那焦外,那防抖,那安靜的對焦,那承自135STF的情懷結構,你FE50插截幅機上拿什么比?你說得都對,然而索尼不做E50,現在就可以出個別的鏡頭。你意淫中的某個夢想之頭之所以還沒上市,就是因為名額被E50給占了。
所以同時又全幅和截幅的廠商不僅生存空間比只有截幅的廠商廣闊得多(既可以向上發展也可以向下發展),而且資源配置的靈活性和效率也要高得多。這些道理其實根本沒啥好說的,賓得的下場你們都看到了,尼康要是繼續弱智言論現在也被拍死了,再繼續說下去護法都覺得自己弱智,整天強調1+1=2。不過噴富士真是其樂無窮,容我再多噴兩句。
富士這個廠商屬于不僅只做小底,而且還逆天而行,非要往高規格走。剛開始幾年效果似乎還不錯,和索尼三星啥的搞搞錯位競爭,樹立高大上的形象,然而本質上其實是山中無老虎,猴子稱霸王。佳能尼康雖然鏡頭吊打富士,無奈吃了有反光板的虧,機身傻大黑粗;早年微單界又沒有全幅,一下讓富士占領了微單的規格高地。但這個高地終歸只屬于全幅,FE一來富士只能卷鋪蓋走人。索尼現在每做一個FE頭,相當于干了三件事:
1:多了一個全幅頭;
2:如果這個頭適合截幅用,那就相當于多了一個截幅頭;
3:假如富士有同樣規格的鏡頭,那直接讓這個富士頭銷號,失去存在意義。
很慚愧,只做了這點微小的工作。
 
 
可以說索尼在鏡頭上的投入產出比和富士就完全不是一個等級的,短短兩年玩下來,搞得富士幾乎相當于沒有鏡頭群。一套系統的命運固然要靠個人奮斗,但卡口的大小也非常重要。X卡口是如此之傻逼,以至于我都不得不懷疑是索尼幫富士規劃的。
這還只是一個索尼,那邊佳能既然已經有能力做微單版80D了,隨時憋個A7出來都不奇怪,兩邊在高地上一開打,富士只能是被天外飛仙的小石子誤殺的節奏。所以富士這個公司就有點像賽車比賽中負責數一二三的發車女郎,一開始站在所有車的最前面,竟然產生了自己在領跑的幻覺,其實等一二三數完,你敢站錯一步馬上就得被碾死。
 
七、M43的發展
噴完吹牛大王,整個人渾身舒暢。我們還是回歸技術角度,說說各個片幅未來的發展潛力。
M43作為另一個沒有全幅的系統,活得就比富士稍微瀟灑一點,雖然高端也是被一陣猛艸(M43所謂高端頭的褲子我就不扒了,比富士還慘。),但M43是兩頭跑,起碼低端覆蓋面比富士全得多。特別是一堆餅干人文鏡,往小機身上一掛,玩得非常開心。
但是護法跟你們講啊,千萬不要以為就M43餅干頭多,事實上規格類似的蛋糕頭餅干頭薯片頭全幅基本全都做過,而且做得比M43更屌。索尼FE35/F2.8都只能算開胃菜,像佳能40餅這種又小又便宜素質又屌的鏡頭差不多就能把M43的人文餅集體銷號。有人覺得不公平,40餅法蘭距長,轉接到微單上就不便攜了!然而事實上這樣的旁軸頭也是一抓一大把,這類鏡頭和小痰盂一樣,結構是極其成熟的。極端點的像前兩天SAR上介紹過MINOX的35F2.8,比40餅簡直不知道小到哪里去了,盡管如此畫質上還是瘦死的全幅比馬大,發個朋友圈照樣毫無壓力。除掉這些F2.8的,往上一級還有賓得三老太之一的43F1.9,福倫達的40F2,換算成M43都是F0.95/F1級別的鏡頭,然而體積照樣跟FE35差不多,M43就完全沒法比了。包括前幾天有人吹M43的小鋼炮35-100F2.8多小多小,然而時間往回翻二十年,佳能同樣做過80-200F4.5-F5.6,體積重量和小鋼炮差不多,價格還賊便宜。
當然這類鏡頭現在全幅廠商確實越來越不愛做了,不僅是因為利潤集中在高畫質高規格上,關鍵是全幅有能力提供一些更具誘惑力的選擇,動搖了客戶對小鏡頭的追求。比如說你40餅價格便宜全開畫質好,可是小痰盂收到F2.8也不弱啊!價格更便宜啊!全開能虛妹啊!這么一算你就發現買個F2.8的餅干真是太JB吃虧了。索尼這邊FE35和FE55也是同理,你讓不太在意視角的人選一個定焦,絕大多數都是寧要一檔光圈不要超小體積,哪怕FE55更貴。相反M43這邊屬于根本就沒得選,你要奧巴松下做個體積又小、素質又還可以、價格又要向20餅看齊的F0.9小痰盂,不如讓它們直接往你銀行賬戶里轉點錢算了。
還是那句話,全幅以前主要吃了個反光板的虧,鏡頭本身是可以非常便攜的,M43的力量還是體現在M,而不是43。大家都M了,你好日子也就到頭了。
有人說M43是畫質和便攜之間的最佳平衡點,有人說截幅是畫質和便攜之間的最佳平衡點,然而實際情況是全幅不僅畫質吊打你,便攜也可以吊打你,除了機身貴以外基本就沒有死角。當然有人會琢磨了,那大畫幅是不是最牛逼最便攜?然而并不是這樣。首先機身不可能比底片還小;其次畫幅大了之后相同視角下的物理焦距就會變長,這意味著光學長度也會跟著變長。這個并不是說你鏡頭也得很長,事實上大畫幅只要愿意的話可以把鏡頭做得非常小(大畫幅犧牲鏡頭素質的空間非常可怕,往極端了說根本就不需要鏡頭,扎個小孔長曝一下都能發朋友圈),但是必須把這個小鏡頭和機身拉開很長的距離才能成像,這就得用到皮腔。一旦粘上這玩意,你和便攜也就告別了。
所以畫幅之間還真就存在一個所謂的最佳平衡點,只不過它肯定不是M43,也肯定不是截幅,甚至也有可能不是全幅。它也有可能是中畫幅。這就牽扯到另一個問題,底大一級壓死人,為啥中畫幅就沒把全幅給打死?
其實上述所有的分析對中畫幅而言,起碼在純技術角度是適用的。但是如果你調研一下今天的中畫幅市場,就會發現規格高地根本就不屬于中畫幅。中畫幅鏡頭雖然素質牛逼,但是要廣角沒廣角,要長焦沒長焦,要等效光圈沒等效光圈。要是再放大到大畫幅,畫幅優勢過于強大,各種魔幻頭倒還真不少(施耐德有等效全幅21mmF0.8,重量不到800g,來來來那邊的適馬同學,你帶著你的20ART過來感受一下),但中畫幅就不行,規格上完全被全幅碾壓。
其實135當年之所以發展得之所以比120更好,片幅本身倒談不上有什么先天優勢(特別是在旁軸機上),只能說其江湖地位是一代一代的相機廠共同欽點的,這里面的首功之臣就是情懷王徠卡。作為早年實力最強的135旁軸廠之一,徠卡自然是全世界模仿的對象,偏偏它用的又是個開放螺口L39。這個大腿對實力弱小的廠商而言是肯定要抱的,不抱簡直是跟自己過去,你做個L39的鏡頭就有無數L39機身可以插,反之也亦然。早年的佳能就是只做L39鏡頭,反正機身都是現成的,這就相當于站在了巨人的肩膀上。反過來,你要是不做L39,那就得自己做一整套系統去跟L39競爭,那就相當于是站在了巨人前進的道路上。
后來徠卡學聰明了,換成了專利保護的M卡口,把肩膀上搭便車的全給拍下去了。不過為時已晚,日廠的翅膀已經硬起來了,徠卡廉頗老矣,其實也帶不動節奏。到這個時期建設自己的封閉卡口已經變成了一項重要的武器,而且單反結構逐漸興起,日廠里牛逼的尼康之流早就已經喪失了抱徠卡大腿的興趣。這些日廠既然之前在做135,現在換了卡口自然還是習慣性的抱在135里相愛相殺,于是乎135變成了實力最頂尖的廠商相互競爭的主戰場,導致性能最強的機身、規格最高的鏡頭(除大畫幅以外)基本上全都在135畫幅里。換言之,135和日系是個共生關系,135成就了日系,日系里的頂尖強者又反過來鞏固了135的地位。如今你索尼想挑戰頂尖強者的地位,也必須得乖乖站到全幅這個擂臺里去。
 
八、畫幅的未來
如果未來有個武功高強的廠商想重新定義新的主流畫幅,這個畫幅也只可能比全幅更大,而不是比全幅更小。有些人錯誤的認為底片的發展趨勢是越來越小,比如135取代了大畫幅,135戰勝了120,可見截幅最后也要怒艸全幅,M43要怒艸截幅。可惜這個只是幻覺。主流底片的大小其實一直取決于技術的發展,早期的相機之所以畫幅奇大無比,不是因為當時的人都喜歡沒事兒背個龜殼出門,而是實屬無奈之舉,因為當時并沒有好的放大機,所以底片多大你照片就是多大,拍135小郵票那眼睛不得看瞎掉?除此以外當時的光學技術也很搓逼,連大畫幅鏡頭都深受各種光學像差困擾,小畫幅更不用說。你用個小畫幅狗頭一拍,再用滿是像散、場曲、畸變和暗角的放大頭放大一下……
大畫幅后來的淡出是19世紀后期光學技術大爆炸的直接結果,一方面鏡頭品質飛速進步,另一方面1921年柯達高品質放大機大規模上市,沒過幾年徠卡的135相機就崛起了。然而自此之后底片的進一步縮小也就沒啥動靜了,整個膠片時代凡是試圖縮小底片的廠商,一般下場都比較凄慘。弱雞奧巴搞的半幅自不必說,就算柯達尼康佳能美能達富士這五大廠商聯手搞的APS膠片也發展了沒幾年就撲街了,反倒是135膠片還一直在生產。比135大的雖然市場地位不如135高,但畢竟畫質強勁,就算是已經嚴重脫離群眾、操作極其蛋疼的8*10也沒有有淪落到停產的份上。APS真正普及開來還是在數碼單反上,本質上還是技術原因:傳感器太他媽貴啊!成本和面積直接就是個指數上升,不像膠片基本是線性關系。至于和你全幅相機便不便攜,說實話并沒有半毛錢關系。
說實話在民用領域我還真沒接觸過什么集成電路是大到全幅傳感器這個份上的,事實上早期佳能的光刻機甚至無法對這么大的面積一次成型。盡管如此,全畫幅憑借著鏡頭上的極大優勢,最后依然主宰了廠商的命運。這年頭你讓佳能去改做截幅然后滅掉尼康全幅,那根本就是癡人說夢,人家一個F1.8你就得做F1.2,人家大三元你得F2,你準備怎么辦?你讓索尼和佳能聯手只做截幅戰尼康,結果也只能是橫死街頭。
事實上你要是看看今天的手機、卡片機的話,就會發現整體趨勢就是傳感器越來越大。說白了,傳感器和鏡頭是個相互制約的關系,你在傳感器上省的每一分錢,最后都要在鏡頭上再吐出來,所以電子技術的進步傾向于讓畫幅越來越大,而光學技術的進步傾向于讓畫幅越來越小。至于這兩個到底哪個進步更快那是明擺著的。當然,護法對光學技術的發展前沿其實也不怎么了解,畢竟不是搞這塊的,萬一哪天又技術爆炸了一把讓畫幅又縮回去了,那就當我啥都沒說好了。
回到M43這個片幅上,最大的敵人其實還不是全幅。全幅雖然有能力把鏡頭做小,但是也要看廠商的市場布局。除此以外,全幅的規格下探能力是有極限的,比如M43的套頭、狗頭長焦、狗頭天涯鏡,光圈小到F5.6甚至F6.3,等效全幅F12.6,這種鏡頭全幅就沒法做。不是說鏡頭本身做不出來,而是實際光圈決定了光線的入射角,入射角(光圈)小到一定程度后相位對焦就歇菜了,你讓全幅廠放棄相位只用反差,恐怕不會特別樂意。真正威脅到M43這些鏡頭的,反而是大底的固定鏡頭卡片機。雖然M43底大一級壓死人,但機身結構上天生差人一截(就像微單VS單反一樣),人家清一水鏡間快門,超短法蘭距,鏡頭直接插入機身,變焦馬達也放在因為沒有卷簾快門而空空蕩蕩的機身里,那個體積優勢是你可換鏡頭機身根本就沒法比的,更不要說以后進一步大底化。如果你讓我預測一下索尼會不會做低規格的小鏡頭,我只能說無可奉告;但如果你讓我預測一下卡片機的底會不會越來越大,我可以明確說那幾乎是一定的。
 
第三章 曲面傳感器
寫到這里其實也就差不多鳥。最后再簡要聊聊一個看似很有前景的技術。
如果說有什么技術能讓光學來一波大爆炸的話,那說不定還就是索尼的曲面傳感器。有的同學對曲面傳感器有點誤解,覺得做成曲面變焦頭就沒法做了,咳咳……大錯特錯。你要知道,鏡頭的像場并不是天生就是平的,是一幫搞鏡頭的吭哧吭哧從曲面給矯正到平面的,所以你完全可以把平面傳感器當成是一塊曲面傳感器,只不過曲率為零而已。曲率變大之后做鏡頭的這幫人當然還是得矯正場曲,但難度肯定是下降的。事實上現在的鏡頭在場曲矯正上也不是完美的,如果你只讓傳感器稍微彎曲一點點的話,說不定連索尼已經發布了的部分鏡頭都會表現得更好。
這玩意對鏡頭設計具體有什么效果呢,我們來看一個例子……
索尼現行RX1鏡頭,8片7組:
 
 
 
索尼曲面35F1.8專利,4片3組:
 
 
 
更牛逼的是這個可以做成可換鏡頭,所以實際比較對象其實應該是佳能35IS之類。
不過把芯片彎過來這種事兒……已經完全超越了本護法的工程經驗,以前聽都沒聽過想都沒想過。這玩意量產難度有多大,有什么缺陷,什么時候能上市,甚至能不能上市,本人只能遺憾的表示一無所知。
 
番外一 適馬X3
觀眾點播有零碎時間就回復一下……
先說不少人都比較感興趣的適馬X3。
適馬X3這玩意其實我早就噴過一回了。基本毫無前途。這回可以再深入一點。
適馬現在主打的是X3的分辨率。X3不用猜色在銳度上確實是有點先天優勢的,但那點優勢沒你想象得那么大,徠卡的黑白雞理論上跟X3一樣銳,同樣不用猜色(而且徠卡還是全幅鏡頭),但你一看樣圖會發現X3居然比徠卡還銳,而且有股濃濃的數碼味,說白了都是特效,后期大幅拉銳化拉出來的結果。
數碼味這個詞有點玄學,技術上來講是你圖片拍出來的時候應該是頻率越高的細節看得越不清楚(MTF越低),這個是人眼的自然特性。但是拉銳化的時候重點提高高頻,這就導致高頻信號的MTF反而比低頻更高,產生了一種失真感,俗稱過沖(overshooting),過沖強到一定地步甚至會出現白邊。適馬X3那種味道就是典型的輕微過沖。
說白了適馬跟富士是反著來的,富士是銳度換噪點,適馬是噪點換銳度,進一步強化自己的優勢項。不過特效就是特效,止增笑耳,當時我噴X3的時候貼過幾張圖,A6000、D7200這類機器同樣拉銳化,效果和X3其實是非常接近的。另外銳度這個東西嗎,還是天下武功唯像素不破,X3畢竟本身結構太復雜,相同的成本相同的性能相同的幅面(相同的功耗就不提了),你要做三層,輸出像素肯定敵不過拜耳。
其實X3真正的優勢應該是高感。RGB傳感器一個像素只能接收到少量頻段的光線(為了描述方便姑且認為是只有33%的進光量),適馬每個像素三層加一起就是100%。通光量決定高感,那你這個高感肯定牛逼了啊,理論上ISO2400的畫質相當于別人的ISO800(其實徠卡黑白就是這樣)。然而這個只是理想狀況,實際情況是反過來的,X3的高感被拜耳吊打。這個主要是因為感光材料不夠完美。理想的適馬X3應該是綠色層只吸收綠色光,紅色層只吸收紅色光,但現實中肯定是相互串色的,結果第三層本來該吸收的光子大部分都被上面兩層給搶走了,這一層的信息肯定是少得可憐的。其實拜耳也會相互串色,但不存在爭搶問題,G像素雖然會被藍光污染,但不會說G像素把本來屬于B像素的藍光給搶走了,這些藍光B像素本來就是接收不到的。
X3這樣串色導致什么結果呢,首先還原顏色的時候,由于其中一個甚至兩個顏色信息太少,信噪比極其低,你最后的結果又是根據這些顏色算出來的,高感直接就交代了,而且出來的顏色(尤其是弱光下)還不一定對;其次X3在不同的光線和色溫條件下,它顏色的算法是不一樣的,計算非常復雜。所以適馬機器往往都慢成狗,一開始甚至機身不能輸出JPG,只能RAW給電腦來處理。
如果X3能找到完美的材料來做濾色片,相互之間毫不串色,那基本就是完美的傳感器,顏色還原也會變得很簡單,幾乎想不出任何進步的空間。雖然我不搞材料這一塊,但我認為這種東西壓根就不存在。歡迎材料界大牛指導。
 
番外二 等效光圈
還有人在糾結這個等效光圈的問題
有人認為傳感器高感取決于像素。這個水平就落伍五百年了,建議盡快學習縮圖大法。
還有人認為傳感器趨同化是個未來時。同志你搞錯了啊,基本就是現在時,新的傳感器都差不多
當然市面上也有QE低于大眾水平的機器,給你們舉例啊……
全幅傳感器里真正比較低的基本上也就是個A7/A7II和佳能6D。尼康沒有任何低QE全幅機,一臺都沒有。賓得也沒有,真厲害居然和尼康一樣。
小底里反而就太多了,比如EOS-M2和眾多祖傳佳能單反;富士除了XPRO2以外全部相機;所有松下底。索尼和奧巴倒是沒有。
所以真算等效光圈其實都是便宜小底了。尤其便宜了富士。
本護法寬容大量,都沒跟你們算這點小賬,你們居然反過來和我斤斤計較
 
 
其實說白了QE真不同也無所謂,關鍵是它跟底大底小并沒有任何直接聯系。等效光圈相同,就意味著這兩個鏡頭總通光量一樣(不考慮國產鍍膜),給你傳感器創造的是相同的條件。這是鏡頭本身的能力,剩下的無非看你機身能不能把它全部發揮出來而已。就像OTUS插A7S上銳度也不會比截幅牛頭接A6300好,但你不可能說是OTUS銳度不行。或者FE50一號插在A7上FE50二號插在A7RII上,你不可能說FE50一號的高感就不行了,非常荒唐。這個道理你們懂不懂伐?
另外有些人屬于深受DPReview這個網站毒害,在高感對比上得出大量錯誤結論。護法提醒你們兩點:
1)快門速度本來就是不準的,同一臺機器每次按下去速度其實都不一樣。而且說實話哪天曝出某廠商快門速度虛標我也不會太吃驚。DXO測試時用的都是精確計時的小LED燈,根據拍到哪些燈來確定實際快門時間。當然了,快門速度越快,誤差也就越大,如果你長曝30秒,那誤差基本忽略不計。所以DPR看高感時應該用開燈模式還是關燈模式,你們可以自己琢磨一下;
2)DPR的樣圖是不做ACR默認的降彩噪的,這個明顯不是你日常使用的姿勢。其實彩噪這玩意往往怒拉到頂也沒啥關系。你可以自己把RAW下載下來以ACR默認方式打開,可能發現某些本來好像不太行的機器高感一下就牛逼起來了,本來還可以的突然不行了。
話說鍵盤網站這個天坑倒是可以寫一寫的,不過最近吹牛逼消耗的精力太多了,讓我緩一緩先
 
 
說到等效光圈和鍵盤網站,剛好又讓我想到個事兒
 
 
剛才說過,光線的入射角還是取決于實際光圈,入射角小到一定程度之后相位就失效了。反過來,傳感器能接收到的最大入射角度也是有限制的,入射角越大接收效率越低,光線相當于是被浪費了,而且像素越小浪費得就越多。這導致個什么結果呢:大光圈鏡頭在小像素機身上,實際通光量一般不如在大像素機身上大。
哪類系統的實際光圈傾向于做得更大?小底。
哪類系統的像素傾向于做得更小?還是小底。
所以你掃一眼鍵盤網站之王DXO的話,就會發現個有意思的現象:松下42.5F1.2的T值只有1.6。事實上,整個M43系統都跨不過T1.6大關。
而A7R這樣像素比較大的,插上F1.4之后它也是T1.6,和你M43的F1.2一樣。索尼截幅的像素大小其實和M43差不多,F1.4插上去就退化成了T1.8。至于尼康D750這樣像素更大的,F1.4插上去它還是T1.4。
F1.8的鏡頭插M43上最大只有T2.0,插索尼截幅上也是T2.0,然而插A7R上就變回了T1.8。
有沒有感受到濃濃的惡意?
 
 
當然這點損失按我的標準那就是忽略不計了,所以咱以前從來沒提過這事兒。護法我這么善良,你們還非要跟我摳那幾毛錢。這下好了,讓蝶姐也知道了,后果你們得自己負責。
真要斤斤計較的話那還得指出個事兒。像A7S這種機器我從來就不覺得高感比A7R好,當然更沒有A7RII好。A7R縮圖到1200萬像素,可能信噪比比A7S差那么個幾分錢,但細節遠在A7S之上,這就意味著A7R的降噪空間更大。或者反過來說,A7S要達到A7R的細節,必然要拉銳化(而且拉到死都不一定有用)。這一折騰完你A7S那幾分錢就沒有了,而且還得倒貼幾毛,不信你們自己去試試。當然A7S這種讀取噪聲極其低的機器,超高ISO下確實不容易出現暗部偏色,不過那種高ISO本來就沒啥實用意義,而且A7R去一次暗幀輕松解決。你要是為了視頻高感去買A7S那還說得過去,要是單純為了拍照高感去買A7S……我只能說下次請吸取教訓。
當然同樣的道理放在細節弱的小底上也一樣適用。所以我跟你們講啊,不要來摳那兩毛錢,摳下去只有你吃虧。給你小底算個等效光圈,那已經是優待戰俘,仁至義盡。
其實DXO還發現個很有意思的事情。這個ISO虛標吧,它還是動態的,比如說一臺相機的ISO100在某些情況下可能實際只有80,在另一些情況下卻會變成120。當然顯示給你的永遠都是ISO100。這種現象啥時候會出現呢?比如說你有一個佳能F1.2鏡頭,插在5DSR上,當你光圈收縮到F2.4時,入射角相對比較小,光線沒啥損失,但是一旦改成全開,可能就會損失那么一點,導致你的通光量并沒有變成原先的四倍,進一步導致倒易率失效:從F2.4上升到F1.2之后,你的快門速度本來應該從1/100上升到1/400,但是因為通光量折損了,實際只能上升到比如說1/300,如此一來鍵盤技術比較高的客戶就會發現咦好像有哪里不太對勁。為了讓顧客產生通光量上升了四倍的錯覺,那就只好把實際ISO偷偷抬高來保證1/400快門下的畫面亮度。
所以你ISO100實際到底有多少,取決于你機身上插了什么頭,開了多大光圈,機身只要能檢測到這些信息,剩下的都會偷偷給你打點好。這種小細節要不是遇上DXO這樣閑得蛋疼的,一般人還真發現不了。
 
番外三 有機膜
當然有人可能會好奇,這里面最關鍵的有機膜明明就是富士的,為啥現在一直是松下在扛大旗?說白了,你搞個有機膜并不算本事,關鍵是怎么把有機膜集成到現有的半導體工藝里,這事兒當然也只能由松下來負責。就像前文所說,這年頭傳感器領域的核心競爭力歸根結底還是制造能力。
索尼最近一直主打的銅布線也是同理,以前之所以不用導電率和電子遷移抗性更高的銅,并不是因為銅的價格比鋁貴(你想想一塊芯片里才多少銅,全摳出來都沒一顆鼻屎大),關鍵問題是銅原子會往周圍擴散,改變周圍材料的物理性質,你要解決這個問題就必須再用某個不受銅影響的材料把銅線包裹起來,這就比較費事兒了。處理器領域內也有些材料號稱在某些指標號上可以秒殺硅,然而沒有哪個像硅一樣滿地都是原材料,加工起來還又便宜又簡單的(相對而言),最后還是無法取代硅的江湖地位。
有機傳感器雖然可能具備堆棧傳感器的特性,但是根據廠商之間工藝水平的不同,堆棧和堆棧之間吧,其實也是有高下之分的。剛好上面有觀眾問到三星S7里那塊IMX260,其實這玩意就用到了一個非常牛逼的新技術,叫DBI直連(Direct Bonding Interconnect)。IMX260是目前已知的第一塊使用DBI直連的量產型堆棧傳感器,之前的堆棧傳感器用的是另一種工藝,叫TSV(硅穿孔,Through Silicon Via),如下圖所示:
 
 
 
該圖中紅色的部分就是實際電路(晶體管、電容、電阻、導線等等),下面是淡綠色(還是淡藍?護法色弱……)的硅片。所謂TSV就是在硅片上鉆個孔填充導體,上部連接電路,下部可以連通到另一塊芯片上,從而實現多芯片堆棧。TSV對傳感器而言最大的缺陷在于穿透了整個硅片,而且穿孔尺寸還不小,至少需要10微米甚至20微米見方的面積。你想你手機傳感器一個像素本身才1.x微米大,你不可能在中間打一大堆邊長10微米的洞洞。所以這個洞也只能開在傳感器的外圍。像索尼以前的堆棧傳感器就是下圖這樣的:
 
 
 
開在外圍的缺點在于中間像素出來的信號要先傳輸“很長”的距離。所謂“很長”其實也就幾到十幾毫米,但導線的電阻是反比于橫截面積的,芯片本身面積雖小,但是導線橫截面更小,信號走個一毫米可能相當于在PCB上走了整整一米,這就比較蛋疼了。所以索尼之前的堆棧傳感器其實更有點像“折疊傳感器”,以前讀取電路在傳感器外圍,現在給折疊到下面去了,但是信號的連通點還是在“折線”的地方。至于這個DBI牛逼在哪兒呢,估計你們已經猜到了……
 
 
 
直接在電路下面打線,想在哪兒打就在哪兒打,而且尺寸可以小到1微米見方,只要你愿意每個像素下面都可以做個連線,直通下面一層讀取電路。等于說不僅信號傳輸距離縮短了(事實上也降低了大尺寸傳感器做高速讀取的難度),并發傳輸能力也大幅增強。除此以外,DBI也不需要像TSV一樣高溫加熱,所以加工更快、成本更低,而且還不會在傳感器內部產生熱應力,號稱堆棧技術的終極形態。
這個終極堆棧其實不是索尼發明的,而是出自一家美國公司Ziptronix。但是索尼跑得比誰都快,老早就獲得了專利授權。至于其它公司為啥沒有跟進呢,主要還是做堆棧的初期固定成本太高,你銷量要是比索尼差太遠,最后的平均成本也不是一回事兒。倒是已經掌握了TSV的三星對于DBI應該是蠻有興趣的,因為這玩意不僅適合做圖像傳感器,還適合做存儲顆粒,對三星來說大大滴有用。這也體現出這種綜合型企業在資源利用率上的優勢。
 
番外四 光場相機
觀眾點播之光場相機
這貨在科研領域可能還有點用途,在攝影領域只能說有那么點意思,但難堪大用。前段時間朋友圈還流傳著一篇文章說光場相機即將摧毀傳統相機產業,小日本就要完蛋了。說實話跟那種說肯德基的雞都有八條腿的文章沒啥區別。
光場相機本質上是一種可以記錄3D信息的相機(而不像傳統相機是把3D信息壓縮成2D),這就賦予了這類相機隨意操縱景深的能力,包括但不限于:
1:先拍照后對焦;
2:模仿大光圈虛化(用相對較低成本獲取徠卡夜之眼效果);
3:模仿小光圈景深(弱光下可以開大光圈保證進光量);
4:焦內模仿小光圈景深,焦外模仿大光圈虛化(完全超出傳統相機的能力范圍——除非你Photoshop)。
這還只是目前已經實現的功能,再走遠一點的話其實前后雙焦內、多焦內都是可以實現的。聽起來還蠻有意思的對吧?然而光場相機的這種空間記錄能力是靠大幅犧牲平面上的分辨率換來的,每臺光場相機都有一個特點,就是傳感器的實際分辨率遠遠高于輸出分辨率,比如群眾比較熟悉的Illum作為一臺1/1.2寸相機,輸出分辨率卻只有可憐的四百萬像素(而且這還是峰值分辨率,根據拍攝場景不同還會下降),而實際像素卻高達四千萬。你想想按照這種10:1的原則,目前的全幅雞做成光場相機得有多可憐——D810只有360萬像素,A7RII只有420萬像素,5DSR只有500萬像素,來個4K屏馬上集體撲街。到這里可能有人覺得還沒問題,畢竟四百萬像素也可以發發朋友圈,能模仿夜之眼的虛化簡直爽爆。然而,光場相機犧牲的其實還不僅僅是像素而已。
這年頭的相機犧牲畫質主要是為了換取兩樣能力,第一是速度,比如A7S這種視頻雞(攝像機往往還會犧牲畫質換取全局快門);第二是便攜,比如手機、運動相機等等。而光場相機屬于兩頭不靠。首先本身像素高達四千萬,相同條件下你和什么高速也就say goodbye了;其次你看看Lytro的Illum,會發現這玩意作為一臺畫幅不到一英寸的相機其實一點都不便攜(重量940g)。問題就出在那個鏡頭上,規格等效全幅30-250mm恒定F6.3,全幅做成這種參數塊頭其實也小不到哪里去了。實際光圈恒定F2,你想想一寸底的相機有哪個參數這么暴力的?RX10也就恒定F2.8而已。
有人可能要說了,這個鍋得鏡頭來背,和相機無關。其實并非如此,光場相機有個不為人知的隱藏缺陷,那就是每一塊傳感器都有一個對應的最佳光圈(其實也就是入射角)。一旦你入射角太小,空間分辨率便會急劇下降,畫質進一步狗帶;入射角太大就更完蛋了,直接精神錯亂無法成像。這個最佳光圈也不一定就是F2,也可以是F4之類的,但傳感器一旦生產出來就不能再變了,所以光場相機在鏡頭的設計上是非常蛋疼的,做變焦它就必須是恒定變焦。用來造可換鏡頭相機那更是完蛋了,上到600mm長焦下到小痰盂,所有鏡頭都得是一個光圈值,你這個光圈到底定多少?根本沒法定。請注意,雖然光場相機可以模仿大光圈虛化,但是大光圈的高感你是模仿不了的,而且光場相機的高感本來就比傳統相機差。
有這么多硬性限制擺在這兒,光場相機和主流市場也就告別了,什么體育啊視頻啊風光啊,光場基本都玩不轉(盡管先拍照后對焦的特性似乎非常適合體育)。這玩意適合啥應用呢,首先是糖水人像,動不動給你虛化一下,拍出來的照片足夠發發朋友圈,廣角+自拍屏+模擬大光圈=新一代自拍神器;其次掃街可能也還行,畢竟先拍照后對焦,對畫質的要求也不算高;最后就是微距了,能隨意操控景深還是非常牛掰的。事實上,之前說光場相機在科研領域可能蠻有前途,說的也正是和微距攝影最為接近的顯微鏡。
 
編輯于 2019-05-14
 

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