作者:HITACHI



        單眼相機(Single-Lens Reflex camera,SLR 中港翻譯為單鏡反射式相機,簡稱單反)是一種相機機械結構,在1861年由英人Thomas Sutton設計發表。單眼相機的特點是將一 片可翻動的反光鏡以45度置入機身,藉以反射鏡頭的成相進行對焦與構圖,拍照前將反光鏡掀起,快門擊發即可直接拍照,這樣的構造比起當時主 流的直接觀景式相機(View-Camera)而言,(拍照前必須先打開快門,以背後的毛玻璃對上下顛倒左右相反的影像觀景對焦,完成後關閉快門,插入片匣才能拍照)可以說 是方便了不少。而比起旁軸取景式相機而言,單眼 相機可直接觀察鏡頭成相,構圖準確許多。

直接觀景式相機(View- Camera).jpg 

        但是早期的單眼相機受限於尺寸(當時相機的主流是 使用跟A4一樣大的八乘十吋底片)材料與技術(可動反光鏡機構需要極高的精密加工技術)......等等原因,一直到1920年代後,以德國徠卡為首的 135底片(面積24x36mm,即我們熟知的卷裝底片)相機逐漸普及後才逐漸嶄露頭角。

        初期的單眼相機使用單一反射鏡觀察鏡頭 成相,觀景時影像左右相反,極為不便1949年,德國蔡司(zeiss)公司發表Contax S,裝有固定式眼平五稜鏡觀景窗(Fixed Eye-Level Pentaprism Viewfinder),除了可以將反光鏡的鏡像轉換為正向,同時使用者的觀景方向,也從傳統的九十度腰平(Waist-Level)轉變為和鏡頭光軸平行。對於動態追蹤場合上使用非常直觀便利,單眼相機放入五稜鏡後的尖頭樣貌也就成了我們現今熟悉的外形。

Contax S.jpg

        由於機械科技上的限制,當時單 眼相機是採單向式反光鏡設計,即按下快門後,彈簧力量將反光鏡上掀,令光線進入底片,但當曝光完成後,反光鏡會維持在上方,此時觀景窗是一片黑暗,需要使用者以手動方式將反光鏡彈簧重置才能再次拍照。有鑑於此,日本旭光學工業株式會社(Asahi Optical Joint Co.,Ltd.)在1954年研發了Asahiflex IIB,這是世界上第一台裝備了反光鏡即時回彈(發表時命名為Quick- Return,據說是因為公司希望此設計能讓投資Quick Return)的單眼相機,使用者拍攝完成後,相機會自動將反光鏡彈簧重置,減少觀景窗黑暗的時間,更利於使用者持續觀察被攝體。(順帶一題,旭光學工業株式會社於1951年發表的Asahiflex I是首款日本設計生產的單眼相機;1957年該公司發表的Asahi Pentax則是日本第一台搭載固定式五稜鏡觀景窗的國產單眼相機。此後旭光學工業便以五稜鏡的字首Penta,加上代表無限的x做為相機品牌名稱,繼續研發與販售相機,成為我們今日熟悉的Pentax賓德士)

        1962年,東京光學(Topcon)發表世界首款裝備鏡後測光系統(Through The Lens, TTL)的概念單眼相機Topcon RE。TTL測光排除了所有外置測光法的不準確性與不方便性,是單眼相機科技演進史中的一大進步。隔年,Pentax將此 一概念融入該公司機種,並加以商業量產。Ahshi Pentax Spotmatic超過500萬台(含其衍生型)的產量直到今天都是單眼相機世界紀錄。

        1977年,Konica發表世界第一台商業化的自動對焦相機C35 AF,它開啟了自動對焦相機的研發戰 爭,包括單眼相機在內。

        1981年,Pentax發表了ME-F,ME-F內建了合焦感應器,接環上也做了五個電子接點;同時發表 SMC Pentax AF 35-70/2.8鏡頭,這是一顆內建對焦驅動馬達與測距儀的鏡頭,配合上ME-F即可進行自動對焦。ME-F被視為第一台達成AF技術的單眼相機,但它本質上還是ME系列機身的延伸,無法完全發揮技術上的潛力。(Canon Nikon Olympus後來在開發這類型鏡頭與相機的系統時也遇到類似問題)

        1985年,Minolta Alpha-7000AF問世,震撼全球攝影器材界。Alpha-7000AF以高度電子化的設計完美整合了相位差測量系統、自動對焦馬達、自動上片馬達(2.5fps)、自動回片馬達、TTL鏡後測光與閃燈自動曝光系統。Alpha-7000AF是世界上公認第一台真正在市場上獲得商業成功的自動對焦單眼相機系統,除了拿下1985年日本單眼相機銷售冠軍,高達200萬台的產量也是該廠記錄。Alpha-7000AF幾乎可說是現今所有自動對焦單眼相機的設計基礎。


何謂單眼相機?

        從單眼相機SLR的三個英 文單字Single Lens Reflex拆開來解釋,就是:單、鏡頭、反射。在這個定義下,只要一台相機使用同一顆鏡頭取景與拍攝,並使 用反光鏡分離兩者,它就可以被稱作單眼相機。

不能換鏡頭能不能叫單眼相機?

        可以,只要它用一顆鏡頭且機身內有反光鏡即可。代表機種如Olympus Camedia E-10/E-20。

沒有五稜鏡算不算單眼相機?

        算,最早的單眼相機是沒有五稜鏡的(如 Contax獨眼龍),Nikon F5/Pentax LX是可以摘下五稜鏡的,摘掉之後並不影響它單眼相機的基本結構,現在大多數的 120SLR也依然將五稜鏡列為選購配備。

反光鏡不會動能不能算是單眼相機?

        如果反光鏡是像Canon EOS-1N RS那樣的半透射固定式,那好像沒理由說它不是單眼。

只要有反光鏡就是單眼相機嗎?

        不盡然,如果相機的觀景與拍攝使用分開的鏡頭 (如Rolleiflex 2.8GX類型的TLR)[TLR:Twin Lens Reflex雙鏡頭反射式相機],就不能算是單眼相機。

只要是同時用一顆鏡頭取景與拍攝的相機就算單眼相機嗎?

        不盡然,如果沒有用反射鏡去區分兩者光路的相機(如Sinar F2座架式觀景相機),原則上就不能算是單眼相機。

可以換鏡頭的相機就算單眼相機嗎?

        不是單眼相機但是可以換鏡頭的相機太多了,在此不贅述。

何謂RF相機?

        RF是英文連動測距RangeFinder的簡稱,是在相機內裝入以三角函數原理設計的機械式連動測距儀進行測距與對焦,觀景中窗會以分像顯示對焦結果,沒有此機制的不能算是RF相機。

除了單鏡反射式的取景方法,相機還有哪些主要的觀景機制?

        TLR(Twin Lens Reflex)雙鏡頭反射式相機(也有人稱作雙眼相機)、直接觀景式(View-Camera)、RF(RangeFinder) 連動測距式、旁軸取景式
無取景窗式、綜合其中某幾種類型的混合式。

為何數位單眼相機成像會比消費型數位相機好?

        因為數位單眼相機所使用的CCD(Coupled-Charge Device,電荷耦合元件)或CMOS(兩者皆為數位相機所使用之感光元件,也是光電轉化的核心),一般而言尺寸都比一般消費型數位相機大上甚多。

        傳統的底片相機雖然也有尺寸之分,但最為主流的135卷裝底片,被普遍同時應用在專業單眼相機與一般傻瓜相機(且可完全互換),在感光元件相同的情形下,成像的品質便獲得了基本的保障。

        一般傻瓜相機由於而沒有反光鏡跟五稜鏡,所以機身可以壓縮到非常小,厚度有時甚至可逼近25mm(這已經快跟底片鐵罐直徑差不多了),而小相機鏡頭的設計上,鏡頭因為沒有反光鏡作梗,鏡片後鏡組可以無限深入機身(某些鏡頭深入可達18mm),一方面縮小鏡頭體積,另一方面也給予鏡頭設計上的自由度。歷史上有許多輕便銘機如:Contax T系、Ricoh GR-1、Leica CM、Minolta TC-1、Rollei 35、Minox 35、Nikon 28Ti/35Ti、Fujifilm Natura/KLASSE,甚至是便宜貨如:Olympus mju-2、Fujifilm TIARA、Yashica T4/T5都有著不輸(有時甚至是慘電)單眼相機鏡頭的高畫質表現。更別提像Contax G1/G2、Leica M機這些人間神話了。

        不過數位化之後,感光元件成為相機的一部分,加上影像處理晶片與相關電路,使得小相機很難塞進大尺寸的感光元件,但如果可以(如Sigma DP、Leica X1)其畫質表現相對於平價數位單眼相機也是毫不遜色的。

為何數位單眼相機較容易拍出背景模糊的淺景深照片?

        學過攝影的人,應該都要知道所謂的影響景深三要素:

        焦距:相同條件下,焦距越長景深越短。

        光圈:相同條件下,光圈越大景深越短。

        被攝物距離:相同條件下,相機距離被攝物越近景深越短。

        但是相較傳統135相機,數位相機還有一個變因:感光面積大小,或是DSLR所謂的焦長轉換倍率,也就是實體焦長與等效焦長之間的關係。

那麼,為什麼數位相機總是難以營造短景深效果呢?

        這當中最大的關鍵,就在於感光面積的大小:
┌──────────────┐
│                                                        │(左圖是大約情形,並非真正比例)
│  ┌─────────┐          │以左邊的圖形為例,
│  │                                    │          │外框是一般135底片的感光面積,
│  │                                    │          │內框則是APS-C尺寸的CCD感測範圍。
│  │                                    │          │
│  │                           CCD │          │我們可以明顯的辨別出:
│  └─────────┘          │外框面積比較大,內框面積比較小。
│                                135 Full Frame│(別急,這是第一步。)
└──────────────┘

        那麼,當使用相同焦長的鏡頭時, 較大的外框可以涵蓋較多的景物;而較小的內框能夠捕捉的東西比較少。換言之,內框與外框的視野不同,當內框想要裝下與外框相同面積的景物時,就必須使用較短焦距,視角涵蓋較寬的廣角鏡頭,這便是焦長轉換倍率的成因。

        因為我們數十年來已經習慣使用建構在135規格之 上的攝影相關標準,包括:焦長、視角、成像圈等等,但是與135規格相異的數位相機打亂了我們對焦距與視角的普遍認知,在傳統相機上是標準鏡頭的50mm焦長,用在數位相機上的涵蓋範圍,卻相同於傳統相機的80mm鏡頭。因此,雖然該鏡頭的實際焦距為50mm,但用於數位相機上 的效果卻等同傳統相機的80mm鏡頭,這便是數位相機50mm鏡頭等效於傳統80mm鏡頭的意義。

        回到景深三要素,我們知道兩顆鏡頭的光圈一樣,焦距也相同,但分別使用在數位及傳統相機上時,使用數位相機的一方必須遠離被攝物,藉以獲得和傳統相機相同的視野率,在這個遠離的中間,相機與被攝物距離的差異就出來啦!因為其他的條件都相同,但是數位相機必須拉長與被攝物間的距離,所以獲得的景深較長,傳統相機距被攝物距離短,景深自然也較短。

舉一個比較誇張的例子:

淺景深.jpg

        這張照片使用的鏡頭焦長為240mm 光圈值f/5.6,但是135相機同樣使用240mm f/5.6的鏡頭絕對拍不出一樣的效果,因為連結中的照片感光面積遠比135大,約為10.2cm x 12.7cm。


                        102x127mm
┌───────────────┐
│                                                            │(左圖有誇飾效果)
│                                                            │左圖的外框就是連結中照片的實際尺寸
│                                                            │內框則是一般135底片的感光面積
│                                                            │
│                                                            │當大框要裝滿一個人時,
│                                                            │相機可以離人很近,景深可以非常淺;
│                                                            │但是小框也想要裝下一個人時,
│                                                            │相機便得非離人極遠不可。
│                                                            │因為拉長了被攝物與相機之間的距離,
│                                                            │小框中的景深無論如何,
│                                                            │都會比大框長上許多。
│                                                            │
│                                           24x36mm │由於一般數位相機的CCD面積小,
│                                                ┌─┐│因此需要使用焦距更短的鏡頭來涵蓋更多景物,
│                                                │    ││所以一般數位相機很難營造出淺景深的照片。
│                                                │    ││
│                                                └─┘│
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