漫談數碼相機發展史:有些事實可能會顛覆你的認知

幾天前,在小胖跟好友出門拍攝時,朋友無意間問了一句:是誰那麼聰明,發明了第一台數碼單反相機呢?這無疑引發了小胖思緒的洪流,在很多人的認知里,數碼單反基本就與日系品牌畫上了約等號,而當年的膠片巨頭柯達總是給人「因為從膠片到數碼轉向太慢才死翹翹」的印象,不過,事實上世界上第一台數碼相機,其實是柯達製造的,而且年份絕對比你想的要早很多——1975年。

原始時代:1969~1991,索尼佳能尼康獨立於膠片機的摸索

美國AT&T貝爾實驗室(如雷貫耳吧)的兩位科學家威拉德.博伊爾和喬治.E.史密斯在1969年發明了數碼相機中廣泛使用的CCD感光組件(這兩位大神因此在2009年榮獲諾貝爾物理學獎)。1971年,貝爾實驗室科學家首次用CCD記錄了黑白影像,而在關鍵的1975年,柯達工程師史蒂文.賽尚造出全世界第一台數碼相機,解析度僅為100 X 100,且只能拍攝黑白,使用卡帶儲存影像,但卡帶的速度相當慢,從拍攝到完成寫入需要23秒,而且整個系統重3.6公斤(如下圖)。而接緊接著,柯達公司的布萊斯.拜耳在1976年取得記錄彩色影像的專利(RGGB拜耳陣列發明者),而目前大數碼相機感光元件設計都是基於該技術而來。

而自從CCD發明後的10來年,主要都是在天文、太空、國防、科研以及電視等領域使用,真正開始嘗試進入民用級市場的你猜猜是誰?不是佳能不是尼康,而是索尼Mavica,但該項目並未正式量產,而1984年佳能在洛杉磯奧運會上發表了一台數碼原型機,拍攝的照片可以直接通過電話線傳回日本,由讀賣新聞印刷刊登,而這才真正打開了民用數碼相機的開端。而在3年後的1987年佳能正式推出了RC-701型數碼相機,從外形來看其實倒很像現在的M系列無反,但它有反光鏡系統,用的是2/3英寸CCD(8.8mm X 6.6mm,等效轉換係數3.93)、解析度320 X 300(如此低的解析度是因為從電視攝影機引入的CCD技術,這是90年代之前索尼佳能尼康的主要發展方向),影像儲存於2英寸軟盤中,有三個可更換鏡頭:11-66mm F1.2(等效43-260mm)、50-150mm F2.8(等效195-585mm)、和6mm F1.8(等效24mm)。

索尼在1986年推出Mavica MVC-A7AF,也是2/3英寸畫幅,但不可更換鏡頭,採用固定的12-72mm F1.4(等效47-283mm),可以手動對焦也可以自動對焦,拍攝者可以在照片中加錄聲音說明(這還挺獨特的)。1989年的Mavica MVC-5000更特別,有兩個2/3英寸CCD,分別記錄亮度和色彩(有點像現在的黑白/彩色雙攝手機),總計78萬像素,配套有三個手動鏡頭,但有趣的是至少有一顆是佳能製造,那時候的日系品牌在介面等方面還是比較隨意組合,沒有形成體系。

尼康進入來得比索尼和佳能晚,到1986年才推出原型機,1988年推出QV-1000C,2/3英寸CCD、可用的ISO為400、800和1600、並且配兩個鏡頭10-40mm f/1.4和11-120mm f/2、影像儲存在2英寸的軟磁碟內,但只記錄黑白影像。

柯達:膠片機身+數碼後背,很長一段時間的世界第一

雖然柯達是世界上第一個用CCD成像,也是發明了拜耳陣列的廠商,但在索尼佳能尼康玩轉CCD數碼相機的時候,沒有自家相機產品系統的柯達在做什麼呢?你們玩的是從電視攝影機轉出的數碼機,那我就從膠片單反入手唄!1986年柯達就造出了史上第一塊超過100萬像素的CCD(140萬像素),1987年美國政府訂購了搭載該CCD的相機Electro-Opic Camera——改裝自佳能New F-1膠片單反相機,其實就是簡單粗暴地把CCD放在膠捲倉底部,而拍攝的數碼照片則通過有線牽出的方式連接到外置的8mm磁帶盒裡,還需要用專門的讀取設備來進行讀取。

但這個組合有足足3個部分,關鍵是拍照與記錄的部分完全分離,所以在1989年柯達又進行了改良,以尼康F3為基礎,把存儲器做成手柄安裝在卷片馬達的位置上,隨後又進行了幾次改動並完全一體化設計,在1991年正式命名為柯達Professional DCS,成為了世界上第一台正式面向民用市場的數碼單反相機

在解析度上,該機是1280 X 1024(130萬)、1992年使用尼康N8008s/F-801s自動對焦機身的下一代Professional DCS 200提高到1524 X 1012(150萬)、到1995年的Professional DCS 460就增加到3060 X 2036(620萬)……然後一代代地不斷基於尼康或佳能膠片機身來進行「嫁接」設計,除此之外柯達也生產過若干中片幅數碼後背,徠卡M8和M9的感光元件也是柯達出品,說柯達只做膠片?看看這近20年它都生產了多少數碼相機,空白處為暫時無法查到的資料。

有意思的是,在2001年生產DCS 7xx系列之後,因為數碼單反實在不賺錢,柯達本打算放棄這條產品線(所以數碼並不是一開始就十分受寵,在計算機遠沒有那麼普及的時代也是經歷了多年的掙扎)。但那時盛傳佳能會在不久推出全畫幅的1200萬像素機型EOS 1Ds,售價為9000美元(這傳聞基本是真的),激發了柯達再博一次的雄心,在2002年9月的Photokina發表了DCS Pro 14n,以尼康N80/F80機身為基礎,內置4535 X 3024(1370萬像素)的全畫幅CCD,售價5000美元以內。雖然有跳票、內置256MB存儲太小、外形設計不良、低感噪點偏高等毛病,但在影棚或亮度足夠的場合,DCS Pro 14n仍然是一台性能非常強悍的機身,那時候很多影樓和人像攝影師都很喜歡用它和富士FinePix S系列,主要就是兩家膠片大廠對色彩,特別是人像膚色的詮釋非常符合大眾審美。

見證新時代:佳能尼康領銜的成像原件/機身結構一體化設計

可以說在2000年左右的時候,柯達都依然是整個數碼相機領域當之無愧的老大,但它最大的結構性缺點就是沒有設計和生產機身的能力,受制於尼康佳能等廠商,整合度方面也沒有什麼優勢。而尼康佳能又不傻,你依託於我還要騎在我頭上,那我為什麼不做一個從感光元件到機身設計全都屬於我自己的產品呢?於是在1999年,尼康推出了第一款從裡到外都完全是同一家廠商設計生產製造的數碼單反相機——尼康D1,採用APS-C畫幅(23.7mm X 15.5mm,換算係數1.6),2000 X 1312解析度(270萬像素),雖然跟柯達同世代機型相比性能還有點差距,但我們都知道這就是現代數碼單反的樣子,歷史已經告訴我們尼康的選擇毫無疑問是正確的。

2000年左右,佳能也緊隨尼康發布了自家設計生產的EOS D30,而這也是是第一台使用CMOS感光原件的數碼單反,片幅比尼康D1的小一些(22.7mm x 15.1mm,換算係數1.6),解析度為2160 X 1440(310萬)。

下一個突破是2002年,佳能EOS 1Ds(4064 X 2704,1100萬)、康泰時N Digital(3040 X 2016,600萬)和柯達Professional DCS Pro 14n(4536 X 3024,1370萬)先後出現,這些全都是全畫幅機身,倒是原本領先一步發表自家數碼單反的尼康卻遲遲等到2007年才推出全畫幅機身D3(4256 X 2832,1210萬),2008年索尼也推出全畫幅的A900(6048 X 4032,2400萬)。而再後來的事情,大家都知道了。整個數碼單反的大事件基本就是如下圖所示:

所以柯達為什麼會沉淪?最大的原因還是在於自己沒有機身設計功底,如果在最財大氣粗的時候收購了任何一家具備此實力的廠商,它的結果可能就很不一樣了,當然這樣的事情只能發生在平行宇宙里了。從整個數碼相機以及單反數碼相機這40年左右的發展史來看,前20年幾乎都賺不到錢,發展速度非常緩慢,而後20年隨著計算機開始漸漸普及,大家都能切實感受到數碼攝影帶來的便利性,於是數碼相機的發展開始加速。到現在幾乎2年就能看到質變級的進步,而且這才出來多久,無反都是一副要「革了單反的命」的架勢,所以數碼相機的變遷依然還是非常有趣的,或許多年以後再回看,也會覺得很精彩吧。


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