Tại sao không có cảm biến xoay thay vì kẹp để chụp ảnh chân dung?

Tại sao có (ít nhất là theo hiểu biết của tôi) không có cảm biến có thể xoay thay vì kẹp để chụp ảnh chân dung. Có vẻ như là một giải pháp tuyệt vời để có được một chiếc máy ảnh DSLR nhẹ cho cả chụp ảnh phong cảnh và chân dung. Có những khó khăn kỹ thuật?

Những lý do để không có cảm biến xoay mà tôi có thể nghĩ đến là:

• Những khó khăn về mặt kỹ thuật
• Không có nhu cầu về nó vì các nhiếp ảnh gia chân dung muốn có một máy ảnh lớn hơn vì hầu hết các phiên đều ở trong studio và trọng lượng không phải là vấn đề.
• Máy ảnh sẽ dễ vỡ hơn khi có cấu trúc xoay.

Mặt khác, tôi thấy những lợi thế thứ cấp có cảm biến xoay như cân bằng ngang tự động và thậm chí ổn định hình ảnh từ chuyển động cuộn.

Có điều gì tôi chỉ thiếu ở đây?

Máy ảnh sẽ cần phải lớn hơn một chút và nặng hơn ngoài việc phức tạp và dễ vỡ hơn.

Chúng tôi đã từng ở đó trước đó, trong những ngày quay phim, khi các máy ảnh định dạng trung bình phổ biến là các máy ảnh DSLR định dạng 6x6 vuông như Hasselblad 503cx và Rollei 6006, và định dạng 6x7 quay ngược của Mamiya RB67 và RZ67. Vì lưng Mamiya quay, chúng thực sự phải là máy ảnh 7x7 (kích thước 6cm là chiều rộng của cuộn phim). Điều đó có nghĩa là gương và màn hình lấy nét phải đủ lớn để hỗ trợ hình ảnh dài 7cm theo cả hai hướng. Mamiyas rất lớn so với 'Blads, và điều đó chỉ để có tỷ lệ khung hình 4: 5 hoạt động theo cả hai hướng. ¹ Nó sẽ tệ hơn đáng kể với tỷ lệ khung hình 2: 3.

Vì cảm biến cỡ APS-C rộng bằng cảm biến full-frame cao, bạn có thể đặt các tác phẩm vào hộp gương DSLR tiêu chuẩn mà không cần sửa đổi hệ thống ống kính, nhưng để nó hoạt động với máy ảnh DSLR full-frame, bạn sẽ cần sử dụng một hệ thống lắp ống kính khác với khoảng cách đăng ký dài hơn để chứa gương lớn hơn. Bạn cũng cần phải lo lắng về việc che giấu khung nhìn cho định dạng hiện đang sử dụng và tạo một khung ngắm bao phủ màn hình lớn hơn với kính ngắm và độ phóng đại hợp lý (và thông tin VF ở đâu đó gần hình ảnh mà không bị che khuất bất cứ điều gì).

Ngoài việc xây dựng gương phản chiếu và màn hình xem đủ lớn để hỗ trợ cả hình ảnh ngang và dọc, một màn trập mặt phẳng tiêu cự cũng cần phải di chuyển theo chiều dài của cảm biến. Về bản chất, một cảm biến cỡ APS-C sẽ cần một màn trập toàn khung hình và một camera toàn khung hình sẽ cần màn trập từ Leica S. Hoặc tốc độ đồng bộ hóa sẽ giảm hoặc chi phí sẽ giảm đường lên.

Máy ảnh Mirrorless sẽ làm cho kịch bản này thực tế hơn rất nhiều, với chi phí làm cho cơ thể tự to hơn và nặng hơn một chút. Và, tất nhiên, phức tạp hơn về cơ học và mong manh. Việc thiếu gương và màn hình lấy nét, ít nhất, có nghĩa là ngàm ống kính sẽ không cần thay đổi.

Mặc dù vậy, mũ trùm ống kính sẽ cần ít hiệu quả hơn. Hình dạng "hoa tulip" hiện tại đang được sử dụng được thiết kế để phù hợp với hình ảnh hình chữ nhật mà không bị mờ. Nếu cảm biến quay, nắp ống kính sẽ phải tròn hoặc vuông để chứa cả hai định dạng.

^{"6x6" thực sự là 56mm x 56mm và "6x7" là 56mm x 70mm. Bộ phim rộng 6cm, nhưng hình ảnh có viền 2 mm.}

Toàn bộ hộp đèn, bao gồm cả gương phản xạ hình chữ nhật cũng cần phải được xoay. Bạn cũng sẽ cần một lăng kính / kính ngắm thứ hai để bắt được ánh sáng phát ra từ gương xoay hoặc bạn cũng cần có khả năng xoay lăng kính / kính ngắm. Điều tương tự cũng xảy ra với mảng AF trong sàn của hộp đèn bắt ánh sáng khỏi sự phản chiếu của gương thứ cấp gắn với gương phản xạ. Tại thời điểm đó, bạn đã quay một nửa máy ảnh! Việc đặt một bộ điều khiển dọc ở dưới cùng của máy ảnh dễ dàng hơn nhiều (như các thân máy chuyên nghiệp hàng đầu như Canon 1D X hoặc Nikon D4 làm) hoặc trên một kẹp pin tùy chọn cũng làm điều tương tự (đối với hầu hết các máy DSLR khác) .

Tôi nghĩ rằng câu trả lời ngắn gọn là bạn phải thiết kế một giá treo mới cụ thể để đạt được điều này hoặc sử dụng một cảm biến nhỏ hơn giá treo sẽ hỗ trợ (ví dụ: cảm biến ASP-C chỉ có giá treo EF; không có EF-S) .

Ví dụ, nếu bạn tháo ống kính ra khỏi Canon 5D và nhìn vào gương / cảm biến (bạn có thể sử dụng chế độ Bóng đèn hoặc chế độ làm sạch cảm biến để xem), bạn sẽ thấy có rất ít phòng xung quanh cảm biến cho bất kỳ điều gì khác. Chiếc gương gập lên ngay phía trên đỉnh của cảm biến, và khi xuống thì nó càng hướng về phía sau của ống kính EF cho phép.

Có hai cách bạn có thể đi với ...

Cho phép một cảm biến toàn khung xoay, sẽ yêu cầu có không gian hiệu quả cho cảm biến vuông (36x36 mm thay vì 36x24 mm tiêu chuẩn cho toàn khung hình). Do đó, điều này cũng có nghĩa là có một gương lớn hơn để bao phủ toàn bộ không gian đó (và một khung ngắm lớn hơn) và gương sẽ gập lên cao hơn để đặt cảm biến ở chế độ dọc.

Vì gương phải ngồi ở 45 độ và cần phải gập lên để cho phép chụp ảnh. Không gian giữa cảm biến và mặt bích ống kính sẽ cần phải tăng lên. Khoảng cách mặt bích cảm biến hiện tại được giảm thiểu, cho phép có đủ không gian cho gương hiện có ở đây và thiết kế ống kính phụ thuộc đặc biệt vào việc tập trung ánh sáng vào cảm biến ở khoảng cách mặt bích cảm biến tiêu chuẩn. Bạn không thể thay đổi tham số này mà không cần thêm quang học (cũng cần phải phù hợp với không gian đó!).

Nói tóm lại, cho phép cảm biến chân dung có nghĩa là gương lớn hơn, cao hơn và khoảng cách mặt bích cảm biến dài hơn so với ngàm ống kính được thiết kế cho. Tôi đoán rằng nếu bạn thực sự quan tâm, bạn có thể thiết kế một chiếc gương tránh đường bằng một cơ chế khác (ví dụ như lật và trượt), nhưng điều này sẽ phức tạp hơn, dễ bị thất bại hơn và có thể chậm hơn nhiều.

Tuy nhiên ... nếu bạn muốn giữ khoảng cách mặt bích cảm biến hiện có, bạn có thể giới hạn kích thước của cảm biến tương ứng. Chiều cao của cảm biến toàn khung hình là 24mm, do đó, cảm biến cỡ APS-C sẽ phù hợp với không gian này ở chế độ dọc (Nikon ~ 23,6mm, Canon ~ 22,2mm).

Tuy nhiên, bạn cần giữ một chiếc gương có kích thước tương tự như máy ảnh full-frame, và do đó không thể sử dụng các ống kính mở rộng hơn vào thân máy (như ống kính ngàm EF-S của Canon). Hình ngũ giác và kính ngắm cũng sẽ phải có kích thước đầy đủ để phù hợp với chế độ dọc.

Nói tóm lại, bạn chỉ cần đặt cảm biến APS-C đang quay trong máy ảnh full-frame. Hoặc nếu bạn bắt đầu từ máy ảnh APS-C, bạn sẽ giảm kích thước cảm biến xuống nhỏ hơn một chút so với kích thước Bốn phần ba (tức là chiều rộng tối đa ~ 15mm). Dù bằng cách nào, có vẻ như bạn mất nhiều hơn bạn có được.

Trong máy ảnh không có gương, điều này có thể thực hiện được (vì bạn không có gương cao hơn để cản đường), nhưng sau đó không còn là máy ảnh DSLR nữa (và có thể rẻ hơn để tạo cảm biến vuông hơn so với xoay, đặc biệt là tại kích thước nhỏ hơn của cảm biến mirrorless điển hình).

Cuối cùng, một điều phức tạp nữa sẽ là hiệu chuẩn chính xác khoảng cách mặt bích cảm biến: cảm biến xoay có nghĩa là điều này có thể dễ dàng thay đổi khi nó quay, hoặc dễ dàng bị loại ra khỏi vị trí để nó không song song hoàn toàn với mặt bích lắp ống kính.

Bạn sẽ cần một công cụ tìm xem có thể hiển thị hình ảnh theo hướng dọc. Bạn sẽ cần một màn trập có thể mở và đóng hướng bạn muốn. Bạn sẽ cần có khả năng điều chỉnh cảm biến AF. Có nhiều phức tạp hơn và những thứ để phá vỡ. Nó là xa, dễ dàng hơn nhiều và đáng tin cậy hơn để quay camera.

Nếu có một máy ảnh, thậm chí với cùng một mức giá và chất lượng chính xác (điều đó là không thể, nó sẽ phải đắt hơn nhiều), có cảm biến xoay so với một máy quay yêu cầu quay, tôi sẽ chọn một máy ảnh điều đó đòi hỏi phải quay camera mỗi lần. Tôi khá chắc chắn rằng hầu hết các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp sẽ chọn điều tương tự cho độ tin cậy của một hệ thống có ít bộ phận chuyển động và độ phức tạp.

Đơn giản là không có thị trường đủ để một thiết bị như vậy có khả năng tài chính.

Bạn muốn tiếp cận với một hệ thống quang học chính xác, lấy các bộ phận tinh tế nhất của nó và biến chúng thành các bộ phận chuyển động? Yeowch! Đó là một cách khủng khiếp để có được một máy ảnh không định hướng. Có lẽ chúng ta có thể có một kế hoạch tốt hơn. Chúng ta hãy nghĩ về một máy ảnh không biết định hướng không yêu cầu cơ chế xoay cơ chính xác.

Chúng tôi sẽ làm điều đó trong điện tử. Chúng ta sẽ bỏ qua vòng quay cơ học và tạo ra một máy ảnh có cảm biến hình vuông, sau đó cắt nó và vứt dữ liệu sang các cạnh mà chúng ta không muốn. Điều đó đủ dễ dàng. Tất nhiên, chúng tôi sẽ trả nhiều tiền hơn cho khu vực cảm biến phụ (và các thành phần liên quan) sẽ bị lãng phí. Vì vậy, nó đắt hơn khiêm tốn, nhưng hợp lý.

Chúng tôi cũng có thể chuyển sang chụp hình vuông ... nó hoạt động cho Instagram ...: b

Điều đó vẫn không mua cho bạn việc cân bằng tự động, mặc dù: chúng tôi cần xoay tùy ý . Đối với điều đó, chúng ta cần phải suy nghĩ vòng tròn! May mắn là ống kính của chúng tôi đã tròn. Thực tế, bạn có thể hỏi tại sao chúng ta không chụp vòng tròn cho tất cả các bức ảnh của mình. (Lý do là các vòng tròn rất khủng khiếp và không ai muốn chúng. Máy quay phim cần phải đối mặt với thực tế rằng bộ phim là một đường thẳng. Và ảnh kỹ thuật số vẫn dựa trên dữ liệu pixel hình chữ nhật.)

Nhưng dù sao. Thấu kính tròn. Chúng tôi cũng sẽ cần một bộ cảm biến hình tròn ¹ , và một cách hiệu quả để chuyển dữ liệu cảm biến của chúng tôi vào hình chữ nhật pixel dữ liệu sau khi bị kỹ thuật số luân chuyển đến góc độ tùy ý . Chúng tôi có thể làm điều đó, nhưng chúng tôi mất độ trung thực, vì các pixel không còn tương ứng 1-1 với các yếu tố cảm biến nữa. Ngay khi chúng tôi gọi xoay vòng, chúng tôi mất độ phân giải hiệu quả ngay lập tức.

Chúng ta có thể chuyển sang lý thuyết thông tin và xem sự mất mát thông tin này tồi tệ như thế nào. Định lý lấy mẫu Nyquist-Shannon nói rằng việc lấy mẫu tín hiệu của chúng ta cần có tần số ít nhất gấp đôi tần số để thu được tín hiệu hoàn hảo. Vì vậy, nếu mục tiêu của chúng tôi là một đại diện 8 megapixel thực sự của hình chữ nhật hai chiều, thì chúng tôi cần một cảm biến có 32 megapixel (nghĩa là trong hình chữ nhật - chúng tôi sẽ cần nhiều hơn bên ngoài nó). Cũng sẽ có rất nhiều phép toán xoay và chia tỷ lệ ma trận 32 megapixel với độ chính xác đủ cao để tránh mất độ trung thực. Nếu bạn muốn làm điều này trên máy ảnh, bạn sẽ muốn có một con chip chuyên dụng cho việc đó, giống như GPU.

Bạn có thể thấy làm thế nào điều này bắt đầu trông đắt tiền không cần thiết, ít nhất là với công nghệ ngày nay. Có lẽ sau nhiều năm phát triển công nghệ máy ảnh, nó sẽ trở nên phổ biến.

¹ Được rồi, nó sẽ không phải là cảm biến hình tròn, nó sẽ là một cảm biến hình vuông khác mà bạn chỉ sử dụng các pixel trong một vòng tròn trong cảm biến. Dễ dàng hơn để sản xuất và đọc dữ liệu pixel từ.