Po premierze lustrzanki Canon EOS 5D

Plotki o lustrzance Canon EOS 5D od kilku tygodni elektryzowały fanów fotografii cyfrowej. Spekulowano na temat nazwy, specyfikacji, wyglądu i ceny, choć producent do końca starał się utrzymać wszystko w ścisłej tajemnicy. Na czym polega fenomen popularności tego produktu?
Nie ulega wątpliwości, że w dniu wczorajszym dokonała się mała rewolucja. Obserwatorzy rynku fotografii cyfrowej właściwie przyzwyczaili się już do myśli, że najciekawsze mamy za sobą - wszystko zmierza do tego by tort podzieliło między siebie kilku najważniejszych producentów, potencjał każdego z nich jest dobrze znany, a istniejące linie produktowe będą ulegały jedynie drobnym udoskonaleniom. Tymczasem w środku "sezonu ogórkowego" przypomniały nam się stare dobre czasy.

Canon EOS 5D

Canon EOS 5D - zgadzamy się tu z producentem - inicjuje nową klasę sprzętu fotograficznego. Jest to lustrzanka cyfrowa wyposażona w pełnoklatkowy sensor obrazowy o wysokiej rozdzielczości, stworzona z myślą o fotografach wnętrz, ślubnych i studyjnych. Ten opis pasowałby do profesjonalnego EOS-1Ds Mark II, jednak na tym podobieństwa się kończą. EOS 5D jest znacznie mniejszy i nieco gorzej wyposażony (tak pod względem poziomu kontroli, jak i cech fizycznych). Będzie też sporo tańszy - nie znamy jeszcze ceny dla polskiego rynku, ale przypuszczalny przedział to 12.000 - 14.000 złotych. Słowem, jest to klasa profesjonalna, ale nie elitarna. Dokładnie w połowie drogi między 20D a serią 1D

Canon zdając sobie sprawę z nowatorskości własnych poczynań, przygotował na dzień premiery 5D kilka dokumentów opisujących zalety technologii Full Frame. Publikujemy je poniżej, wraz z krótką historią lustrzanek marki Canon. Postarajmy się jednak najpierw wypunktować najważniejsze tezy i zestawić je z tym czego nie ma w tekście przygotowanym przez dział marketingu Canona.

Podstawowa korzyść wynikająca z zastosowania matrycy o rozmiarze zbliżonym do klatki filmu małoobrazkowego (standard [135]) jest oczywista: nie musimy przeliczać ekwiwalentu ogniskowej, czyli korzystamy w pełni z możliwości optyki szerokokątnej. To radosna wiadomość dla fotografów, o których wspomnieliśmy wcześniej, szczególnie gdy posiadają oni już zestaw obiektywów systemowych Canon EF. Z drugiej jednak strony do reportażu lub niektórych specjalizacji przyrodniczych (czyli tam gdzie potrzebne są porządne teleobiektywy) przelicznik ogniskowej może być zaletą, a nie wadą. Ponadto znika inna zaleta współpracy zwykłych obiektywów z matrycami niepełnoklatkowymi, o której rzadko się pamięta. Otóż ostrość i rozdzielczość każdego obiektywu spada wraz z oddalaniem się od centrum kadru (patrz dowolny MTF Chart). Sensor APS-C taki jak w EOSie 20D niejako obcina część pola przenoszonego przez obiektyw, a zatem korzysta z tego co najlepsze, tj, z centralnej partii obrazu. Pełna klatka stawia optyce znacznie większe wymagania i będzie bardziej podatna na aberracje kolorystyczne i zniekształcenia fizyczne powstające na poziomie obiektywu.

pełnoklatkowa matryca CMOS

Oczywiście EOS 5D zgodny jest tylko serią Canon EF. Obiektywy EF-S będą, z racji zawężonego pola przenoszenia, winietować. Zresztą nie tylko one - na rynku pojawiło się w ostatnim czasie sporo świetnych obiektywów dedykowanych wyłącznie do cyfry. Powstały właśnie z myślą o osobach, którym zależy na ujęcia szerokokątnych i w niektórych przypadkach są te modele tańsze niż ich odpowiedniki o takiej samej ogniskowej wynikowej. Mówiąc wprost, ciekawe czy ktoś kto zakupił obiektyw Sigma 10-20 mm f/4-5.6 DC EX będzie zainteresowany nową lustrzanką Canona.

W tym miejscu nasze krytyczne dociekania muszą się zakończyć. Wszystkie inne wymienione w poniższych tekstach zalety matrycy [135] (to nasza propozycja nazwy dla tego formatu) są zgodne z prawdą. I to, że duży sensor mieści więcej pikseli, a zatem piksele będą większe a szumy mniejsze, i to, że obraz w wizjerze, nawet jeśli pole krycia wynosi tylko 96%, będzie większy i jaśniejszy, a nawet to, że warto było inwestować w technologię CMOS.

Jedyne pytanie, które chciałoby się zadać to "co zrobi konkurencja?". A raczej co zrobi Nikon, bo chyba nikt sobie nie wyobraża, by to innemu producentowi wypadało podnieść rękawicę. Wywiady obu firm mają się dobrze i z całą pewnością informacja o tym, że jeden z konkurentów pracuje nad czymś nowym, powoduje mobilizację w szeregach drugiego z nich. Tak było zawsze i tak będzie pewnie i tym razem (możliwe, że kolejny epizod poznamy w bardzo niedalekiej przyszłości). Tymczasem "sprzętowcy" całego świata mogą oddać się swojemu ulubionemu sporowi - który system jest najlepszy...


Dokumenty przygotowane przez firmę Canon

Przewaga całej klatki

Jedną z najważniejszych zalet aparatu EOS 5D jest zastosowanie w nim matrycy o formacie "całej klatki". Termin ten oznacza, że matryca aparatu ma praktycznie wielkość klatki małoobrazkowej 24x36mm. Aparaty wyposażone w tak dużą matrycę mają 4 główne zalety, które dotyczą kąta widzenia, głębi ostrości, obrazu w wizjerze i jakości zdjęć.

Kąt widzenia
Fotografowanie z matrycą mniejszą niż cała klatka w zasadzie "obcina" kadr, zmniejszając powierzchnie zdjęcia jakie zostanie zapisane. Nazywa się to czasem efektem powiększenia - zdjęcia wykonane przez aparaty o małej matrycy wyglądają jak zrobione za pomocą obiektywu o dłuższej ogniskowej. Na przykład - obiektyw o ogniskowej 100mm założony na aparat Canon EOS 350D z matrycą formatu APS-C ma efektywną ogniskową 160mm.

Małe matryce nie sprawiają problemów jeśli używamy obiektywów o długich ogniskowych. Jednak jedynie matryca formatu całej klatki pozwala fotografującym w pełni wykorzystać możliwości obiektywów szerokokątnych. Ogniskowa 24mm nadal ma 24mm a nie "zmienia się" w 38mm.


Głębia ostrości
Aby osiągnąć taki sam kąt widzenia jak aparat z matrycą o formacie całej klatki - aparat z małą matrycą musi być wyposażony w obiektyw o krótszej ogniskowej. Wraz ze skracaniem ogniskowej zwiększa się jednak zakres głębi ostrości. Tylko fotografując z dużą matrycą mamy możliwość korzystania z małej głębi ostrości, która jest czasem potrzebna na przykład do "rozmycia" tła.

Obraz w wizjerze
Obraz widziany w wizjerze aparatów EOS 5D i EOS-1Ds z dwóch powodów różni się od obrazu, który znamy z aparatów wyposażonych w matrycę APS-C i APS-H. Dzięki temu, że do wizjera dociera więcej światła obraz jest ostrzejszy i wyraźniejszy, co ułatwia kadrowanie, zwłaszcza w trudnych warunkach oświetleniowych. Po drugie - obraz jest po prostu większy, nie ma tu efektu tunelowego, jaki dają aparaty z małą matrycą.

Jakość zdjęć
Powierzchnia matrycy o wielkości całej klatki jest ponad dwukrotnie większa od matrycy APS-C. Dzięki zwiększeniu ilości pikseli zwiększa się rozdzielczość. Można również stosować większe piksele, które są bardziej czułe na światło i dają lepszą dynamikę obrazu oraz lepszy stosunek sygnału do szumu, nawet przy ustawieniu wysokiej czułości ISO.


Canon EOS 5D - przewaga dzięki matrycy CMOS

Canon EOS 5D jest wyposażony w nową matrycę CMOS formatu pełnej klatki, która została wyprodukowana przez Canona. Jako jedną z podstawowych platform technologicznych Canona - matrycę CMOS można znaleźć teraz we wszystkich lustrzankach cyfrowych Canon. Daje to modelowi EOS 5D i całej linii EOS liczne zalety.

Historia
Historia budowy czujników obrazu sięga u Canona roku 1987, kiedy to stworzył on sensor BASIS przeznaczony dla układu auto-focus aparatu EOS 650. Ciągle kontynuowane prace badawczo-rozwojowe doprowadziły w roku 2000 do premiery aparatu EOS 30D z matrycą o rozdzielczości 3,11 mln pikseli. Było to pierwsze kompecyjne zastosowanie matrycy CMOS w lustrzance cyfrowej. Wsparty sukcesem tego aparatu, Canon stale udoskonalał i rozwijał tą technologię. W marcu 2002 zaprezentował drugi aparat z matrycą CMOS - model EOS D60 miał rozdzielczość 6,3 mln pikseli.

W poszukiwaniu dużego sensora
Matryce aparatów EOS D30 i D60 miały format APS-C, czyli 22,7x15,1mm. W porównaniu - pełna klatka filmu małoobrazkowego ma format 24x36mm. Jednym z powodów, dla których Canon starał się stworzyć matrycę formatu pełnej klatki była potencjalnie lepsza jakość obrazu, jaką może ona oferować. Duża matryca może mieć większą rozdzielczość i składać się z większych pikseli. Co więcej, cały system EOS zbudowano w oparciu o fotografię małoobrazkową. Matryca formatu pełnej klatki pozwala zachować dotychczasowe doświadczenie fotograficzne - szerokokątne obiektywy nadal są szerokokątne, wizjer jest duży i jasny, możliwa jest również dokładniejsza kontrola głębi ostrości.

Lepsza rozdzielczość
Jest bardzo popularnym niezrozumieniem uważać, że podstawowym czynnikiem wpływającym na rozdzielczość jest matryca. Jest całkiem inaczej. Rozdzielczość - to zdolność systemu optycznego do rozróżniania dwóch leżących blisko siebie punktów. I zdolność ta, przede wszystkim, zależy od obiektywu. To z tego powodu zawodowi fotograficy są przygotowani do inwestycji w profesjonalną optykę, taką jak na przykład obiektywy serii EF- L Canona.

Obiektywy EF zostały zaprojektowane dla potrzeb filmu małoobrazkowego - ich konstrukcja daje optymalne rezultaty właśnie dla tego formatu. A matryca APS-C ma jedynie 40% powierzchni klatki. Od samych początków fotografii cyfrowej dla inżynierów Canona było jasne, że aby dać fotografom możliwość wykorzystania całej jakości obiektywów EF będzie konieczna stworzenie matrycy o powierzchni całej klatki.


Większe piksele
Większa matryca pozwala zwiększyć rozmiar pikseli przy zachowaniu takiej samej rozdzielczości. Większe piksele są bardziej wrażliwe na światło i mają większy zakres dynamiki, co daje więcej szczegółów - zwłaszcza w światłach i cieniach obrazu. Mają również lepszy stosunek poziomu szumów do sygnału [S/N], szczególnie przy wysokich czułościach.]

{BIT|Problemy z produkcją

Czujniki obrazu - tak jak i inne układy scalone - produkowane są za pomocą fotolitografii. Większość urządzeń fotolitograficznych spotykanych w przemyśle półprzewodnikowym pozwala podczas jednej ekspozycji na stworzenie układu wielkości matrycy APS-C. Produkcja większych matryc wymaga bardzo precyzyjnego zgrania i pozycjonowania kolejnych ekspozycji.

Podczas tworzenia matryc CCD, proces pozycjonowania kolejnych ekspozycji może prowadzić do złych połączeń między kanałami przepływu danych, które zbierają informacje z poszczególnych pikseli. Jest to bardzo duży problem, ponieważ nie wzmocniony sygnał płynący z piksela jest bardzo podatny na wszelkie zakłócenia, zwłaszcza podczas przechodzenia przez granice naświetlania.

Jednym ze sposobów obejścia tego problemu jest zlokalizowanie wzmacniaczy sygnału na zewnętrznych rogach matrycy - tak, by sygnał nie musiał przechodzić granic naświetlania. Ponieważ jednak obróbka sygnału jest troszkę różna w każdym wzmacniaczu - dane opuszczające każdy z sąsiadujących segmentów matrycy mogą się różnić od siebie.

W przeciwieństwie do matryc CCD - matryc CMOS mają wzmacniacz sygnału tuż przy każdym z pikseli. Ponieważ otrzymujemy mocny i stabilny sygnał - nie ulega on degradacji podczas przechodzenia przez granice naświetlania fotolitograficznego matrycy. Optymalizując produkowane przez siebie krzemowe płytki, Canon uzyskał ekstremalnie jednorodną charakterystykę wzmacniaczy sygnału. A pozostające niedokładności są trudne do uchwycenia, są bowiem przypadkowo rozmieszczone na powierzchni całej matrycy.


Pierwsza matryca o powierzchni całej klatki
W listopadzie 2002 odbyła się premiera aparatu EOS-1Ds z matrycą o rozdzielczości 11,1 mln pikseli, który był pierwszym aparatem Canona z matrycą formatu pełnej klatki. Aparat ten osiągnął natychmiastowy sukces. Jakość obrazu, zakres czułości 100-1250 ISO [rozszerzany do ISO 50] i szybkość fotografowania do 3 kl/sek - ustanowiły wzorzec, z którym można porównywać następne cyfrowe lustrzanki.

EOS-1Ds nie miał konkurencji aż do listopada 2004, kiedy to Canon zaprezentował swój drugi cyfrowy aparat z matrycą formatu całej klatki - model EOS-1Ds Mark II o rozdzielczości 16,7 mln pikseli. Dzięki nowym mikrosoczewkom nad każdym z pikseli i nowoopracowanym systemom redukcji szumów - matryca CMOS drugiej generacji jest praktycznie pozbawiona szumów. Jej szeroki zakres dynamiczny prowadzi do zdjęć o subtelnym oddaniu szczegółów w całym zakresie gęstości obrazu. Według wielu krytyków - jakość obrazu nie tylko przewyższa jakość zdjęć otrzymywanych z filmu małoobrazkowego ale dorównuje jakości średniego formatu.]

{BIT|Mało szumu, niskie zużycie energii

Jedną z przewag stosowanej przez Canona technologii CMOS nad technologią CCD jest niższy poziom szumów i niższe zużycie energii. Matryce CCD używają systemu skomplikowanych połączeń, by ładunek powstający w każdym z pikseli dostarczyć do wzmacniacza na brzegu matrycy. Do procesora obróbki obrazu informacja wysyłana jest dopiero po tym, jak sygnał płynący z każdego piksela zostanie odczytany i wzmocniony.

Operacja ta zajmuje sporo czasu i zużywa dużo energii. Trudno jest zrobić aparat z matrycą CCD, który byłby szybki i wydajny. Duże zużycie energii powoduje powstawanie sporych ilości ciepła dodatkowo zwiększającego poziom szumów i pogarszającego jakość obrazu.

Wręcz przeciwnie - konwersja sygnału w matrycach CMOS Canona odbywa się na poziomie indywidualnego wzmacniacza każdego z pikseli. Unika się więc niepotrzebnego przesyłania danych, co bardzo przyspiesza dotarcie sygnału do procesora obróbki obrazu. Zmniejsza się przy tym poziom szumów i zużycie energii.

Taka charakterystyka matrycy CMOS stosowanej w aparacie EOS 5D staje się wyraźna zwłaszcza przy wysokich czułościach i długich czasach ekspozycji


Stały rozwój
Od początku 2004 roku, Canon zaprezentował pięć nowych matryc CMOS drugiej generacji:
  • EOS-1Ds Mark II - matryca formatu pełnej klatki o rozdzielczości 16,7 mln pikseli
  • EOS-1D Mark II i EOS-1D Mark II N - matryca formatu APS-H o rozdzielczości 8,2 mln pikseli
  • EOS 5D - matryca formatu pełnej klatki o rozdzielczości 12,8 mln pikseli
  • EOS 20D i EOS 20Da - matryca formatu APS-C o rozdzielczości 8,2 mln pikseli
  • EOS 350D - matryca formatu APS-C i rozdzielczości 8,0 mln pikseli

 
Komentarze
Polecane artykuły
Nikon Z7 - test aparatu
6 Lis 2018
Nikon Z7 to pierwszy pełnoklatkowy bezlusterkowiec japońskiego producenta. Czy nowy aparat z 45-megapikselową, stabilizowaną matrycą dorówna jakością cenionym lustrzankom Nikona? Czy jest godną konkurencją dla aparatów z serii Sony A7? Sprawdźmy.
17
Samyang AF 14 mm f/2.8 EF - test obiektywu
26 Paź 2018
Czy Samyang AF 14 mm f/2.8 EF okaże się „idealnym partnerem do podróży“ i sprosta oczekiwaniom wymagających fotografów? Producent nie ma co do tego wątpliwości. Postanowiliśmy więc sprawdzić w praktyce możliwości nowej ultraszerokokątnej stałki z mocowaniem Canon EF.
5
Samyang AF 14 mm f/2.8 EF - zdjęcia przykładowe
22 Paź 2018
Ciekawi, jak w praktyce sprawdza się najnowsza konstrukcja Samyanga z mocowaniem Canon EF? Zobaczcie zdjęcia przykładowe wykonane najnowszym modelem AF 14 mm f/2.8 EF. Czy okaże się on "czarnym koniem" w segmencie ultraszerokokątnych szkieł?
0
Fujifilm XF10 - test aparatu
11 Paź 2018
Kierowany do hobbystów, XF10 z 24-megapikselową matrycą APS-C i stałoogniskowym, jasnym obiektywem 28 mm f/2.8 ma być ciekawą alternatywą dla smartfona i towarzyszem codziennych chwil. Zobaczcie, jak wypada w praktyce.
2