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【你造吗】有图有真相 带你走进单反相机的内部世界

【你造吗】有图有真相 带你走进单反相机的内部世界

2014-08-19 中关村在线

一台8年前的老单反相机EOS-30D被遗忘在角落已经很久了,这天它被无意间翻了出来。这部当年售价万元左右的单反相机最终命运如何?遭遇拆解!如果你之前没有机会看到相机诸如传感器、五棱镜、屏幕、主板等零件,今天你有眼福了,马上带你走进单反相机的内部世界,有图有真相!

8年老机,全金属框架结构

  这台佳能EOS-30D虽然在当年来看并不是旗舰级的产品,但无论是机身做工还是产品用料,绝对不会比现在的全画幅单反相机差。尤其是它的金属外壳,其手感与防护性是现在的塑料外壳相机所不能比拟的。

如今的中端单反相机多为半金属、半塑料设计,只有在旗舰级的单反相机上才能找到全金属机身的影子。很难想象当年的这台APS-C画幅相机却采用了全金属的设计,前脸、背部、机顶、以及底座无一不是镁合金制成。

金属机身的两大优势为手感好、坚固,没事砸个核桃什么的都不在话下。当然弊端也是有的,就是会大幅度的提高机身重量。EOS-30D的机身重量达到了700g,几乎快赶上现在全画幅单反相机EOS 6D了。

反光镜与快门帘

每当我们给单反相机换镜头的时候就会看见相机内部有一个呈倾斜状态的“镜子”,这个镜子实际上叫做反光镜。它的作用是将镜头捕捉到的画面反射到上方的五棱镜中,再传递给正在取景器处观察的摄影师。当摄影师按下快门的一瞬间,反光镜会抬起,同时快门帘也会打开,让更里面的CMOS进行感光,从而记录画面。

反光镜的中央部分实际上是半透的,一部分光线会透过反光镜照射到后方的另一块小反光镜上,这部分光线最终会传递到相机底部位置的对焦感应器中,这样对焦感应器就可以进行对焦了。

无反相机(微单相机)和单反相机最大的区别就是有无反光镜结构,无反相机是没有反光镜结构的,因此它可以大幅度的压缩相机的体积,以此来获得更加便携的机身大小。

如果你试着将反光镜抬起,那就会发现在它的后面有一片黑色的“幕帘”,这个形似幕帘的装置就叫做快门帘,它的开启与关闭控制着相机的曝光时间。

仔细观察会发现,快门帘实际上有两层,前面的一层处于打开状态,遮住了感光窗口,而后面的一层则处于收缩状态,隐藏在了感光窗口的下方。这两层帘实际上就是我们所说的前帘与后帘。

当按下快门按钮,反光板升起、光圈收缩、快门动作时,前帘迅速收往感光元件窗口无后帘的一侧,打开感光窗口使感光元件曝光。设定的曝光时间一到,后帘迅速由重叠状态向另一侧伸展,将窗口遮挡;随后,前后帘首尾重合回到起始状态,反光板落下光圈恢复最大,完成一次曝光过程。

了解了这个过程后,大家就应该知道为什么当我们使用闪光灯搭配高速快门拍摄时,画面的下方往往会出现黑边。那个黑边实际上就是后帘迅速伸展时遮住感光窗口造成的。所以大家在使用闪光灯拍摄时,快门速度最好不要超过1/250秒。

CMOS与红外阻隔滤镜

   层层剥离之后我们就看到了处于核心位置的CMOS图像传感器。EOS-30D采用了一块APS-C画幅的850万像素CMOS,虽然850万像素在如今看来的确小儿科的一点,但是在当时来看还是非常先进的。

作为相机的最核心组件,图像传感器还是非常复杂的,它是一个典型的多层结构,从外到内分别包含了红外阻隔滤镜、紫外阻隔滤镜、低通滤镜、色彩滤镜等,当然每片滤镜上还有数不清的涂层存在。因此平时我们看到的并不是CMOS本身,而是挡在它前面的众多滤镜们。

我们可以看到拆除下来的红外阻隔滤镜还是非常厚实的,因此我们在清理传感器时并不太可能因为大力而将其轻易损坏。并且在对其用圆珠笔、小刀进行暴力测试后也没有看到明显的划伤,由此可见它的质量还是相当过硬的。

五棱镜与对焦感应器

单反相机之所以有一个宽宽的“额头”,是因为里面隐藏了一个五棱镜。五棱镜通常是一整块实心的玻璃经过切削研磨而成,然后在外表(除与对焦屏和取景目镜相接的两个面外)均镀上反光材料,在其内部形成镜面反射。它是单反相机取景的反光装置,其作用是将对焦屏上上下颠倒的图像矫正过来,使取景看到的图像与直接看到的景物方位完全一致。

优质光学玻璃精磨而成的五棱镜有非常优秀的光学性能,反射率极高,光路中光线损失非常少,因此取景视野明亮清晰。但是,优质的五棱镜往往造价昂贵,而且比较沉重,增加了整台相机的成本和重量。所以一般只有中、高端单反相机才使用五棱镜作为取景装置,而一般低端单反相机则是使用一种叫做五面镜的装置来代替五棱镜。

仔细观察我们会发现,在五棱镜的顶端有一个小切角,理论上来说这个切角是不应该存在的,但经过进一步的拆解后发现,原来这个切角是“分光”给相机的测光系统的。相机顶部的测光系统接受来自于五棱镜的光线,从而完成照片测光。顺带一提的是,EOS-30D是佳能中端机上第一台配备点测光功能的相机。

之前我们已经了解到,反光镜会让一部分光线传递到相机底部位置的对焦感应器中,这样对焦感应器就可以进行对焦了。下面我们就来仔细的看看这个对焦感应器。

当年EOS-30D在发布的时候,大家对它的对焦系统就相当失望,EOS-30D所采用的对焦系统依然是20D身上的菱形9点自动对焦系统,中心对焦点采用了f/2.8水平对焦传感器和f/5.6十字对焦传感器,并没有加入当时大家期待的眼控技术,当然之后这个技术也一直没有出现过。

镜头卡口与相机主板

卡口这个东西原本不打算单独拿出来说的,但是鉴于近年来索尼有将塑料卡口发扬光大的趋势,所以还是不得不拿给大家看看。卡口分为两部分,左边的是镜头卡口,它处于镜头的最末端,负责与机身相连。右边的是机身卡口,它位于机身正脸,负责与镜头相扣。

佳能的卡口采用全金属材质,具有相当高的契合度。将左右两片相合,二者就像长在一起似得完美匹配。值得一提的是,金属卡口无论是耐磨性还是在坚固程度上都要比塑料卡口更加优秀,使用的寿命也更持久。

不光是电脑,单反相机内部也是有主板的,内存、图像处理器等一系列元器件都焊接在上面,下面我们就一睹其真容。

上面标有DIGIC II的是相机的图像处理器,EOS-30D采用了第二代DIGIC数字影像处理器,在当时来看这块传感器有着良好的性能表现,以色彩真实自然、自动白平衡准确、降噪能力优秀著称。现今佳能的图像处理器已经发展到DIGIC 6了。

更多相机零件展示:

相机手柄

相机背部的排线

数据线插口

快门驱动马达的齿轮


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