【經典相機】“傻瓜相機” 和超焦距

【經典相機】“傻瓜相機” 和超焦距

廣受歡迎的 “傻瓜相機” 自 1977 年起 風靡 20 余年,它的崛起淘汰了手動機械過 片的普及型袖珍相機,同時也為數碼時代的到來起到了緩沖鋪墊作用。

因此,“傻瓜相機” 也是數碼時代前的生力軍。“傻瓜相機” 是個模糊概念,原意是指可以自動對焦、自動曝光、自動閃光和自動輸片(后期產品還可以借助暗盒上的識別系統自動識別感光度)的 35 毫米全自動袖珍 相機(圖 1)。

圖 1. 普通 35mm 全自動照相機,俗稱 “傻瓜相機”

但這個名稱在市場上被泛化, 許多標榜為全自動的產品實際上只有自動輸片功能,快門速度和光圈只有一個,鏡頭采用超焦距設計。甚至有些具有閃光功能的、超焦距方式的簡易相機也被稱作 “傻瓜相機”(圖 2)。

當然,這種引申從歷史發展角度來講也無可厚非,事實上,最初的傻瓜相機就是脫胎于采用超焦距設計的各種簡易相機。

圖 2. Konica POP“傻瓜” 級簡易相機和其拍攝的照片(1997 年法國)

自動聚焦和自動曝光是 “傻瓜相機” 的基礎。而借助超焦距理論和利用感光片寬容度設計的簡易相機,可以忽略調焦和光圈設定,拿起來就拍。

超焦距攝影在歷史上是一個相當重要的技術方法,它是利用有效景深來確保被攝景物在某一距離至無限遠比較清晰,從而省略調焦機構。

采用超焦距原理設計的相機結構簡單,生產成本低,所 以現在仍廣泛應用在手機、網絡攝像頭、監控攝像頭、行車記錄儀等設備上。很多相機 DIY(自制)發燒友的作品也采用超焦距理 念設計(圖 3)。

圖 3. 筆者 1970 年代利用超焦距理論 DIY 的 1/4 幅相機

早期眾多相機生產廠家的簡易相機都采用了超焦距設計。19 世紀末,柯達生產的日光型方盒(膠卷)相機采用的就是這一技術,其設計思想一直影響到 120 時代的方盒相機(圖 4)及其后來的許多產品。

圖 4. 上世紀初英國生產的 120 型方盒相機

當然,由于早期相機底片尺寸相對較大, 因而鏡頭大都焦距較長,要想獲得足夠的景深范圍就必須采用小光圈,因此相機只能在晴天室外才能使用,限制了用光環境。

換句話說,光圈越小越能夠獲得較大的有效景深。 如今這種利用超焦距設計的老式相機多 已經成為人們的收藏品(圖 5)。

圖 5. 上世紀上半葉愛克發廠超焦距設計的 Agfa 616 照相機

除光圈外,鏡頭焦距也是影響景深范圍的重要因素。相同光圈下,鏡頭焦距越短,其景深范圍越大,二者呈反比關系。但短焦距鏡頭的有效像場也相對較小(相對標準鏡頭而言)。

在早期放大技術落后的情況下,利用小型短焦距鏡頭來實現大景深的 “傻 瓜” 相機并未出現。直到 135 相機的崛起和 相應放大技術的完善才奠定了 35 毫米畫幅的 “傻瓜” 相機的基礎。

最初的 “傻瓜” 級相機不能自動對焦, 采用超焦距設計,或是在普及型相機上留有 “傻瓜” 擋(一般用紅色標志標識出超焦距的最佳距離點和光圈位置)(圖 6)。

圖 6. 帶有超焦距標志的 Finetta 相機鏡頭

由于小像場相機的標準鏡頭焦距相對較短,一定光圈下可以獲得更大的景深范圍,于是歷史上還出現了許多基于簡易相機構架的采用超焦距模式的 126 和 110 產品。

這類產品采用快速填片,在麗日或閃光燈補助下進行拍攝,十分方便,大受歡迎。而這種便利性在不同規格產品之間又相互產生影響,甚至催生出新產品,比如上世紀后期的 Disc(碟形)(圖 7)機和 APS 系統。

圖 7. 卡片造型的柯達 Disc 4000 亦采用非球面鏡片和超焦距設計

由于 135 相機使用上的便利性,面對全球日益增長的旅游需求,開發拿起來就照的 135 產品成為上世紀 60 年代各相機生產廠家的共識。

而真正具有 “傻瓜” 功效的相機恰恰可以追溯到 1961 年的 Olympus Pen EE(圖 8),這是一架使用 135 膠卷的半幅相機(畫幅尺寸為 18×24mm),它巧妙地利用半幅相機短焦距鏡頭寬景深特點,加之硒光技術的表控自動光圈(圖 9),大膽地在 f/3.5 和 f/22 之間實施超焦距方案,一擋 1/60 秒的快門速度在白晝戶外環境下達到拿起來就照的目的。

圖 8. 焦距只有 28mm 的 Olympus Pen EE 相機
圖 9. 包圍在 Pen EE 相機鏡頭周圍的硒光電池

正因為超焦距是兼顧無限遠清晰的一種局限攝影方案,近距離的清晰范圍是由鏡頭焦距和光圈決定,而旅游攝影主要兼顧的就是無限遠。

即便拍人像也是 3 米以外的情況居多,加之 72 張的拍攝能力,所以,這款相機就特別適合旅游攝影(圖 10)。

圖 10. 用 Pen EE 相機拍的旅游紀念照(2013 年蔚縣)

當然,為了彌補較大光圈下超焦距可能出現的局促,裝備 Olympus Pen EE 的 E.Zuiko 鏡頭在風格上傾向偏硬,用相對較大的反差來增強圖像的明快感,從而使照片達到必要的 “清晰”(圖 11)。

圖 11. Pen EE 相機拍到的照片及局部效果

但這種方法面對光比較大的環境,當相機處在強光或陰影處時,也往往會出現暗部或亮部層次嚴重丟失的現象(圖 12),這時需要通過手動光圈的方式加以補償性調整,非普通使用者可以掌握。

12. Pen EE 相機自動光圈在大光比環境下出現層次損失

爾后,一系列的技術進步不斷使得普及型 135 旁軸相機向智能化 “傻瓜” 靠攏。1965 年 5 月,基于 Cds 測光技術的 Yashica Electro Half 相機問世,揭開了電子快門的序幕;同年 6 月,Olympus Pen EM 使用同樣電子快門,但增加了電動卷片系統,這一技術亦影響了日后 “傻瓜相機” 的標準配備;這一年 10 月,奧林巴斯光學公司還推出了裝備電子程序快門的 Olympus 35LE,程序快門擺脫了光圈自動或速度自動的單一模式,實現了電子控制下的光圈、速度同時調配,達到準確曝光目的,使得曝光技術更加智能,并成為后來 “傻瓜相機” 的核心技術。

1977 年,Konica C35AF 相機采用美國 Honeywell Visitronic(亨尼韋爾公司)設計的被動式自動聚焦系統,率先在 35mm 相機上實現自動聚焦功能,從而開創了 “傻瓜” 級相機 “超焦距” 以外的快速確認焦點的解決方案,使相機在自動模式下有了 “精準對焦” 的技術支撐。

此后,為解決低照度下聚焦問題,在技術上又發展出了主動式自動聚焦系統,并隨著模糊數學在照相機自動調焦中的深入應用,高級 “傻瓜相機” 的調焦段數已經達到 “精確調焦” 級別;加上大規模集成電路和自動輸片系統在 135 相機上的廣泛應用,真正意義上的 “傻瓜相機” 在 1980 年代被普及開來,不同國家和地區的相機生產商向市場投放了數以千計的 “傻瓜” 品種,尤以日本產品為最(圖 13)。

圖 13. 具有主動式聚焦系統的高級 “傻瓜相機”

此后的時間段里,由于 “傻瓜相機” 的小巧輕便和使用上的便利性,直到數碼相機脫穎而出之前,最受大眾歡迎和人們使用最多的相機產品就是 “傻瓜”。

而如今,“傻瓜” 已經成為一段歷史,“傻瓜相機” 也逐漸成為一種記憶,不久,也許風塵在人們家中的 “傻瓜” 能夠像以往的機械相機一樣成為收藏品,向世人訴說它曾經的輝煌。

(圖文:沈銘)

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