One Hand,Full Size 索尼RX1開發故事
2024-08-05 08:03:12 1
泡泡網數位相機頻道1月15日 終於把這篇上的開發故事翻譯完了,從有這個想法到實施完成經過了2個星期。。。不過好歹算完成了。
編譯:聲明一:文中圖片均取自索尼官方網站,圖中產品和商標皆為索尼版權所有
聲明二:由於本人只學到《標日》中級上冊,所以翻譯過程中經常要依靠日本YAHOO的幫助,再加上日本人說話出奇的繞,所以如下翻譯如果不順當或者用詞欠妥的地方,還請包涵,也歡迎大家指正、討論,謝謝。
聲明三:歡迎轉載,但請註明出處和翻譯者,謝謝。
一、讓我們來實現相機史上最高的畫質吧
●商品企畫部門 商品企畫2部 暮石龍生
●影像第2事業部 商品設計1部 大島正昭
暮石:可以象徵索尼的最高畫質,就讓它在自己手中誕生吧!眼見數位相機市場對高畫質的需求不斷高漲,我們RX1開發團隊最確定了一致目標:創造出前所未有的非常好的畫質。而這個目標也讓我們得到了最終的結論,那就是:「通過對一體型相機的鏡頭和影像傳感器進行一對一調整,就可以實現最高畫質」和「如果能製造出擁有最高畫質的小型相機,就能得到與單眼相機截然不同的攝影樂趣」。正因為擁有生產影像處理器、鏡頭、圖像處理引擎這些基礎元件的能力,同時一直在追求產品的小型化,所以索尼才能以此為課題進行挑戰。「最高畫質一手掌握」!世界上第一款搭載了135全畫幅影像傳感器的小型相機RX1的開發工作,就從此開始!
大島:在RX1的開發初期,市場上並沒有全畫幅小型相機,用戶對此的需求仍是未知數。那時我們的目標是作出對攝影愛好者來說堪稱完美的SECOND CAMERA。一般的單眼相機既大又重,很難隨時輕鬆的帶著上路。但是用戶對小型相機的畫質又不滿足。我們認為這樣的單反用戶一定能夠理解 「可以輕鬆使用的全畫幅相機」這樣的價值。另外,伴隨著智慧型手機的普及,越來越多的用戶認識到攝影的樂趣,隨著NEX為代表的無反相機(原文是一眼type)的普及,可以預見到未來會有更多的進階用戶(升級),而針對這些進階用戶,我們認為RX1的最高畫質和小型化兼得一定會帶給他們震撼。
暮石:鏡頭一體型相機才能實現的「最高畫質」是什麼呢?舉例來說,對於可更換鏡頭相機來說,內置的影像傳感器為了對應各種各樣的鏡頭,必須要在一定程度上留有餘裕才行。而對於固定鏡頭的RX1來說,影像傳感器與鏡頭是1對1徹底調整的,以嚴格標準製造的鏡頭和傳感器可以相互發揮出各自真正的最高實力。也就是說,鏡頭、傳感器都使用最高品質的產品,並且將它們的位置以微米單位進行細緻的調整的話,在畫面的周邊位置也可以得到令人驚異的解像力。某種意義上說這與交換鏡頭式相機的概念正好相反。RX1使用了35mm全畫幅傳感器,目標就是通過固定鏡頭設計來達到最高畫質。
大島:伴隨著最高畫質,我們同樣也要追求小型化。將全畫幅傳感器收納進小型機身,使用上的自由度會更廣泛。但是在剛開始開發時,市面上並沒有全畫幅小型機,所以完全是我們自己對尺寸加以想像進行開發,以至於我們自己都驚訝於「這樣的尺寸居然可以放進全畫幅傳感器」,最終結果就是現在RX1這樣,除了電池、液晶面板、外部接口以外,所有零件都是全新開發的規格。即要達到超小尺寸,同時又要追求最高畫質,在這種任何一方面都不能妥協情況下開發RX1,是令工程師相當興奮的工作。
二、重重選拔考量定下35mm定焦鏡頭
●核心技術部門光學設計部 金高 文和
暮石:以「最高畫質一手掌握」為產品概念,當然就是要追求畫質的極限,再加上尺寸的考慮,我們決定使用定焦鏡頭。雖然變焦鏡頭確實很方便,現代的變焦鏡頭也確實擁有很高的性能,但為了得到最高畫質,定焦鏡頭仍然是非常好的選擇。至於選擇35mm這個焦距,我們在初期也曾不斷就「這部相機應該去拍什麼樣的照片」進行過多次討論。最終得出的結論,果然還是「因為如此小巧才能拍到的照片」。也就是能滿足「正因為擁有不容易被注意到的小巧機身,才能十分靠近主體拍攝的人像」 「因為小巧便於隨身攜帶,可以在街上、室內各種場合瞬間拍攝」這樣情況,所以我們最終確定了使用35mm焦距的結論。
金高:在確定了35mm焦距後,我們又確定了要使用大光圈鏡頭,同時小型輕便方面同樣重要不能妥協。討論過各種鏡頭類型後,最終與卡爾·蔡司公司商議採用SONNAR T*。通過在靠近圖像傳感器端使用新開發的薄型非球面鏡片,實現了小型化前提下的畫面周邊高解像力。這種對解像力的執著也體現在鏡頭的其他設計上。比如這次沒有使用鏡頭防抖系統的理由,並不完全是因為「要追求小型化」,更主要的是因為要「追求更進一步的解像感」,所以硬著頭皮取消了防抖功能。
金高:另外為了抑制對焦鏡組在驅動時產生的收差,採用了浮動對焦機構,按照「不論主體在什麼距離都可以得到良好的表現」這樣的目的進行設計。
大島:為了讓用戶可以享受到爽快的攝影之樂,在自動對焦方面我們也力求精度和速度都能達到非常好的。實際上RX1鏡頭中的參與對焦的鏡組,相比E卡口定焦鏡頭的對焦鏡組在重量上要重10多倍。RX1不僅要控制2組對焦鏡片,同時還要移動光圈部件,所以在驅動部分的重量負荷可以與單反鏡頭相比。我們面對的難題是,如果驅動馬達的功率低,那麼在驅動兩組鏡片時速度遲緩導致合焦變慢,而反之一味為了提高對焦速度而增加功率,馬達的噪聲問題又會突出,而且到了合焦位置後鏡片的剎車也會變難,從而導致精度下降。為了解決這些問題,我們專門開發了RX1專用的鏡頭驅動部分,最終實現了將噪音抑制在最小限度的同時,又可以高速快響應的對焦驅動。
金高:而且,為了使小型化和微距攝影並存,我們使用了鏡身切換的微距模式。在鏡頭上通過手動操作,來改變對焦鏡組的可動範圍,實現了20cm的最近對焦距離。
三、只有鏡身一體設計才能實現的「最高畫質」
●核心技術部門 機械設計部 天野 高太郎
●系統和軟體技術部門畫質開發課 前田 喬行
金高:如前所述, RX1不惜搭載了全畫幅傳感器和SONNAR T*鏡頭這樣的最高品質組合。為了將這二者能夠結合起來發揮出最大限度的畫質性能,我們決定使用一體設計、一體調整的手段。一體調整是為了最大限度抑制在製作時產生的誤差,以確保成品能夠更加接近設計值的光學性能。在畫面中心合焦的狀態時,我們對傳感器平面以微米級單位調整(換句話說就是,根據鏡頭光軸調整傳感器以求整個平面都在均勻的相場中),使畫面周邊部分的解析力能夠得到飛躍的提高。
天野:不過就算討論很多次,鏡頭機身一體型的構想也落實到了圖紙上,但實際情況並不能達到設計圖的要求。因為每一部相機,在零件生產上都會有很細微的誤差,鏡頭與傳感器在安裝好後,這些誤差疊加會出現更大的誤差。為了讓鏡頭與傳感器的位置達到非常好的狀態,就需要不斷測試和調整。這次我們一邊進行產品試做,一邊收集數據,在量產開始前進行徹底的畫質驗證,最終計算出了合適的調整位置。即便如此,在實際組裝時為了突破機械設計上的限制,將傳感器和鏡頭的位置調整到非常好的位置,還需要製造事業所(工廠)的協助。
大島:在工廠的無塵室裡面,經過培訓的組裝工人,對每臺RX1的鏡頭光軸和傳感器平面都要分別測定,然後根據數據一臺一臺的進行調整。當鏡頭光軸有傾斜,就要把傳感器平面也隨之調整為傾斜,並在這種情況下組裝起來。每臺RX1在組裝時都要確保畫面中心與周邊保持非常好的狀態的解像力。這樣雖然需要投入大量時間與成本,但是為了RX1追求的最高畫質我們還是採用了這種方法。(之前我在微博上說「人工微米級」太粗糙,我覺得合理的解釋是人工一臺一臺使用機器調整,不過仍然覺得微米級調整也太精密了,也許調整到不了這個級別?懂的朋友可以給講講。)
前田:畫質設計方面也是,RX1採用的全畫幅傳感器與α900上使用的那塊比起來,大約擁有其2.4倍的動態範圍。為了最大限度利用這塊傳感器的性能,使其能夠儘量表現如人眼所見一般真實的明暗差,我們也下了很大功夫。而高感下的畫質方面,我們追求的是在極度抑制噪點的情況下仍然能發揮鮮明的解像感。另外噪點處理方面,RX1會對平面領域和邊緣領域之類的圖案進行判斷,再根據其類型做出非常好的的降噪或銳化處理,以此來實現高度降噪同時保持解像感的高感攝影。
四、不斷磨礪出來的相機原型
●創意中心 DI產品設計組 高木紀明
高木:其實RX1在開發當初的造型,並不是這樣確實可靠(authentic)的設計。原本索尼就擁有「挑戰其他人沒有的設計」這樣的精神,所以這次RX1在一開始我們也曾摸索過例如近未來造型等各種各樣的創意。但是,在與開發團隊討論的時候卻總是得到「不是這個樣子」的結論。大家想要的是,能與最高畫質相對應,去掉一切不必要之物,應該以「相機的原點」為目標。所以,我們對單眼相機用戶群和相機歷史進行了徹底的研究,進行了難以數計的造型試做。所以這並不是為了迎合復古趣味,而是在追求真正的「相機的形態」後,確定的設計。而且為了滿足小型化的主題,我們也與擔任機械設計的團隊一同在緊湊化上下了功夫。
天野:為了達到小型化,我們又好幾次都從從製造方法開始推倒重來,不斷地考慮設計。其中最難的部分還是,如何將全畫幅圖像傳感器收納進這麼小的機身。一般一體型數位相機上的做法是,在鏡身後面安裝上圖像傳感器,然後作為一個整體接合在機上。但是在RX1上,由於圖像傳感器很大,鏡頭的直徑也跟著變大了,那麼採取傳統方法的話機身也就需要開更大的孔,整體上就會使尺寸變大。所以在RX1上,我們採取了一種前所未有的設計,將機身前艙剪開(原文如此),將鏡筒從前方,圖像傳感器從後方安裝。 由於製造方法的改變,所以可以實現更佳複雜的構造,機身小型化得到了優先保證。
五、執著於細節 產生出留戀
大島:RX1操作部分的布局,是我們抱著從未有過的執著來設計的。就拿RX1鏡頭上的光圈環來說吧,通常交換鏡頭式相機都會把調節光圈的功能配置在機身右上部分的撥盤來完成,但RX1則以「光圈是鏡頭的功能」為考慮,在鏡頭上配置了光圈環。而轉動光圈環,則會讓用戶體會到有如真撥動光圈葉片的感覺(手動鏡頭用戶懂的)。而RX1鏡身上的對焦環、微距切換環、光圈環的配置和順序,包括各個環的口徑和寬度,都是反覆試作多次後的結果。另外,在功能設定操作上,也採用了類似單眼相機那樣,可以一眼看清功能設定狀態的「Quick Navi」,在使用外置取景器時也很方便,充分考慮到熟悉單反的用戶的便利。
高木:此外請注意RX1的曝光補償撥盤。一般來講撥盤上的文字都是1種顏色,RX1則是用了2種顏色。而一般的相機在曝光補償數值前面都會使用一個「小點」,然後跟上+1或-1的字樣,但RX1的這個撥盤直徑較小,沒有足夠印上「小點」的面積,所以我們就把加減號直接設計為作為指示標記使用了。而普通的指示標記是灰色,加減號則是白色,這樣即便混在一起也容易分辨出來。其他的比如模式撥盤的菱形紋路、可以安裝機械快門線的快門按鈕等,都是非常注重細節的設計。此外這次我們給RX1同捆的鏡頭蓋,也是按新規格專門開發的鋁製產品。據我所知,像這樣用鋁做可動式鏡頭蓋的情況非常難得一見。而這一切都是為了讓用戶拿到RX1時能夠感到愉悅而特別下的功夫。
六、取景器是當然的首選配件
大島:取景器實際上是非常個性化的配件,每個人的嗜好都不同。在攝影愛好者中,喜歡光學取景器和喜歡電子取景器的是兩個不同的群體。而且,還有一部分用戶認為根據不同使用方法,兩種取景器都需要。實際上RX1內置取景器並不是不可能的,可是一旦只使用一種取景器,就要放棄喜愛另一種取景器的用戶(富士笑而不語)。所以我們得出了還是讓用戶自己選擇的結論,於是將取景器作為配件來進行設計,而兩種取景器也都有各自的優點,所以一定請親自體驗一下再做決定。(你也許會認為這又是索尼為了賣配件多賺錢的藉口,但實際上對日本本土的RX1目標用戶來說,這兩種選擇並不是很大的負擔,而日本廠商又是出了名的看重市場調查,所以在設計上這樣考慮不無道理。)
附圖:這是索尼DSC-F828的結構圖,可以看到碩大的鏡頭是和圖像傳感器安裝在一起作為一個整體與機身部分連結得。這就是上面所說的「一般一體型數位相機上的做法是,在鏡身後面安裝上圖像傳感器,然後作為一個整體接合在機上。」,再參考上面RX1的分解圖,就可以理解RX1的組裝方法是不同的了。■