One Hand,Full Size 索尼RX1开发故事
泡泡网数码相机频道1月15日 终于把这篇索尼日本官方网站RX1 minisite上的开发故事翻译完了,从有这个想法到实施完成经过了2个星期。。。不过好歹算完成了。
编译:@全泽强
声明一:文中图片均取自索尼官方网站,图中产品和商标皆为索尼版权所有
声明二:由于本人只学到《标日》中级上册,所以翻译过程中经常要依靠日本YAHOO的帮助,再加上日本人说话出奇的绕,所以如下翻译如果不顺当或者用词欠妥的地方,还请包涵,也欢迎大家指正、讨论,谢谢。
声明三:欢迎转载,但请注明出处和翻译者,谢谢。
一、让我们来实现相机史上最高的画质吧
●商品企画部门 商品企画2部 暮石龙生
●影像第2事业部 商品设计1部 大岛正昭
暮石:可以象征索尼的最高画质,就让它在自己手中诞生吧!眼见数码相机市场对高画质的需求不断高涨,我们RX1开发团队最确定了一致目标:创造出前所未有的非常好的画质。而这个目标也让我们得到了最终的结论,那就是:“通过对一体型相机的镜头和影像传感器进行一对一调整,就可以实现最高画质”和“如果能制造出拥有最高画质的小型相机,就能得到与单反相机截然不同的摄影乐趣”。正因为拥有生产影像处理器、镜头、图像处理引擎这些基础元件的能力,同时一直在追求产品的小型化,所以索尼才能以此为课题进行挑战。“最高画质一手掌握”!世界上第一款搭载了135全画幅影像传感器的小型相机RX1的开发工作,就从此开始!
大岛:在RX1的开发初期,市场上并没有全画幅小型相机,用户对此的需求仍是未知数。那时我们的目标是作出对摄影爱好者来说堪称完美的SECOND CAMERA。一般的单反相机既大又重,很难随时轻松的带着上路。但是用户对小型相机的画质又不满足。我们认为这样的单反用户一定能够理解 “可以轻松使用的全画幅相机”这样的价值。另外,伴随着智能手机的普及,越来越多的用户认识到摄影的乐趣,随着NEX为代表的无反相机(原文是一眼type)的普及,可以预见到未来会有更多的进阶用户(升级),而针对这些进阶用户,我们认为RX1的最高画质和小型化兼得一定会带给他们震撼。
暮石:镜头一体型相机才能实现的“最高画质”是什么呢?举例来说,对于可更换镜头相机来说,内置的影像传感器为了对应各种各样的镜头,必须要在一定程度上留有余裕才行。而对于固定镜头的RX1来说,影像传感器与镜头是1对1彻底调整的,以严格标准制造的镜头和传感器可以相互发挥出各自真正的最高实力。也就是说,镜头、传感器都使用最高品质的产品,并且将它们的位置以微米单位进行细致的调整的话,在画面的周边位置也可以得到令人惊异的解像力。某种意义上说这与交换镜头式相机的概念正好相反。RX1使用了35mm全画幅传感器,目标就是通过固定镜头设计来达到最高画质。
大岛:伴随着最高画质,我们同样也要追求小型化。将全画幅传感器收纳进小型机身,使用上的自由度会更广泛。但是在刚开始开发时,市面上并没有全画幅小型机,所以完全是我们自己对尺寸加以想象进行开发,以至于我们自己都惊讶于“这样的尺寸居然可以放进全画幅传感器”,最终结果就是现在RX1这样,除了电池、液晶面板、外部接口以外,所有零件都是全新开发的规格。即要达到超小尺寸,同时又要追求最高画质,在这种任何一方面都不能妥协情况下开发RX1,是令工程师相当兴奋的工作。
二、重重选拔考量定下35mm定焦镜头
●核心技术部门光学设计部 金高 文和
暮石:以“最高画质一手掌握”为产品概念,当然就是要追求画质的极限,再加上尺寸的考虑,我们决定使用定焦镜头。虽然变焦镜头确实很方便,现代的变焦镜头也确实拥有很高的性能,但为了得到最高画质,定焦镜头仍然是非常好的选择。至于选择35mm这个焦距,我们在初期也曾不断就“这部相机应该去拍什么样的照片”进行过多次讨论。最终得出的结论,果然还是“因为如此小巧才能拍到的照片”。也就是能满足“正因为拥有不容易被注意到的小巧机身,才能十分靠近主体拍摄的人像” “因为小巧便于随身携带,可以在街上、室内各种场合瞬间拍摄”这样情况,所以我们最终确定了使用35mm焦距的结论。
金高:在确定了35mm焦距后,我们又确定了要使用大光圈镜头,同时小型轻便方面同样重要不能妥协。讨论过各种镜头类型后,最终与卡尔·蔡司公司商议采用SONNAR T*。通过在靠近图像传感器端使用新开发的薄型非球面镜片,实现了小型化前提下的画面周边高解像力。这种对解像力的执着也体现在镜头的其他设计上。比如这次没有使用镜头防抖系统的理由,并不完全是因为“要追求小型化”,更主要的是因为要“追求更进一步的解像感”,所以硬着头皮取消了防抖功能。
金高:另外为了抑制对焦镜组在驱动时产生的收差,采用了浮动对焦机构,按照“不论主体在什么距离都可以得到良好的表现”这样的目的进行设计。
大島:为了让用户可以享受到爽快的摄影之乐,在自动对焦方面我们也力求精度和速度都能达到非常好的。实际上RX1镜头中的参与对焦的镜组,相比E卡口定焦镜头的对焦镜组在重量上要重10多倍。RX1不仅要控制2组对焦镜片,同时还要移动光圈部件,所以在驱动部分的重量负荷可以与单反镜头相比。我们面对的难题是,如果驱动马达的功率低,那么在驱动两组镜片时速度迟缓导致合焦变慢,而反之一味为了提高对焦速度而增加功率,马达的噪声问题又会突出,而且到了合焦位置后镜片的刹车也会变难,从而导致精度下降。为了解决这些问题,我们专门开发了RX1专用的镜头驱动部分,最终实现了将噪音抑制在最小限度的同时,又可以高速快响应的对焦驱动。
金高:而且,为了使小型化和微距摄影并存,我们使用了镜身切换的微距模式。在镜头上通过手动操作,来改变对焦镜组的可动范围,实现了20cm的最近对焦距离。
三、只有镜身一体设计才能实现的“最高画质”
●核心技术部门 机械设计部 天野 高太郎
●系统和软件技术部门画质开发课 前田 乔行
金高:如前所述, RX1不惜搭载了全画幅传感器和SONNAR T*镜头这样的最高品质组合。为了将这二者能够结合起来发挥出最大限度的画质性能,我们决定使用一体设计、一体调整的手段。一体调整是为了最大限度抑制在制作时产生的误差,以确保成品能够更加接近设计值的光学性能。在画面中心合焦的状态时,我们对传感器平面以微米级单位调整(换句话说就是,根据镜头光轴调整传感器以求整个平面都在均匀的相场中),使画面周边部分的解析力能够得到飞跃的提高。
天野:不过就算讨论很多次,镜头机身一体型的构想也落实到了图纸上,但实际情况并不能达到设计图的要求。因为每一部相机,在零件生产上都会有很细微的误差,镜头与传感器在安装好后,这些误差叠加会出现更大的误差。为了让镜头与传感器的位置达到非常好的状态,就需要不断测试和调整。这次我们一边进行产品试做,一边收集数据,在量产开始前进行彻底的画质验证,最终计算出了合适的调整位置。即便如此,在实际组装时为了突破机械设计上的限制,将传感器和镜头的位置调整到非常好的位置,还需要制造事业所(工厂)的协助。
大島:在工厂的无尘室里面,经过培训的组装工人,对每台RX1的镜头光轴和传感器平面都要分别测定,然后根据数据一台一台的进行调整。当镜头光轴有倾斜,就要把传感器平面也随之调整为倾斜,并在这种情况下组装起来。每台RX1在组装时都要确保画面中心与周边保持非常好的状态的解像力。这样虽然需要投入大量时间与成本,但是为了RX1追求的最高画质我们还是采用了这种方法。(之前我在微博上说“人工微米级”太粗糙,我觉得合理的解释是人工一台一台使用机器调整,不过仍然觉得微米级调整也太精密了,也许调整到不了这个级别?懂的朋友可以给讲讲。)
前田:画质设计方面也是,RX1采用的全画幅传感器与α900上使用的那块比起来,大约拥有其2.4倍的动态范围。为了最大限度利用这块传感器的性能,使其能够尽量表现如人眼所见一般真实的明暗差,我们也下了很大功夫。而高感下的画质方面,我们追求的是在极度抑制噪点的情况下仍然能发挥鲜明的解像感。另外噪点处理方面,RX1会对平面领域和边缘领域之类的图案进行判断,再根据其类型做出非常好的的降噪或锐化处理,以此来实现高度降噪同时保持解像感的高感摄影。
四、不断磨砺出来的相机原型
●创意中心 DI产品设计组 高木纪明
高木:其实RX1在开发当初的造型,并不是这样确实可靠(authentic)的设计。原本索尼就拥有“挑战其他人没有的设计”这样的精神,所以这次RX1在一开始我们也曾摸索过例如近未来造型等各种各样的创意。但是,在与开发团队讨论的时候却总是得到“不是这个样子”的结论。大家想要的是,能与最高画质相对应,去掉一切不必要之物,应该以“相机的原点”为目标。所以,我们对单反相机用户群和相机历史进行了彻底的研究,进行了难以数计的造型试做。所以这并不是为了迎合复古趣味,而是在追求真正的“相机的形态”后,确定的设计。而且为了满足小型化的主题,我们也与担任机械设计的团队一同在紧凑化上下了功夫。
天野:为了达到小型化,我们又好几次都从从制造方法开始推倒重来,不断地考虑设计。其中最难的部分还是,如何将全画幅图像传感器收纳进这么小的机身。一般一体型数码相机上的做法是,在镜身后面安装上图像传感器,然后作为一个整体接合在机上。但是在RX1上,由于图像传感器很大,镜头的直径也跟着变大了,那么采取传统方法的话机身也就需要开更大的孔,整体上就会使尺寸变大。所以在RX1上,我们采取了一种前所未有的设计,将机身前舱剪开(原文如此),将镜筒从前方,图像传感器从后方安装。 由于制造方法的改变,所以可以实现更佳复杂的构造,机身小型化得到了优先保证。
五、执着于细节 产生出留恋
大島:RX1操作部分的布局,是我们抱着从未有过的执着来设计的。就拿RX1镜头上的光圈环来说吧,通常交换镜头式相机都会把调节光圈的功能配置在机身右上部分的拨盘来完成,但RX1则以“光圈是镜头的功能”为考虑,在镜头上配置了光圈环。而转动光圈环,则会让用户体会到有如真拨动光圈叶片的感觉(手动镜头用户懂的)。而RX1镜身上的对焦环、微距切换环、光圈环的配置和顺序,包括各个环的口径和宽度,都是反复试作多次后的结果。另外,在功能设定操作上,也采用了类似单反相机那样,可以一眼看清功能设定状态的“Quick Navi”,在使用外置取景器时也很方便,充分考虑到熟悉单反的用户的便利。
高木:此外请注意RX1的曝光补偿拨盘。一般来讲拨盘上的文字都是1种颜色,RX1则是用了2种颜色。而一般的相机在曝光补偿数值前面都会使用一个“小点”,然后跟上+1或-1的字样,但RX1的这个拨盘直径较小,没有足够印上“小点”的面积,所以我们就把加减号直接设计为作为指示标记使用了。而普通的指示标记是灰色,加减号则是白色,这样即便混在一起也容易分辨出来。其他的比如模式拨盘的菱形纹路、可以安装机械快门线的快门按钮等,都是非常注重细节的设计。此外这次我们给RX1同捆的镜头盖,也是按新规格专门开发的铝制产品。据我所知,像这样用铝做可动式镜头盖的情况非常难得一见。而这一切都是为了让用户拿到RX1时能够感到愉悦而特别下的功夫。
六、取景器是当然的首选配件
大岛:取景器实际上是非常个性化的配件,每个人的嗜好都不同。在摄影爱好者中,喜欢光学取景器和喜欢电子取景器的是两个不同的群体。而且,还有一部分用户认为根据不同使用方法,两种取景器都需要。实际上RX1内置取景器并不是不可能的,可是一旦只使用一种取景器,就要放弃喜爱另一种取景器的用户(富士笑而不语)。所以我们得出了还是让用户自己选择的结论,于是将取景器作为配件来进行设计,而两种取景器也都有各自的优点,所以一定请亲自体验一下再做决定。(你也许会认为这又是索尼为了卖配件多赚钱的借口,但实际上对日本本土的RX1目标用户来说,这两种选择并不是很大的负担,而日本厂商又是出了名的看重市场调查,所以在设计上这样考虑不无道理。)
附图:这是索尼DSC-F828的结构图,可以看到硕大的镜头是和图像传感器安装在一起作为一个整体与机身部分链接得。这就是上面所说的“一般一体型数码相机上的做法是,在镜身后面安装上图像传感器,然后作为一个整体接合在机上。”,再参考上面RX1的分解图,就可以理解RX1的组装方法是不同的了。■