О истории фото техники и смыслах

Технологии достигли совершенства или куда летели листья сакуры?

Уже долгое время ходят споры о преимуществах тех или иных систем для съемки. Производители соревнуются в качестве матриц, точности передаче цветов, чувствительности автофокуса, резкости линз, глубине цифрового пространства etc. Нам, как потребителям, пытаются "продать" ту или иную технику, обосновывая технологическое преимущество системы. Казалось бы, новинки технологий всегда упрощают съемку, ведь мы же и правда хотим картинку резче, глубже, сопроцессор пошустрее, корпус прочнее. Но так ли это на самом деле?

Технологии сперва входят на рынок с этапа инновации, и потребитель к ним присматривается. Инертный "рынок" не дает произойти взлету той или иной технологии. Затем, когда инновация находит отклик в запросе потребителя, а производитель может ее успешно внедрить с выгодой для себя, ожидается бурный рост и развитие, но неизбежно любую инновацию на потребительском рынке ждет застой. И тут выходят уже рыночные и маркетинговые механизмы по поддержанию спроса (примечание: поддержание спроса работает всегда, но упор на искусственное поддержание спроса осуществляется на определенных этапах, которые требуют затрат на поддержание и дальнейшее развитие уже имеющейся технологии).

Бурное развитие цифровизации и вычислительных технологий, что окружают нас повсеместно, пришлось на конец 90-х - начало нулевых годов. Инженерные открытия происходили каждый год, росли предприятия, росла конкуренция и желание производителей выйти в лидеры производства цифровой техники. Это касалось как компьютерной техники, так и бытовой. Не прошло оно и мимо фото и кино техники.

Хоть и первый прототип цифровой фотокамеры был произведен инженером компании Kodak в 1975 году, в стенах компании не видели перспектив во внедрении цифровой технологии. И все наработки были отправлены в долгий ящик. Sony же, зная, в какую сторону летят листья сакуры, сконцентрировали свои силы на освоение технологий ПЗС-матриц. Впрочем, Sony всегда старались быть во флагмане внедрения технологий, активно вкладываясь в освоение, разработку и аналитику. А учитывая исторический контекст, а именно развитие компьютерных технологий в конце XX века, новаторами которых были США и Япония, данный факт выглядит не таким уж и случайным. Но вот массовым продуктом среди цифровых камер стала камера с CCD-сенсором (ПЗС) Fuji DS-1P, произведенная в 1988 году.

DS-1P стала первой камерой, записывавшей изображение в формате NTSC не на магнитный диск, а на сменную карту памяти статического ОЗУ (Static RAM), имеющую батарейку для поддержания целостности данных. Внутренняя память, на которую записывались файлы, составляла 16 Мб, но ей также приходилось расходовать заряд батареи для элементарного хранения снимков. Устройство, ставшее своеобразной «цифровой пленкой», уже было востребовано, но время карт памяти еще не пришло, уж слишком проприетарными тогда были технологии хранения цифровых данных.

CineAlta явилась первой кинокамерой, в качестве хранилища которой использовались жесткие диски. Камеры такого типа именуются камкодерами.
Подробнее о истории развития камкодеров от ленточных до полностью цифровых можно почитать в этой статье:
https://dnk.ru/events/185208/

CineAlta активно стала использоваться киностудиями, такими как Lucas Film, NewLineCinema, в начале нулевых годов. В это время стандарты хранения данных, алгоритмы сжатия информации активно распространялись и закреплялись инженерными консорциумами, так как уже тогда понимали проблему, к которой может привести разноплановость ведения разработок по носителям данных и протоколам использования этих данных. Известные кодеки и форматы, что мы знаем и до сих пор используем, такие как AVC H.264, mp3, AVI, MPEG были активно внедрены примерно в это время. Цифровизация была бы невозможна без грамотного планирования хранения и алгоритмов хранения информации.

Но так или иначе переход на вычислительную технику у некоторых вызывал скепсис:

• зачем цифровая фотокамера? Она неудобная, а как смотреть снимки, почему оно все такое несуразное? Да на пленке качество лучше. Не каждый имеет тот же самый компьютер с хорошим принтером, чтобы распечатать фотографию. А цены-то какие…
• зачем нам цифровая кинокамера? Как у нее устроен сенсор? Почему такой маленький? Всё слишком шумное. Необходимо полностью пересматривать подход к кинопроизводству, а мы привыкли к прошлым аналоговым технологиям. А как выводить изображение, как это обрабатывать, на чем хранить и как распространять? Нужны современные проекторы, кинотеатры не захотят переходить на новое оборудование. Это дорого.

Разработчики, инженеры, аналитики, работники индустрии кино и телевидения все же увидели в этом будущее, некий тренд, который завоюет рынок, упростит фото и кино, сделает его доступнее, массовее. А учитывая, как я описал ранее, исторический контекст развития цифровизации, рынок потребительской техники менялся. Но рынок не меняется просто так, изменение начались с производства и внедрения цифровых технологий в это производство, а затем уже в другие сферы нашей жизни. Потребительская электроника на самом деле представляет собой следствие изначального перехода на цифровизацию в экономике и производстве.

Экономическую аналитику оставим экономистам, нам лишь наглядно интересно бы посмотреть, какими темпами происходил переход на цифровые технологии.

На сегодняшний день можно смело сказать, что за несколько декад был совершен огромный скачек в развитии цифровых технологий. Но как было написано ранее, происходит лишь совершенствование раних изобретений и разработок, которое мы, как потребители, считаем за принципиальный переход.
Согласно графика жизни инновации завершающий этап сопровождается застоем в дальнейшем развитии технологии. Ту или иную технологии по сути, говоря жаргоном, "выдаивают", то есть эксплуатируют до потери ее актуальности и нового технического скачка. И, как мне кажется, современные технологии как раз и находятся на этапе застоя.

Не утихают споры о том, что современные цифровые камеры не имеют смысла, а зеркалки в фотографии до сих пор справляются с многими задачами, которых от них требуют фотографы. Если говорить о сфере кинопроизводства, то там своя достаточно нетерпимая к резким изменениям специфика, что видно по позднему массовому внедрению "цифры" в кино.

Об этих вещах и своих мыслях на этот счет я бы и хотел поговорить в основном материале после достаточно длинного вступления.

DSLR vs Пленка

DSLR (англ. Digital single-lens reflex camera) - цифровая зеркальная камера с одним объективом.

Технология зеркальных камер известна еще с начала XX века. Но популярность "зеркалки" обрели с переходом на 35-мм пленку, что сильно уменьшило камеры в размере. Удобство использования зеркальной камеры было высоко оценено фотографами, ведь изображение в визир строилось напрямую из объектива, что позволяло видеть то, что видит камера, и тем самым можно было успешно наводится на резкость при помощи специальных экранов фокусировки, таких как, например, клинья Додена. Это вытеснило камеры с дальномерным видоискателем с рынка, ведь в сравнении с зеркальными камерами те были не так удобны и требовали определенной сноровки.

С приходом "цифры" на потребительский рынок, пленочные камеры не сразу стали атрибутом любителей "ламповой фотографии". Цифровые камеры были неудобны, имели не самое выдающиеся качество снимков, но самой главной сложностью было дальнейшее хранение и распространение фотографий, да и цена у таких камер на момент выхода была не самой демократичной.
К примеру первый массовый Canon D30, выпущенный в 2000 году, имел разрешение всего лишь в 3.1 МП на APS-C сенсоре с одним датчиком фазового фокуса, не самый выдающийся динамический диапазон и экспонометр не всегда корректно обрабатывал входящий свет в поле кадра, что приводило к некорректному замеру экспозиции и балансу белого. При этом стоимость доходила до 2600 долларов. Даже пересчитывать на сегодняшний курс не хочется, а камера считалась бюджетной.

Но при этом такие камеры как Canon 30D имели сменные карты памяти стандарта Compact Flash, который постепенно обретал распространение в потребительской технике, умели сохранять фото в 12-битном RAW, что в дальнейшем популяризирует пост-обработку, умели работать на коротких выдержках вплоть до 1/2000 и меньше, имели на себе небольшой LCD-дисплей высокого на тот момент качества для просмотра отснятого кадра, а также позволяли в меню настраивать баланс белого, настраивать цветопередачу, и это все до того, как внутрекамерный LUT будет популяризирован, автофокус стал более компактным в сравнение с попытками сделать автофокус на пленочных камерах.

Цифровые камеры (не только DSLR, а еще, так называемые "цифромыльницы"), начиная , 00-х планомерно вытесняли пленочные камеры с потребительского рынка.

Граница спада продаж наблюдается уже в 97-м году. Смею предположить, что как раз-таки застой в развитии пленочных/аналоговых технологий и пришелся на 90-е года, а с популяризацией цифровых камер младшего и бюджетного сегментов, инновационные на тот момент сложные технические устройства начинали бурно развиваться. Все это так же укладывается в ранее мной описанный тезис о развитии инноваций на рынке.

Пик продаж и популярности DSLR зеркальных камер пришелся на 2012 год, затем стал наблюдаться планомерный спад и преемственность камерами беззеркального типа.
Самой популярной зеркалкой на рынке тогда был Canon 100d.

Так или иначе топы рейтинга среди зеркальных камер делили Canon и Nikon, поэтому споры о преимуществе двух систем не утихают до сих пор просто уже просто по инерции. Были и другие производители зеркальных камер, такие как Sony, Pentax, Fujifilm (строили свои системы на базе камер от Nikon), но основная битва за любовь потребителя была всегда за Canon и Nikon. Мощный пиар, огромные деньги на развитие технологий, чтобы оставаться любимым у потребителя и получать прибыль от продаж и патентов. Классика.
Поэтому, если мы возьмем многими желанный даже до сих пор Canon 5D mark IV, он ни в какое сравнение не идет с первопроходцем в лице 30D.

Характеристики выдающиеся:

• Full Frame матрица на почти 32 МП
• 61 точка фазовой фокусировки
• Широкий динамический диапазон
• 14-битный RAW
• ISO до 102400, а скорость затвора до 1/8000
• Максимальный буфер на скоростную съемку до 21 кадра в RAW
• Отличная цветопередача, что очень важно в портретной фотографии
• Возможность снимать видео при 120 к\с
• Режим LifeView
• Подключение аксессуаров для фото и видео.

Не камера, а полноценный комбайн. Но закат развития зеркальных камер был неизбежен. На рынок стали выходить все больше решения от конкурентов, которые не смогли выиграть гонку вооружений среди зеркальных камер и решившие избрать другой путь развития технологии цифровых камер. Плюс зеркальные системы имели ряд ограничений, что не позволяли им еще более совершенствоваться, хотя любители Pentax бы со мной поспорили бы.

• Вес самой камеры был большим в сравнении с беззеркальными аналогами.
• Сложности в развитии и переходе на новые байонеты при попытке совершенствовать такие технологии, как сдвиг матрицы, передача данных от объектива в камеру для контроля объектива etc.
• Одним из самых дорогих и сложных элементов в зеркальной камере по мере развития оставалась пентапризма.
• Ограничения в развитии датчиков фазовой фокусировки, из-за чего практически все зеркальные камеры имели датчики только по центральной области кадра.
• Ограничения в возможностях съемки видео. Большинство зеркальных камер имели посредственное качество видеосъемки, что сводило на нет универсальное применение зеркальных систем.

DSLM и закат зеркальных камер

DSLM (англ. Digital single-lens mirrorless camera) - цифровая беззеркальная камера с одним объективом. В некоторых источниках также упоминается аббревиатура MILK.

MILK (англ. Mirrorless Interchangeable Lens Camera) - беззеркальная камера со сменными объективами.

Но примечательно то, что производители могут по-разному называть свои беззеркальные камеры. Устоявшейся аббревиатуры как таковой нет.

Формально цифровые беззеркальные камеры производились еще в нулевых, но это были цифромыльницы, которые даже по тем меркам не обладали выдающимися качествами кроме компактности и использования "на каждый день". Первой же беззеркальной камерой фактически признана Panasonic LUMIX G1.

Первой же полнокадровой камерой была Sony Alpha 7, выпущенная в 2013 году.

Конструктивное принципиальное отличие от зеркальных камер:

• Отсутствие пентапризмы для проецирования изображения в визир, в следствие этого рабочий отрезок до матрицы у объективов DSLM короче в виду отсутствия в тракте зеркала
• В качестве визирования используется второй экран повышенного разрешения

Но это конструктивное различие в какой-то степени развязало руки инженерам:

• Датчики фокусировки можно расположить на самой матрице камеры. Да, в таком случае работа датчиков может быть несколько хуже из-за такого расположения (это связано с особенностью законов оптики и фона матрицы), но при этом нет ограничений по расположению датчиков по полю кадра и их количеству.
• Зеркала больше нет, поэтому и нет возможных паразитных вибраций при его подъеме во время спуска.
• Изображение в визире строится из того, что и как поступает на матрицу, то есть видно сразу ту экспозицию, что по факту фиксируется камерой.
• Отсутствие конструктивных ограничений для создания гибридных систем для съемки и фото, и видео.

На рассвете беззеркальных систем было и достаточно много минусов, таких как:

• Огромная цена в несколько тысяч долларов. К этом времени зеркальные камеры стоили дешевле.
• Ограничения в вычислительной мощности процессоров, что приводило к подтормаживаниям изображения на экране и визире камеры.
• Проблемный автофокус из-за расположения фазовых датчиков на матрице, а контрастный автофокус сам по себе не во всех условиях способен хорошо отрабатывать.
• Переход на новый парк оптики. Зачем мне переходить на новую систему, если на нее не подойдут мои старые объективы, а новые стоят всегда дороже.
• Расход заряда батареи был выше, ведь изображение на экран проецировалось процессором с постоянно работающей матрицы.

Эти концептуальные проблемы удалось решить только со временем, когда технологии производства улучшились, чтобы нивелировать отставание от зеркальных систем. Но как же так вышло, что производители отказались от выпуска зеркальных систем, ведь их производство было налажено, и вложили все средства в беззеркальные системы, лениво оправдываясь перед потребителем?

На самом деле картина гораздо сложнее, потому что сам сектор цифровых зеркальных камер находился в упадке, просто распадается не так быстро, как камеры со встроенным объективом, которые вытесняют смартфоны. Об этом ясно свидетельствует рост стоимости поставок беззеркальных камер (сплошная зеленая линия) с 2016 года, даже если зеркальных фотокамер было отгружено больше. К 2019 году — знаменательному году — беззеркальные камеры стоили значительно дороже, чем зеркальные, а к 2021 году их было поставлено еще больше.

Цифровые зеркальные фотокамеры переживают неизбежный спад, а объемы и стоимость поставок теперь составляют беззеркальные камеры. Кроме того, упадок компакт камер продолжается, неумолимо сжимаясь во все более нишевые области использования. Конечно, эти цифры показывают только отрасль в целом, а не отдельных производителей. 2016 год, вероятно, был также знаковым годом для беззеркальных камер, поскольку Nikon и Canon наконец поняли, что не могут предотвратить неизбежную победу Sony и должны были присоединиться к клубу беззеркальных камер. И делать это стоит не без энтузиазма, как вышло с мертворожденной системой Canon EOS-M.

Это был полноценный поворотный момент, когда оба производителя выпустили новые профессиональные системы в 2018 году в лице Canon R и Nikon Z5.

Fujifilm же, прощупав еще в 2012 году почву, полностью свернул все производство зеркальных камер, и выпустил первый беззеркальный X-Pro1 с байонетом Fuji X-mount и собственной разработанной матрицей по технологии X-Trans (модифицированый светофильтр на матрице). И уже сейчас среди любителей гибридных систем на сенсоре APS-C Fujifilm занимает уверенное положение. Также Fujifilm один из немногих выпускает крупноформатные камеры серии GFX.

Если говорить о возможностях снимать видео, то на момент 2022 года все флагманские камеры обладают возможностью снимать видео, а именно:

• поддержка современных кодеков Apple ProRes, X-AVC, H265
• поддержка логарифмических кривых (log) или запись в RAW на видеорекордер и в саму камеру
• Улучшеный звуковой тракт для мультиканальной записи звука
• Возможность считывать при записи информацию со всего сенсора. Со временем увеличилась сама скорость считывания данных с сенсора.
• Новые модели гибридных камер обладают увеличенной скоростью считывания данных с сенсора, что позволяет минимизировать эффект Rolling Shatter, т.е. желеобразный эффект, возникающий при резких движениях камерой или съемке быстродвижущихся объектов.
• Запись видео в высоких разрешениях вплоть до 8К.
• Высокий битрейт видеопотока.

С развитием видео направления в цифровых камерах также появились системы, специализирующиеся исключительно для съемки видео. Одной из таких является многими известная BlackMagic Pocket.

Такие камеры имеют соответствующие стандартам кинопроизводства разъемы, возможность подключения разностороннего навесного оборудования, способного превратить с виду небольшую камеру в монструозное орудие профессионального оператора.

Грань между камерами разных сегментов и направлений практически стерлась. Все больше выпускается камер с практически идентичными характеристиками и возможностями. Потребитель выбирает себе камеру уже не за то, на что она способна, а за бренд, в котором он уверен и парк оптики который у него уже собран. От сюда и вечные споры о преемственности, доминировании одного бренда над другим и так далее. Если взглянуть на сухие цифры, то различия в камерах могут быть только в размере сенсора и общей скорости работы по считыванию и обработке информации. Из нового "тренда" добавилось машинное обучение в постобработке внутрекамерной картинки и автофокусу. Но сам по себе тренд на нейросети сейчас везде, и это тоже новый веток инновации, который еще ожидает бурный рост.

Объективная реальность через объектив

Что же касается оптики, что продолжает внедрятся для систем производителей, то тут похожая ситуация, что и с развитием технологий в камерах.

Еще в "пленочную" эпоху производители думали над автофокусировкой.
Первым прототипом автофокусного фотоаппарата считают Correfot от Leica, представленный на Photokina в 1976 году. Однако, немецкий производитель посчитал, что его потребители умеют фокусироваться вручную, и впоследствии продал технологию японской Minolta.

Первым же массовым фотоаппаратом с автофокусом считается Konica C35 AF (в то время - Konishiroku Kogyo), простая мыльница, выпущенная на рынок в 1977 году. Камера использовала пассивную внутрекамерную фокусировку по системе Visitronic.

Minolta AF 35-70mm f/4 — автофокусный зум-объектив совместимый с камерами системы Minolta AF. Этот объектив был представлен в 1985 году вместе с камерой Minolta Maxxum/Dynax/Alpha 7000, первой в мире коммерчески удачной автофокусной камерой.

После перехода на цифровые камеры и совершенствованию процессоров обработки данных производители, улучшая системы фокусировки, полностью передали управление процессору камеры. Основываясь на прогресссивном матричном замере, процессор смог просчитывать глубину кадра, зону ГРИП, контраст, экспозицию, чтобы определить, какие данные по перемещению линзоблока нужно передать процессору уже объектива.
Сами технологии фокусировки не ограничились только лишь матричным замером, более современные и совершенные методы фокусировки содержат в себе работу россыпи фазовых датчиков PDAF, LIDAR, гибридные системы.
В кино же пока традиционно используются мануальные объективы с большим углом фокусировки, чтобы более точно контролировать фокус. Но компания Sony продвигает свои гибридные объективы для видео, которые всеми силами пытается навязать видеографам и начинающим кино-операторам.

Про основные особенности просветления, качества стекла или пластика в линзах я рассказывал в своей предыдущей статье про объективы. Рекомендую почитать ;)

Если подытожить, то продажа профессиональной фото и кино оптики является высокомаржинальной, поэтому нужно не просто выпускать как можно больше объективов для всех потребностей, как и в случае с камерами потребителю пытаются объяснить, почему он должен купить ту или иную оптику.
И выходит, что та же Sony пытается нам продать камеру за доступную в совокупности с функционалом цену, а на оптике уже "отыгрывается" по полной, ведь куда ты уже уйдешь с этой системы. Любой фотограф или видеограф скажет, что переход на другую цифровую систему очень болезненный. Проще обновить камеру этой же системы, чем наоборот.

И вся эта погоня за:

• Резкостью
• Четкостью работы автофокуса
• Мифическим объемом изображения
• Красотой рисунка
• Способностью разрешить матрицу в 100500 МП

… вызывает фрустрацию.
В момент окончания жизни продукта, жизни технологии, инновации нам пытаются навязать искусственный спрос. И где-то рядом недоумевают ребята с мануальными винтажными объективами.

One More Thing…

И, как мне кажется, вся статья была написана ради этого раздела. Изначально я хотел в двух словах рассказать о смысле техники, но вышел случайный исторический ликбез.

• Рисунок объектива vs Резкость
• Manual vs Auto
• Canon vs Nikon
• Sony vs Fujifilm vs Panasonic
• Red vs Arri
• 8 МП vs 40 МП
• FullFrame vs APS-C
• Стеклянные линзы vs пластиковые
• Samyang vs Viltrox
• DSLR vs DSLM

… бесконечные споры.

Нет, мы не забываем, что такое творчество. Мы изучаем кинематограф, кто-то знает множество новаторов в фото, просто неизбежен момент, когда мы начинаем защищать то, чем владеем, словно это самое ценное, что у нас есть. Технически это действительно так, техника стоит денег. Но это всего лишь инструмент для достижения творческих целей. Он может быть удобным, может быть простым, может быть очень ограниченным, но это все еще инструмент. И он продолжит им быть.

Я, к примеру, могу взять на съемку Arri Alexa 35 и снять полнейшую ерунду, да еще и пол смены разбираясь, как эта камера работает. А есть люди, которые снимают хорошие короткие метры на Canon 60D.
Фотографы до сих пор спорят о размере матрицы и беззеркалках. Как мне это поможет лучше понимать мир через объектив? А если им сказать, что кино снимается на стандарт Super35, который является кропом, у них мировоззрение рухнет?

Не стоит возлагать на технику больших надежд, она сознана для того, чтобы быть для вас инструментом в достижении творческого результата. Не стоит говорить "на посте поправлю", лучше грамотно поработать с мезансценой, актером, сюжетом, выставить лучше свет.

Мы многое стали списывать на технику, забывая, что шедевр делается творцом, а не самой модной и дорогой камерой.