Система четырех третей - Four Thirds system

Логотип Four Thirds

Система Four Thirds - это стандарт, созданный Olympus и Eastman Kodak для проектирования и разработки цифровых однообъективных зеркальных фотоаппаратов (DSLR) и беззеркальных фотоаппаратов.

Система обеспечивает стандарт, который с цифровыми камерами и объективами, доступными от нескольких производителей, позволяет заменять объективы и корпуса от разных производителей . Патент США 6,910,814, кажется, охватывает стандарт. Сторонники описывают его как открытый стандарт , но компании могут использовать его только в соответствии с соглашением о неразглашении .

В отличие от старых однообъективных зеркальных (SLR) систем, Four Thirds с самого начала проектировалась полностью цифровой. Многие объективы полностью компьютеризированы, поэтому Olympus предлагает обновления прошивки для многих из них. Конструкция линз адаптирована к требованиям цифровых датчиков, в первую очередь за счет телецентрических конструкций. Размер сенсора значительно меньше, чем у большинства зеркальных фотокамер, и это означает, что объективы, особенно телеобъективы, могут быть меньше. Например, объектив стандарта Four Thirds с фокусным расстоянием 300 мм будет охватывать примерно тот же угол обзора, что и объектив с фокусным расстоянием 600 мм для стандарта 35-мм пленки , и, соответственно, более компактен. Таким образом, система Four Thirds имеет кроп-фактор ( множитель фокусного расстояния) около 2, и хотя это позволяет использовать большее фокусное расстояние для большего увеличения, это не обязательно помогает при производстве широкоугольных объективов.

Формат сенсора изображения между большими зеркальными фотокамерами и меньшими компактными цифровыми камерами типа «наведи и снимай» обеспечивает промежуточные уровни стоимости, производительности и удобства.

Размер сенсора и соотношение сторон

Рисунок, показывающий относительные размеры сенсоров, используемых в большинстве современных цифровых фотоаппаратов, включая систему Four Thirds.

Название системы происходит от размера датчика изображения, используемого в камерах, который обычно называют датчиком типа 4/3 " или 4/3" . Обычная система калибровки на основе дюймов является производной от вакуумного изображения - сенсорные трубки видеокамеры , которые в настоящее время являются устаревшими.Площадь изображения датчика Four Thirds равна площади изображения трубки видеокамеры диаметром 4/3 дюйма.

Размеры сенсоров, используемых в большинстве современных цифровых фотоаппаратов, относительно стандартной 35-миллиметровой рамки

Обычный размер сенсора составляет 18 мм × 13,5 мм (диагональ 22,5 мм) с площадью изображения 17,3 мм × 13,0 мм (диагональ 21,63 мм). Площадь сенсора примерно на 30-40% меньше, чем у сенсоров APS-C , используемых в большинстве других зеркальных фотокамер, но все же примерно в 9 раз больше, чем у 1 / 2,5-дюймовых сенсоров, обычно используемых в компактных цифровых камерах . Между прочим, область изображения 4/3 сенсор практически идентичен таковому у 110 плёнки .

Акцент на соотношении сторон изображения 4: 3 отличает Four Thirds от других систем DSLR, которые обычно придерживаются соотношения сторон 3: 2 традиционного формата 35 мм . Однако стандарт определяет только диагональ сенсора, поэтому возможны камеры стандарта Four Thirds со стандартным соотношением сторон 3: 2; в частности, новые модели Panasonic Micro Four Thirds даже предлагают съемку с разными форматами изображения, сохраняя при этом ту же диагональ изображения. Например, Panasonic GH1 использует многоаспектный датчик, предназначенный для максимального использования круга изображения в форматах 4: 3, 3: 2 и 16: 9; каждое передаточное число имеет диагональ 22,5 мм.

Соотношение сторон сенсора влияет на конструкцию объектива. Например, многие линзы, разработанные Olympus для системы Four Thirds, содержат внутренние прямоугольные перегородки или стационарные «лепестковые» бленды объектива, которые оптимизируют их работу для соотношения сторон 4: 3.

В интервью Джон Кнаур, старший менеджер по продукции в Olympus, заявил, что «Четыре трети относятся как к размеру тепловизора, так и к соотношению сторон сенсора». Он также указал на сходство между 4: 3 и стандартным размером печати 8 × 10, а также между камерами среднего формата 6 × 4,5 и 6 × 7, что помогло объяснить обоснование Olympus выбора 4: 3 вместо 3: 2.

Преимущества, недостатки и другие соображения

Преимущества

Olympus E-420 камера, продается с очень тонким 25 - мм объективом «блин» . Серия E-4XX рекламировалась как самая маленькая настоящая зеркалка в мире.

Меньший размер сенсора делает возможными меньшие и более легкие камеры и объективы. В частности, система Four-Thirds позволяет разрабатывать компактные линзы с большой апертурой. Соответствующие линзы становятся больше, тяжелее и дороже, если они предназначены для сенсоров большего формата.
Телецентрический оптический путь означает, что свет, попадающий на датчик, движется ближе к перпендикуляру к датчику, что приводит к более ярким углам и улучшенному разрешению вне центра, особенно на широкоугольных объективах.
Поскольку фокусное расстояние фланца значительно меньше, чем у Canon FD, Canon EF, Nikon F и Pentax K, объективы для многих других типов SLR, включая старую систему Olympus OM, можно установить на камеры Four Thirds с помощью простых механических переходных колец. Такие механические переходные кольца обычно требуют ручной настройки фокуса и диафрагмы. Серия тестов представляет собой демонстрацию.

Недостатки

Основным недостатком меньшего датчика с количеством пикселей, которое соответствует большему датчику, является уменьшение входящего света, попадающего на светочувствительную часть каждого пикселя датчика. Это верно, даже если камера и объектив Four Thirds сконструированы таким образом, чтобы фокусировать весь захваченный свет на меньший световой круг, ограничивающий меньший датчик. Причина в том, что меньший пиксель имеет непропорционально меньшую светочувствительную область, потому что пиксель теряет большую часть своей общей площади из-за вторичных схем и затенения краев, чем более крупный пиксель. При меньшем количестве захваченного света для работы с каждым выходным напряжением пикселя требуется дополнительное усиление с соответствующим повышенным шумом сигнала, что приводит к увеличению хроматического и цветового шума, а также к уменьшению динамического диапазона . Телецентрическая конструкция объектива помогает уменьшить эту проблему, но все же оставляет меньший датчик с меньшими пикселями, более чувствительный к углу падающего света, что, среди прочего, приводит к более выраженному падению света в углах изображения.
Разрешение сенсора часто измеряется как общее количество пикселей сенсора в мегапикселях или мегапикселях. Поэтому с точки зрения разрешения изображения желателен большой сенсор, состоящий из маленьких пикселей сенсора. Разрешение линзы обычно определяется как способность создавать изображение, состоящее, например, из 100 пар черных и белых линий на миллиметр. Это соответствует расстоянию между парами линий 10 мкм . Поскольку это также находится в непосредственной близости от того, как сегодня можно производить маленькие пиксели, это накладывает ограничение на то, какое разрешение изображения может быть достигнуто с помощью датчика изображения Four Thirds. Следовательно, меньшие пиксели также требуют большего разрешения объектива, чтобы иметь возможность использовать преимущества более высокого разрешения датчика изображения, хотя меньшая активная область пикселя снижает эффект усреднения и позволяет лучше производить выборку высоких пространственных частот. Общее изменение разрешения - очень нетривиальная проблема, которую нельзя резюмировать в паре коротких общих принципов. Для нахождения наилучшего баланса между размером пикселя и активной областью пикселя требуется сложное численное моделирование.
Чтобы получить такой же угол обзора, как и в случае с датчиком большего размера, фокусное расстояние объектива, используемого с датчиком Four Thirds, должно быть короче. Однако, чтобы получить такую же глубину резкости и светосилу, что и у более крупного датчика, диафрагму объектива необходимо поддерживать постоянной, то есть фокусное отношение объектива должно быть меньше в системе Four Thirds, чтобы обеспечить ту же глубину резкости. и шум изображения. Поскольку сложнее производить более светосильные линзы (линзы с меньшим фокусным соотношением), может быть трудно или невозможно найти линзу, которая дает такую же малую глубину резкости и собирает столько же света, как эквивалентный объектив на больших форматах. Например, 35-миллиметровая полнокадровая зеркалка может соответствовать глубине резкости камеры Four Thirds, закрыв диафрагму на две ступени; но для системы Four Thirds может быть труднее или невозможно сопоставить малую глубину резкости 35-мм полнокадровой камеры с использованием светосильного объектива.

Различия

Большинство камер стандарта Four Thirds (особенно те, которые производятся Olympus) используют соотношение сторон 4: 3, а не 3: 2; более новые модели предлагают кадрирование до 3: 2, но это приводит к уменьшению диагонали изображения (т. е. тогда эффективный коэффициент кадрирования составляет 2,08).

Компании системы Four Thirds

На Ежегодном съезде и выставке Ассоциации фотомаркетинга 2006 года в консорциум Four Thirds входили следующие компании:

Это не означает, что каждая компания обязана выпускать продукты для конечных пользователей. Исторически только Leica, Olympus и Panasonic производили корпуса. Olympus и Leica / Panasonic создали специальные объективы стандарта Four Thirds, а Sigma производит адаптированные версии своих объективов «DC» для зеркальных фотокамер формата APS-C. Kodak когда-то продавала датчики Olympus для использования в своих корпусах Four Thirds, но в более новых камерах Olympus Four Thirds использовались датчики Panasonic.

Камеры системы Four Thirds

Большинство камер системы Four Thirds и объективов Four Thirds производятся компанией Olympus. Многие камеры стандарта Four Thirds используют внутреннюю стабилизацию изображения «сдвиг сенсора» , что делает ненужным использование технологии стабилизации изображения в их объективах. Все камеры Four Thirds также включают устройство автоматической очистки сенсора, в котором тонкий стеклянный фильтр перед сенсором вибрирует с частотой 30 кГц, заставляя пыль падать и прилипать к кусочку липкого материала внизу. Корпуса камер Olympus E-system отличаются широким спектром функций и настроек на уровне прошивки, хорошим движком JPEG и компактными размерами. Из-за меньшего формата Four Thirds видоискатели, как правило, меньше, чем на аналогичных камерах.

Производство камер Four Thirds прекратилось после появления беззеркального формата Micro Four Thirds. Снятые с производства модели включают:

Линзы системы Four Thirds

Четыре линзы для системы Four Thirds. Слева направо: три зума Olympus (40–150 мм, 11–22 мм и 14–54 мм) и один Sigma Prime (30 мм).

Крепление объектива Four Thirds должно быть байонетного типа с фланцевым фокусным расстоянием 38,67 мм.

В настоящее время существует около трех десятков линз по стандарту Four Thirds System.

Прежде чем объявить о прекращении производства линз Four Thirds в начале 2017 года, Olympus произвела около 20 линз для системы Four Thirds под своим брендом « Zuiko Digital ». Они делятся на три класса - Standard, High Grade и Super High Grade. Объективы High Grade имеют более высокую максимальную диафрагму, но значительно дороже и больше, а зум-объективы Super High Grade имеют постоянную максимальную диафрагму во всем диапазоне масштабирования; все, кроме класса Standard, защищены от атмосферных воздействий. Объективы каждого класса охватывают диапазон от широкоугольных до супертелеобъективов. Объективы Zuiko Digital хорошо известны за неизменно хорошую оптику. В следующей таблице перечислены все объективы Zuiko Digital, доступные на момент прекращения производства компанией Olympus Four Thirds:

	Широкий угол	Стандарт	Телеобъектив	Супертелеобъектив	Специального назначения
Стандарт	9–18 f / 4–5,6	14–42 f / 3,5–5,6 25 f / 2,8 «блин»	40–150 f / 4–5,6	70-300 F /4-5.6 макро	35 f / 3,5 макро 18–180 f / 3,5-6,3 суперзум
Высокий класс	11–22 f / 2,8–3,5	12-60 е /2.8-4 14-54 е /2.8-3.5 II ,	50–200 f / 2,8–3,5 SWD		50 f / 2 macro 8 f / 3,5 рыбий глаз
Супер высокий класс	7–14 f / 4	14–35 f / 2	35–100 f / 2 150 f / 2	90–250 f / 2,8 300 f / 2,8

Компания Olympus также изготовила телеконверторы 1,4 и 2, а также удлинительную трубку с электронной связью .

Sigma адаптировала 13 объективов для системы Four Thirds в диапазоне от 10 мм до 800 мм, в том числе несколько объективов, для которых не существует эквивалента: светосильные простые (30 мм f / 1,4 и 50 мм f / 1,4) и экстремальный телефото (300–800). мм f / 5,6). С 2014 года все линзы Sigma для системы Four Thirds были сняты с производства.

Leica разработала четыре линзы для Four Thirds System: быстрое и медленного нормального зуммирования и 14-150 мм супер-зум, все с системой стабилизации изображения от Panasonic, и нестабилизированный е /1.4 25 мм простой . Они производятся и продаются компанией Panasonic.

Официальный список доступных линз можно найти на веб-сайте Four-Thirds.org.

Что касается самой системы, то она была молча прекращена в пользу системы Micro Four Thirds.

Система Micro Four Thirds

Концепт камеры Micro Four Thirds от Olympus

В августе 2008 года Olympus и Panasonic представили новый формат Micro Four Thirds .

В новой системе используется тот же датчик, но зеркальный блок не входит в конструкцию камеры. Предварительный просмотр показан на главном либо камерах жидкокристаллического дисплея или с помощью электронного видоискателя , как и в цифровых компактных камерах. Автофокусировка может быть выполнена с помощью процесса определения контраста с использованием основного формирователя изображения, опять же, аналогично цифровым компактным камерам. Некоторые производимые Olympus корпуса камер также имеют встроенный в датчик фазовый автофокус. Цель новой системы заключалась в том, чтобы позволить использовать камеры еще меньшего размера, напрямую конкурируя с более дорогими компактными цифровыми фотоаппаратами и зеркальными фотокамерами. Меньшее фокусное расстояние фланца позволяет использовать более компактные нормальные и широкоугольные объективы. Это также облегчает использование с адаптером линз, основанных на других системах крепления, включая многие линзы с ручной фокусировкой из семидесятых и восьмидесятых годов.

В частности, линзы стандарта Four Thirds можно использовать с корпусами Micro Four Thirds с адаптером, однако «не всегда могут быть доступны все функции системы Micro Four Thirds».

Смотрите также

Объективы для SLR и DSLR фотоаппаратов
Крепление объектива - список креплений объектива
Трубка видеокамеры # Размер , исходная точка измерения сенсора 4/3 дюйма

использованная литература

внешние ссылки

Официальный сайт системы Four Thirds
Патент США «Четыре трети» 6,910,814 ; Версия PDF (1,7 МБ)
Страницы Анджея Вротняка о системе Four Thirds - включают полный список объективов
Пользователь Four Thirds - независимый сайт и сообщество пользователей, посвященных системе Four Thirds, включая Micro Four Thirds

Languages

In other projects