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大话单反相机历史(上)单机和套机随着价格的逐渐走低，数码单反相机从阳春白雪成为了寻常人家的案头玩物，甚至已经部分取代了高端的消费类数码相机，承担起居家出游记录日常生活的功能。那么，最早的单反相机出现在何时？为什么要称之为单反相机呢？它的发展历程中经过了怎样的变化和革新？单反最终会往何处去？本文将为你解答这些问题，重现一个单反发展的清晰脉络。单反相机的缘起单反相机全称是单镜头反光相机(Single-lensreflexcamera,SLR),这个名字是由它的结构得出来的，单反相机都有一个用于成像和取景的镜头，有一个反光镜来切换光路用于成像或者取景。实际上单反这个结构出现的非常非常早，甚至早到了相机出现之前，学过美术的朋友们都知道那个利用一片玻璃反射而临摹实物的创作方法，这就已经具备了最基本的单反结构了，在照相术发明之后，1861年，英国人托马斯?萨顿（ThomasSatton）则发明了具有相似结构的，于摄影镜头和感光元件之间装置有45°角反光镜的照相机，那时候还没有出现胶片，所以感光材料使用的是涂抹了卤化银的干板。托马斯.萨顿的单反相机135单反相机则是在莱卡确立了35mm摄影用135胶片标准之后出现的，1936年，Ihagee公司制造第一台135单镜头反光俯视取景相机KineExakta(国内翻译为爱克山泰)。下面是Ihagee公司第二型KineExakta的照片，它在1938年上市。在1936年出厂的第一型KineExakta十分罕见（因为生产量很少），品相好的差不多都在收藏家手中，偶而在二手市场上看到的不仅要价奇高而且品相令人伤心。不过36年的第一型和38年的第二型差别不大。和现代单反相比，这台相机在结构上有很大区别，它是俯视取景的，而并非现在的平视取景型，1936年五棱镜还没有发明呢，暂时先凑合了吧。KineExakta与往后的Exakta主要机型有一个有趣的功能。在机底处有一个小缧丝把它转松后向外拉，就会带动一片小刀片把在相机内的底片切断，于是没照完的部份留在片匣中，照完的部份得要在暗房中取出，于是照完的部份就可以冲洗了。其实要说到135单反相机的出现，推动力量和直到现在推动它发展的最重要力量都是同一个：体育摄影的需求。旁轴135相机一经推出就因为携带和使用方便而在新闻用户中流行开来，一些纪实摄影的大师也应运而生，不过旁轴相机限于结构，使用焦距超过135mm的镜头非常困难，而为了1936年柏林奥运会的需求，各大镜头厂都纷纷推出了长焦镜头，比如Zeiss的OlympiaSonnar180mmf/2.8就是典型代表，在这种情况下，便于携带，同时又能够方便的搭载长焦镜头的单反相机就应运而生了。这个时代的单反相机还是俯视取景的，拍摄的时候需要从相机正上方看下去，使用的手法类似于现在腰平取景的中画幅相机，对于以方便取胜的135系统来说，俯视取景这种完全违背了人体工程学原理的非人道使用方式必然会遭到淘汰，广大腰肌劳损的摄影师要到本文的第二页才能获得拯救。五棱镜的出现俯视取景相机在使用的时候很麻烦，和135本身轻巧方便的初衷不符，而且由于没有微棱镜的辅助和限于135片幅本身尺寸较小，弯腰驼背的在毛玻璃上调焦也是很痛苦的事情，腰肌劳损恐怕是当时摄影师的职业病了。处于更快反应速度和更好的使用体验的需求，迫使单反相机从腰平取景走向眼平取景。解决之道名曰五棱镜(pentaprism)。五棱镜是一个用一整块玻璃切削而成的有5面反光面的棱镜，用以把光束折射90度。光束在棱镜内反射两次，可以把影像的左右颠倒过来，这个结构被称为五棱镜眼平取景器(pentaprismeye-levelviewfinder).五棱镜内的反射并非由完全内反射造成，由于光束是以少于临界角(criticalangle)进入，两个反射面是镀上反射物料以造成镜面的反射效果，而两个传递面则镀上防反光涂层以减低反射。五棱镜第5面则在光学上不会被使用，现代相机上使用的五棱镜则常常会在反射面上以真空镀膜技术镀上一层银膜并且在外面覆盖黑色的保护涂层以加强反射效果。五棱镜光路理论上讲，五棱镜的反射视野率是100%的，不过限于成本和机内空间还有产品的市场定位等等原因，大多数单反相机的视野率并不会做到100%(取景器视野率也是区分专业和准专业机身的一个标杆)，近年来在厂商丧心病狂的削减成本的做法下，还出现了以五面镜代替五棱镜组成光路的单反相机，这种相机的取景器常常会显得比较暗淡，不如五棱镜那么明亮，代表机种就是尼康的D70/D70s(当然也有类似于奥林巴斯E330之类用特殊的五面镜结构来达到Liveview功能的情况，这种做法不常见)。比较值得一提的是，光学巨人蔡司在开发自己的单反相机的时候，在成像的毛玻璃(学名叫对焦屏)和取景器之间加入了一块儿菲涅尔透镜（FresnelLens）来提高取景器亮度方便对焦，这个设计自此之后就成为单反相机的固定设计，拧下任何一台单反相机的镜头，从反光镜箱里面往取景器上看，你都能看到菲涅尔透镜独有的一圈圈的花纹(话说不少人不知道菲涅尔透镜是啥，可以看看这个链接)。1949年，东德蔡司(CZJ，carlzeissjena，也叫耶纳蔡司)生产了第一台固定五棱镜平视取景单反相机ContaxS(1949-1951年在产)，它最终确立了135单反相机的典型结构，一个镜头，有一个反光镜，然后有一块五棱镜将光路回转了一下，一方面将俯视光路变成平视，另一方面将取景的像左右正过来(俯视取景的时候像是左右相反的)，至此，单反相机的标准结构已经确立了，即使是目前最先进的35mm数码单反相机也依然维持了这个基本的结构。单反相机基本结构：1镜头；2反光板；3快门；4胶片；5磨砂玻璃对焦屏；6液晶显示板；7五棱镜；8取景器作为相机生产大国，日本的第一台五棱镜平视取景结构相机是AsahiOptical(旭光学，后来公司更名为Pentax，就是大家很熟悉的宾得)在1952年推出的Pentax67，这是一台中画幅相机。AsahiOptical同年还推出了腰平取景的35mm单反相机AsahiflexI，只是没有使用五棱镜眼平取景器，而始依然保持的腰平俯视取景的设计，有意思的是，这台相机一直生产到83年。即时回弹反光镜结构的诞生早期的单反相机取景和拍摄要分几步的，反光镜要要给快门上弦之后才会落下，光圈和旁轴镜头一样是全手动的，要先开到最大光圈取景，在昏暗的腰平毛玻璃上对焦，然后折算一下光线，调到你想要的那一档光圈，按快门，咣当一声巨响后眼前一片漆黑，至于到底没有拍到你想要的东西就只有天晓得了。SLR是如此的麻烦，以至于大部分记者宁可用大中副新闻机也不碰单反，卡帕，布列松那一代人也没有用SLR的，不是他们不想，而是SLR实在是太不成熟。直到1954年Pentax做出了AsahiflexIIb，才有了第一部的反光镜即时回弹单反相机，这样，135单反相机才算是真正的进入了实用化的阶段。鉴于本节三言两语就讲完了，故而说些题外话凑字数。宾得这家公司虽然近几年不行了，但是在早年的相机市场上那可是响当当的日本一霸，技术开发上也很有点锐意进取的意思，1957年，旭光学推出了AsahiPentax，这是日本首台135固定式五棱镜眼平取景单反相机。这台相机一改当时传统的旋钮式过片设计，引入了在徕卡M3(1954)和尼康S2(1955)上广受好评的快速过片扳手，再加上取自AsahiflexIIb的即时回弹反光镜和微棱镜对焦屏，最后还有通用性极好的M42螺口，AsahiPentax一经推出即受到市场的热烈追捧，盛名之下，以至于旭光学当机立断的把公司名字从AsahiOptical改成了我们现在看到的Pentax。AsahiPentax我们前面说新闻用户尤其是体育摄影的需求才是推动着单反相机发展的重要力量。尝试过拍摄运动题材的朋友都会明白，在这种应用中，相机的快门速度至关重要，没有高速快门，很难凝固住最精彩的一瞬间，下一页，我们将会说说高速快门的发展。高速纵走焦平面快门快门是相机的核心部件之一，相机通过控制快门的开启时间来控制胶片的曝光时间，按照安装位置来分的话，常见的快门有镜间快门(leafshutter)和焦平面快门(focalplaneshutter)，按照行走方向来分有纵走快门和横走快门，按照快门材质来分又有布帘快门和钢片快门，总体来讲，没有在单反上用镜间快门的，横走快门和布帘快门的速度很难做到太高。因此，现在的顶级机身上已经是纵走焦平面快门一统天下，至于快门叶片的材质则从早期的钢片发展到蜂窝钛合金片，再到现在的碳纤维复合材料叶片，整个一个材料科学的发展缩影。虽然焦平面快门出现的非常早，但是速度却怎么也做不快，早期最好的是Ihagee生产的127幅面相机VPExakta所用的快门，速度范围从1/25秒到1/1000秒，加上B门和T门，这个快门在当时非常先进，直到1960年，才由柯尼卡开发的单反KonicaF超过。KonicaF搭载了名为Hi-Synchro的纵走幕帘快门，最高速度为1/2000秒，闪光同步为1/125秒。在当时为最快。想想直到七十年代，最快的专业相机也不过是1/1000秒而已(要到71年的佳能F1才有1/2000的横走金属幕帘快门)。但是因为这个快门制造麻烦，而且太出色了，没有其它的制造商跟进。(柯尼卡从1953年开始花了7年来研制这部快门，另外从1955年开始花5年研制机身。)碰巧的是，在1957年左右，一个日本发明家独立的研制出一个新颖的快门。他试图向各大公司推销自己的发明。Mamiya很感兴趣并做了两年的研究。但是，Mamiya最后没有生产这部快门。Mamiya觉得非常抱歉就把这部快门介绍给Copal。Copal在Konishiroku(Konica)和Mamiya的财力支持下对这部快门进行了彻底的开发。同时Konishiroku(Konica)和Mamiya也把自己的快门技术提供给Copal。Konica的Hi-Synchro快门对Copal的影响很大。不久AsahiKogaku(Pentax)加入了联盟，然后到了1961年，第一部CopalSquareI开发出来了.当时，只有Mamiya，Konica和Pentax才能用这部Copal快门。但是Mamiya制造了NikorexF(不是Nikon)，所以这部相机是第一个使用了这部快门的相机。1965，CopalSquareS开发成功.这是最著名的Copal机械快门，以后被用在各种各样的相机身上。同年Konica用此快门制出AutoReflex。此后，Copal快门不局限在这三家公司，所以，CopalS快门被用在NikkormatFT，SigmaMark-1，RicohflexTLS401，SinglexTLS，ExactaTwinTL，CosinaHi-Lite等等相机上。1965年CopalS快门被大量的模仿制造.直到90年代还还有许多SLR在用这部快门和它的模仿品。更值得说的是，60年代用这部快门制造的相机很多到现在依然准确无误。速度从B门，1秒到1/1000秒，闪光同步为1/125.这在当时的机械快门里都是最高的。焦平面快门的工作原理焦点平面帘幕快门位于照相机焦点平面前方，它的作用是在未曝光之前遮挡光线，使胶片不见光；在曝光时控制胶片的有效曝光时间。快门一般是装在机身上的独立部件，便于装配和维修。纵走式焦点平面快门的制作材料有钢片和铝合金，也有采用塑料及合金复合式材料。快门由两层帘幕、电磁释放装置和减震装置组成，两层帘幕分别称为第一帘幕(或前帘)和第二帘幕(或后帘)。每一层帘幕由数片(一般为4至6片)非常平直的小薄片相叠而成。这些小薄片在杠杆的控制下，即可以迅速展开，又可以彼此灵活地重叠在一起。展开之后，其相邻的小薄片之间始终仍有一部分彼此相重叠，因此相邻部位始终不会漏光。在未曝光之前，只有第一帘幕展开，挡住未曝光的胶片；而第二帘幕则是重叠收缩，位于胶卷片窗的底部.(在手动卷片的单反机中，未上快门之前是两层帘幕都挡住未曝光的胶卷；进片及上快门之后，才是一层帘幕挡住胶卷)。曝光时，第一帘幕向上收缩，使胶片暴露在成像光线下进行曝