Nikon D1: Кәсіби цифрлық фотоаппараттың тарихы

Кіріспе

Nikon D1 – Nikon корпорациясы жасаған, 1999 жылдың 15 маусымында ұсынылған, бір линзалы сандық рефлекстік камера (DSLR). Ол 2,7 мегапиксельдік кескін сенсорымен, секундына 4,5 кадр үзіліссіз түсіру мүмкіндігімен және Nikon F ұстағышының барлық линзаларын қолдайды. Камера корпусы F5 моделіне өте ұқсас және басқару элементтерінің ұқсас орналасуына ие, бұл Nikon пленкалық рефлекстік камераларын пайдаланушыларға камераны пайдалануды жылдам меңгеруге мүмкіндік береді. D1 сериялы камералардың автофокусының жылдамдығы "бұрандалы" AF линзаларымен де өте жоғары. Nikon және басқа өндірушілер бірнеше жыл бұрын сандық рефлекстік камераларды жасағанмен, D1 – кәсіби нарықта Kodak-тың сөзсіз үстемдігін бұзған алғашқы кәсіби сандық рефлекстік камера болды. DSLR үшін ерекше жағдай, D1 стандартты sRGB немесе Adobe RGB түс кеңістігінің орнына NTSC түс кеңістігін пайдаланады. D1-дегі түстердің көрсетілуі сәл ерекше болуы мүмкін, бірақ түс мәселесін түзету және/немесе толықтыру әдістері оңай қолжетімді.

D1H және D1X

D1 2001 жылғы 5 ақпанда D1H және D1X үлгілерімен алмастырылды. D1X 2000 x 1312 ажыратымдылығы бар 5,3 мегапиксельдік сенсорды (3008 x 1960 интерполяцияланған кескін шығысы), сондай-ақ секундына 3 кадр жылдамдығымен 21 кадрға дейін үздіксіз түсіру мүмкіндігін ұсынды. D1H жылдам әрекетті түсіруге бағытталған, D1 сияқты 2,7 мегапиксельдік кескін сенсорын сақтайды, бірақ кадр жылдамдығын секундына 5 кадрға дейін 40 кадрға дейін арттырады. D1H және D1X екеуі де sRGB/AdobeRGB түстік кеңістіктерін қолданады, бұл бастапқы D1 үлгісінен жақсарту болып табылады.

Даму және сенсорларды жобалау

D1 1996 жылы, тұтынушы нарығында цифрлық бейнелеу жаңа ғана пайда бола бастаған кезде әзірленді. Сол кезде DSLR камералар нарығының көшбасшысы Kodak болды, олар өздерінің бейне сенсорларын өндіріп, Kodak DCS брендімен цифрлық камераларды құрастырды. DCS камералары 35 мм SLR камераларының негізінде жасалған, пленкалық бөлігі CCD сенсормен алмастырылды. Бұл бөлік электр қуатымен жабдықтау және бейне өңдеу мен сақтау блогына қосылды, оны жеке тасымалдауға немесе камера корпусының түбіне бекітуге болады. Бұл камералар әдеттегі фотографтарға цифрлық бейнелеудің қолайлылығын ұсынса да, олардың тартымдылығы жоғары бағасымен, сенсордың мөлшерімен, ажыратымдылығымен және пленкамен салыстырғандағы өнімділігімен шектелді. Сондықтан Nikon компаниясы бастапқыдан-ақ жасалған цифрлық камераны ұсына алса, нарықта маңызды артықшылыққа ие болар еді. Мақсаты зор болды: Nikon компаниясы бірнеше мың долларға ғана сатылатын, үлкен, жоғары ажыратымды сенсорларды пайдаланатын кәсіби деңгейдегі камераларды шығаруды көздеді. Осы кезде Nikon F90X негізіндегі және 6 мегапикселді 27.6 × 18.4 мм CCD сенсорымен жабдықталған Kodak DCS 460 камерасы 30 000 АҚШ долларынан астам бағамен сатылып тұрды. Баға – бұл тек бір ғана қиындық болды; инженерлер жоғары ажыратымды және жоғары сезімталдықты сенсорды қалай жобалау және жаппай өндіру керектігін де қарастыру керек болды, сондай-ақ оны батареялармен қуаттау және журналистикалық мақсаттарға қолайлы үздіксіз кадр жылдамдығын сақтау қажеттілігі де ескерілді. Бастапқыда ірі сенсор өндірушілердің ешқайсысы Nikon үшін сенсор өндіруге дайын болған жоқ, себебі олардың болжамдаған сату көлемі шынайы емес деп есептеді. Бірақ ақырында қажетті көз табылды және прототиптік үлгілер өндіріске енгізілді. Бірнеше жыл бойы электр қуатын азайту және оқу жылдамдығын жақсарту жұмыстары жүргізілді, осылайша дизайн жетілдірілді. D1 камерасында қолданылған соңғы үлгі – 23.7 × 15.6 мм CCD, ол 2000 × 1312 пикселді (шамамен 2.7 мегапиксел) ажыратымдылықта суреттерді шығарады, және осы көрсеткіш камераны насихаттау үшін пайдаланылды. Сенсор ISO 200-ге дейінгі жоғары базалық сезімталдығы, әсіресе базалық сезімталдықтағы сигнал мен шу арақатынасының жоғары деңгейі және секундына бес кадрмен үздіксіз түсіру мүмкіндігі үшін мақтауға ие болды. Сол кезде Бьёрн Рорслетт камераның "Цифрлік дәуірдің Бастапқының соңы, пленка дәуірінің Соңының бастауы" екенін айтқан еді. D1 камерасының әзірленуі цифрлық камераның дамуындағы маңызды кезеңдердің бірі саналады және Kodak компаниясының бастапқы нарықтағы үстемдігіне алғаш рет нақты қауіп туды. Nikon веб-сайтында жарияланған кейінірек сұхбатта Nikon компаниясының Бейнелеуді дамыту басқармасының бас менеджері D1 және одан кейін D1H камераларында әзірленген және қолданылған сенсордың бұрын хабарланған 2.7 миллионнан гөрі 10.8 миллион фотосайтты қолданғанын мәлімдеді. Бұл бірнеше фотосайттарды бейнедегі соңғы пиксельдерді құрайтын бірліктерде топтастыруға мүмкіндік берді, соның нәтижесінде сенсордың жоғары сезімталдығы мен шудың керемет арақатынасы қамтамасыз етілді.

Development began on the D1 in 1996, when digital imaging was in its infancy in the consumer market. At that time the major market leader for DSLR cameras was Kodak, who produced their own image sensors and assembled digital cameras under the brand Kodak DCS. The DCS cameras were based upon 35 mm SLR cameras, replacing the film back with one incorporating a CCD sensor. This in turn was connected to a power supply and image processing and storage unit that is either carried separately or attached to the base of the camera body. While these cameras offer the convenience of digital imaging to normal photographers, their appeal was limited by huge price tags and issues with sensor size, resolution, and performance in comparison to film. Nikon therefore stood to gain a significant market advantage if they could manage to offer a digital camera that had been designed from the ground up. The goal was ambitious; Nikon sought to produce professional grade cameras using large high resolution sensors for only a few thousand dollars at a time when the Kodak DCS 460, based on a Nikon F90X and provided with a 6 megapixel 27.6 × 18.4 mm CCD sensor, was retailing for over US$30,000. Price was just one of the hurdles encountered; engineers also had to consider how to design and mass produce a high resolution and high sensitivity sensor that could be powered by batteries and sustain a continuous frame rate suitable for journalistic use. Initially no major sensor manufacturer was prepared to produce the sensor for Nikon, believing that the predicted sales volumes were completely unrealistic. Eventually though a source was located and prototype designs entered production. Several years of refinement followed working to reduce power use and improve read speeds until a design was perfected. The final design that is used in the D1 is a 23.7 × 15.6 mm CCD producing images with a final resolution of 2000 × 1312 pixels (approximately 2.7 megapixels), and this is the figure that was used for marketing the camera. The sensor was praised for its high base sensitivity of ISO 200, its excellent signal to noise ratio especially at base sensitivity, and its capacity for continuous shooting at five frames per second. At the time, Bjørn Rørslett famously stated that the camera spelled "The End of The Beginning (of the digital era) The Beginning of The End (of the film era)". The development of the D1 is generally accepted as one of the major milestones in the development of the digital camera, and Kodak's initial market dominance was genuinely threatened for the first time. In a later "behind the scenes" interview published on the Nikon website it was revealed by the General Manager of Nikon's Imaging Development Management Department that the sensor developed for and used in the D1, and subsequently the D1H, actually used 10.8 million photosites rather than the 2.7 million that had previously been suggested. This allowed multiple photosites to be grouped together into units that formed the final pixels in the image, contributing to the sensor's high sensitivity and excellent signal to noise ratio.