#文明之光#之#发明365# 4月1 源于日本的发明（6）数码单反相机DSLR

20年前，能照出一张构图完美、画面清晰、曝光和色彩还原准确同时带有一点艺术美感的照片，大约需要发烧友的水平，对于大部分业余爱好者来讲，在冲印出胶卷前不知道摄影效果的情况下，要想照出好照片，多少有点靠运气。而达到发烧友或者专业水准，需要学习很长时间。但是今天，很多人摆弄几个月相机，照出来的照片就非常像样了，这里面非常重要的原因就是数字单反相机（DSLR）的普及。

傻瓜相机虽然好用，但是图像的质量一般，而且难以把握细节，要想照出质量较高的照片，通常需要单反相机（SLR）（或者非常昂贵的取景框相机，比如莱卡的。），它成像质量较高，可以更换镜头，而且为摄影者提供一个所见即所得的体验。不过在数码相机出来之前，大部分时候是发烧友以上水平的人在使用它，因为它操作比较麻烦，业余摄影者如果摆弄不好它，照出来的照片还不如傻瓜相机，这在世界各国是普遍现象，欧美和日本不因为收入高，使用单反相机的人就多。

图 4.1.1 数码单反相机的原理

1975年，美国的柯达公司发明了数码照相技术，不过最早的一款数码相机只有100×100的分辨率，即1万像素，是今天手机分别率的万分之一左右。而当时胶卷照相机的分辨率是多少呢，以ISO100的35mm胶卷为准，用尼康50mm标准镜头（解像力在每毫米130线以上），可以做到4500*3000左右，即相当于13兆的分辨率。因此，柯达公司虽然也在研究数码成像技术，但是觉得这东西难以获得胶卷所带来的画面质量，因此不可能替代胶卷，便没有及早开发高端数码相机产品。这也符合我在《浪潮之巅》中一直讲的基因决定原理，做胶卷基因的柯达不自觉地会排斥数码技术。柯达觉得这种技术可能可以做成一种给大家好玩的数码玩具，即低分辩率的简单的傻瓜相机。在专业领域还是需要胶卷。不过，柯达可能不清楚有一个摩尔定律，它是的数码的东西，每两年时间性能会翻一番，这样用不了十年，数码成像的质量就会提高很多，而胶卷基本上不会有变化。

但是，对于处在追赶位置的日本人来讲，他们的想法就不同了。数码技术在他们看来可以在成像技术上超越美国人，因此索尼、佳能和尼康公司都把数码成像技术作为公司的战略。在和美国一些公司研制简单的傻瓜数字相机的同时，日本人觉得它最终可能会取代专业的单反相机，因此致力于研制数码单反。1981年索尼公司发布了一款原型机，它可以换镜头，并且是通过反光镜取景，不过这款相机没有成功地商品化。在此同时，柯达把它已经研制出的1.3兆的CCD感光器加到现有的尼康F3单反相机中，也实现了单反成像，但是，这并不是一款可用的相机，而是一台复杂的大设备（如下图）。最初，柯达的想法并非做成个人消费电子产品，而是一种数字化记录图像的仪器。

图4.1.2 柯达的DCS100系统，将单反相机和数字成像联系在一起

类似于柯达，1991年美国宇航局NASA也基于这种想法将当时最先进的尼康F4相机改进，加上数字化的CCD后背，开发了NASA尼康F4数字相机，给宇航员使用，这样宇航员可以随时发回太空的照片。这个大家伙分辨率只有1024×1024，即一兆像素，价格就高得无法计算了。

图4.1.3 1991年美国宇航局研制的NASA尼康F4.

世界上真正能够民用的数码单反相机是1995年尼康和富士胶卷公司共同研制出的尼康E系列数码相机，最初只有1.3兆像素，价格一万美元。虽然最早这个价格和分辨率只有搞科学研究的单位可以接受，但是由于摩尔定律的作用，它的价格迅速下降，性能成倍提高。今天尼康最先进的（专业级）数码单反相机F810有3千6百万像素，价格不到3000美元。

数码单反相机的出现，使得任何人都能找出漂亮的照片，虽然早期的工作是柯达完成的，但是发明一种民用相机，却主要是尼康的功劳。