Nikon 研發曲面感光元件相機 解決邊緣成像問題

相機廠商現時面對的最大難題,就是巿場已近飽和。其中一個原因,就是自從無反單眼面世以後,數位相機一直沒有突破性的技術進步。絕大部分相機廠商近年只針對解像度、處理速度及對焦靈敏度等作出改善。上一代跟下一代相機在規格及功能上,很多時都相差不遠,故此很難刺激起消費者的購買意慾。

光線偏移造成暗角問題

那末,相機技術發展真的到了瓶頸嗎?下一個技術創新希望可能落在曲面感光元件 (Curved Sensor)之上。最近,網上有人發現,Nikon 其中一項新註冊的技術專利,便是採用曲面感光元件的相機,設計採用固定式鏡頭,意味著這項技術有可能實體化、甚至真的會有產品上市。

其實,Sony 早在 2014 年已開始研發曲面感光元件技術。為什麼相機廠商要將感光元件製作成曲面呢?那先要簡單理解光學原理:相機之所以能拍到影像,主要依靠光線折射。最理想的情況是光線能垂直射入,但光線通過鏡頭後,會產生不同程度的偏移。光線愈接近感光元件的中心位置,偏移問題會愈小;相反地,光線離中心愈遠,偏移亦會愈嚴重。因此,邊緣成像往往不及中心位置般清晰,並會產生暗角等問題。

現時處理光線偏移問題的方法有二:最常見是加入特殊鏡片作出修正;另一個方法是加大鏡頭的成像圈。舉一個例子,假設一支全片幅鏡頭,用在全片幅相機上,便會有邊緣成像鬆散及暗角問題;如改用於 APS-C 片幅相機上,四邊會被「裁去」,問題也就解決了。不過上述兩個方法都增加了鏡頭的生產成本、機身重量和體積,而且只能減輕問題,並非完全解決。

圖左為一般的平面感光元件,圖右則為 Nikon 的曲面感光元件。
圖左為一般的平面感光元件,圖右則為 Nikon 的曲面感光元件。

曲面元件解決光線偏移

曲面感光元件正是為解決光線偏移問題而誕生。如相機用上曲面感光元件,光線便能以接近垂直的方式射入感光元件的邊緣位置,邊緣成像鬆散及失光的問題亦可獲徹底解決。同時,引入曲面感光元件後,鏡頭光學結構也可以設計得更簡單,不但能提高光學質素,還可降低機身重量與生產成本。

不過曲面感光元件也有很大的缺點,就是只能對應一支定焦鏡頭。因為不同設計及焦距的鏡頭,折射的情況都會不同,而曲面感光元件只可設定為一個弧度;就現時的技術而論,曲面感光元件只可應用在定焦、不可換鏡的相機上。

當然,假如將來技術進步,可以大量生產出液態鏡片、甚至是液態感光元件,光線折射便能隨意改動,解決上述難題。至於何時會有曲面感光元件相機面世呢?DronesPlayer 記者估計,廠商在技術上已能造出實體相機,但為求降低生產成本及改良技術,產品要真正推出到巿場起碼還要待上數載時間呢!

早於 2014 年,網上已流出 Sony 曲面感光元件的相關技術專利圖。
早於 2014 年,網上已流出 Sony 曲面感光元件的相關技術專利圖。

資料來源:TheNewCamera

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作者:菲德爾

從事副刊及科技雜誌記者多年,愛人文、愛旅遊、愛攝影,喜歡小動物。看着科技近十年來的發展,深深感受到科技產品不僅帶來方便和娛樂,也確確實實改變這個社會。

 

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