Olympus E-System (4/3 system)


|

(Flash from www.olympus-europa.com)

整理一下最近收集到 Olympus E-System (4/3 system) 的一些資料。

4/3 (FourThirds) 系統跟原有的數位單眼相機系統 (DSLR) 最大的不同,除了 FULL FRAME CCD 的尺寸之外,就是在於光線入射進來到 CCD 的角度。4/3 的全幅式 FULL FRAME CCD (18 x 13.5mm) 跟像是 CANON 1D 之類的高階單眼相機的的 FULL SIZE CMOS (36 x 24mm) 感光元件的全片幅並不相同,FULL SIZE CMOS 的大小跟傳統相機的底片是一樣大的,也因此名正言順的以全片幅名之,但 4/3 的 FULL FRAME CCD 所指的全幅指的並不是感光元件的 size,而是感光元件的設計方式,底下會做詳細說明。




(Flash from www.olympus-europa.com)

先從 4/3 CCD 尺寸來講,成像的畫面比例會是跟傳統 135mm 底片機的 3:2 不一樣,會成 4:3 的比例,另外大部分的 DSLR 採用的 APS-C CCD (24 x 16mm),大約是傳統底片大小的 3/5 到 4/5 之間,因此換算成傳統底片的焦段通常要 x1.5 到 x1.6,視各家系統的設計而定。4/3 系統的 CCD 大小約是傳統底片尺寸的 1/2,所以所有鏡頭接上來焦段都會乘以兩倍,也就是說 14-54mm 的鏡頭實際上工作的焦段會是 28-108mm,而光圈大小不會改變(會變就神奇了)。



點我看大圖
(Pic from www.olympus-europa.com)

關於這一點焦段會乘以兩倍這件事情再補充一下,假如在拍攝野生鳥類時,通常需要背所謂的大砲,也就是長焦距的鏡頭,然後跋山涉水、翻山越嶺到人煙稀少的地方拍攝,此時對於體力來講就是一項考驗了。以 500mm 來做例子,APS 系統的使用者所搭配的鏡頭,至少要 300mm 左右,而在鏡頭組成的鏡片,焦段需要越長,鏡片、鏡身、相關對焦系統就會變得越大越多(不然怎麼叫大砲呢?),而對於 4/3 系統的使用者來說,這就是一項利多的消息,因為 4/3 的鏡頭接到機身上,焦段會自動乘以二,如此需要 500mm 的焦段,實際組成鏡頭的鏡片群組只需要用到 250mm 即可,相對來講重量也就會變得比較輕了。這樣是不是很迷人呢?




(Flash from www.olympus-europa.com)

先前提到的全片幅設計,在這邊用圖片輔助做說明。市面主流的 DSLR 大部分使用的 CCD 為 INTERLINE CCD,也就是說 CCD 不是整片都可以接收光源,並且在 CCD 中間會有很多 INTERLINE,用作傳送資料,因此在同樣尺寸大小的感光元件條件下,FULL FRAME CCD 就能擁有更多的色彩。4/3 系統的 CCD 所使用的是 FULL FRAME TRANSFER CCD,沒有 INTERLINE,光源轉換成的資料會經由 CCD 底部的 photodiode 傳送,因此可以達到全幅受光的效果。由於兩種 CCD 構造的差異,傳遞資料的方式也不同,所以雖然 4/3 的 CCD 比 APS-C 尺寸的 CCD 小,但是接收到的光線並不會比 APS-C SIZE CCD 少。












FULL FRAME TRANSFER CCD
點我看大圖



底部的 photodiode 傳送接受到的資料
點我看大圖



INTERLINE CCD
點我看大圖



INTERLINE 傳送接受到的資料
點我看大圖


(以上圖片擷取自 E-System Advantages )



4/3 system 是一個創新的系統,跳脫了傳統五菱鏡的設計,減少了光線在機身內部的折射次數,除了角度的改變之外,也能讓攝影者看到更明亮的觀景窗,在取景過程更加輕鬆順利。另外就光線入射的角度來講,對傳統底片相機來說,底片是平面的,光線透過鏡頭進來投射到底片上一定是均勻垂直的,而 DSLR 是透過 CCD(CMOS) 感光元件來擷取色彩,元件表面會有如同球狀的受光面積而折射的問題,所以要設計成讓光線如何避免這種誤差成為重要課題之一。

4/3 system 的出現在光線折射的方式也與原有的 DLSR 不同,如下圖上半部所示,光線透過鏡頭進來,投射到感光元件的 wide-angle 可能會因為折射角度而出現失真,4/3 system 開發的構想亦是為了解決這個問題,改變鏡片群組構造、縮小 CCD size,讓進來的光線能夠與感光元件成垂直角度入射,如此還原最真實的色彩,使照片更為立體才是 4/3 system 所追求的。若光線稍有偏斜的話(下圖下半部),CCD 的角落邊緣就可能無法受光,出來的照片可能會產生暗角、色彩不均、色偏......等等的狀況。



點我看大圖
(Pic from www.olympus-europa.com)

因此理論上就同樣的條件下,如同樣的機身、鏡頭、相機的 CPU 和軟體設定、正確的曝光與對焦......等等拍攝條件都一樣之下,FULL FRAME TRANSFER CCD 可以帶來三大好處
1. 更高的曝光寬容度
2. 更高的動態範圍
3. 更少的雜訊

當然,這些只是理論值,一台傻瓜相機交給大師來拍,一樣不是一個暴發戶拿著 CANON 1D 可以比得上的,不過這種創新的設計,確實能讓照出來的相片增加許多色彩飽和度,普遍的說法是照出來的圖檔不需經過太多的後製,及可以得到相當不錯的效果,也許只是 Olympus 家用戶的自我安慰,但筆者認為您何不親自去體驗看看呢?




參考資料
wiki 數位單眼相機
E-System Advantages
Olympus E-System
4/3 SYSTEM 詳細研究報告
我收集的 4/3 SYSTEM HEMIDEMI 書籤