卡西欧EX-F1,1200FPS的“怪物”

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之乎
2017.06.01 23:16* 字数 8209

2017年的这个5月,索尼半导体推出了『IMX382』的图像传感器。这款传感器在制造上采用了积层构造(日文汉字:積層型),这种代表了时代发展高度的先进制造技术。

IMX382

这款传感器像素只有127万,分辨率是1304x976,规格尺寸是1/3.2英寸,单像素大小是3.5x3.5μm。

『IMX382』最大的特色,在于一个颇有广告效应数字 —— 1000fps,它可以在640x470 4bit的模式下以这样的速度读取图像。

然而在9年前的2008年,卡西欧公司生产过一台民用定位的机器,其最高速度可以达到1200fps,相比这款传感器的1000fps,居然还高出了一些。

也就是本文主角,全名为 EXILIM Pro EX-F1的机器。

EX-F1,有着非常典型的桥式相机外观,其下则暗藏澎湃的内芯

目录

  1. 概述
    1.1. 这台机器
    1.2. 卡西欧
  2. 高速的实现
    2.1. IMX017CQE
    2.2. EX-F1本体的拆解分析
    2.3. CXD4109AGG
    2.4. 电子快门
  3. 影响
    3.1. 对实用领域的帮助
    3.1. 摄影的思考
  4. 后来
    4.1. 卡西欧的发展
    4.2. 高速拍摄
    4.3. 内化的高速处理
    4.4. 慢动作视频
  5. 参考与引用

概述


这台机器

这台机器发布于2008年年初。
2008年,是一个相机的大年。这一年,佳能尼康索尼分别发表了自己的全画幅数码单反产品。
而现在风靡的无反,也在这一年以MFT系统的建立而宣告诞生。

在这样一个激情迸发的年份里,
卡西欧,以EX-F1这款相机,交上了自己的答卷。

EX-F1是一台类单反造型的桥式相机。
这类相机,以2005年索尼R1的推出作为高潮,盛极而衰。
F1仍然坚持做这类相机,只是,为这略显颓势的机型,加入了新的看点。

60fps continuous shooting,而且是全像素(6MP),现在大家也不敢这么吹的
  • 基本参数:
参数 卡西欧 EXILIM Pro EX-F1
传感器尺寸 1/1.8英寸
传感器分辨率 600万像素
等效焦距 36-432mm,12倍
最大光圈 F2.7-F4.6
防抖 传感器位移防抖
感光度 ISO100~1600
快门速度 快门优先,60~1/40000s
外形尺寸 127.7 x 130.1 x 79.6mm
重量 不含电池约671g
屏幕规格 2.8英寸,23万像素
EVF 0.2英寸,20万像素

在机型设计上,值得一提的还有闪光灯结构。

弹出式的闪光灯结构中,除了常见的氙气灯,还配置了LED。
这是考虑了在高速拍摄中,氙气闪光灯回电速度跟不上,而特别用常亮的LED补光的策略;同时也可以照顾视频补光的需求。

许多年后,VDSLR和无反普及大潮流下,闪光灯设计中也开始加入LED。

比如佳能的SPEEDLITE 320EX,正面就有LED用于视频 不过佳能可不是最早做这个设计的的

顺带一提,由于卡西欧没有成规模的系统,所以热靴处仅有单触点。


所以说说卡西欧?


卡西欧

卡西欧是一个很有意思的生产厂商。
我们今天谈论的所谓老牌光学企业里,是没有卡西欧的位置的,
但是它在数码摄影发展中扮演很重要的角色。

比如说在卡西欧内部的会议中,言必称1995年的QV-10
这台机器是世界上第一台实现 实时取景 (Live View) 的数码相机;
同时,也许作为非光学厂商,卡西欧没有那么多桎梏,几乎很快意识到LV取景时可以带来极大的自由度,QV10被设计为具有旋转功能 —— 在之后的岁月里,其他厂商受该设计影响很大,甚至90s后期,家家都是(有)这样的造型。

还记得被这种造型统治的数码相机年代吗?
Nikon公司的Coolpix 950,1999年机型

2002年,卡西欧又在造型上扔了一波炸弹。
EX-S1做到了11.3mm厚,颇为方正卡片式的造型,
形成里一个新的系列『EXILIM CARD』,并扩大,成为后来汉语中的专属称谓“卡片机”。

EX-S1,一手掌握

有兴趣的话,可以移步阅读另外一篇文章……

在数码相机制造上,卡西欧更像一个集成商,而非全能的生产厂。
而且它自己也清晰地认识到这一点,所以在卖点和定位上也会更清晰一些。
光学镜头设计制造,求助于其他厂商,对卡西欧并不是丢人的事,而是为了更大的、整体目标服务的必经之路。

EX-Z3 (2003),紧凑的变焦镜头设计,明确标注Pentax SMC

2004年,Exilim Pro系列的开山作P600,镜头就十分坦诚地表明佳能制造。

Casio Exilim Pro EX-P600,注意镜头上CANON字样

这样的优势,就在于可以尽可能自由地挑选最适合产品的原料,而不受到同公司同集团产品的制约
—— 许多年以后做相机的三星似乎没有绕过这个门槛 ——
而更专注于做出理想中的机型。

这还关乎,理想有多大多远。

也许冥冥之中,决定了只有卡西欧最适合做出这台高速机。

高速的实现


为什么这款相机可以实现高速呢?
限制高速的,有三个因素:

  1. 传感器的读出速度
  2. 处理芯片的能力
  3. 快门结构

IMX017CQE

DP Review的团队进行了一个猜测,也就是说,EX-F1使用的就是2007年年初时候,索尼实际生产的『IMX017CQE』 传感器DPR。这个猜测相当普遍,IMX017生产的消息是2007年年初,而卡西欧在2007年下半就提出了高速机的设计概念,并且已经有提供原型机出来,部分日本媒体也有探访到

最终F1的60fps读出,也与IMX017的参数符合。

当时登载的两个关于IMX017CQE的地址:

都已经失效了,现在的索尼半导体网站已经迁移到 sony-semicon.co.jp,而且似乎没有EXMOR品牌之前的产品信息了。

顺带一提,2007年索尼单反α700的『IMX021』是第一批Exmor品牌的图像传感器 —— α700发布于2007年9月,而IMX021的披露是在2007年的7月,两款产品似乎互为映衬;但是IMX017在2007年2月发表,并不能在EXMOR列表里,来得早没赶上聚光灯和大虎皮。
第一块EXMOR是IMX035,一款1/3英寸的安保用传感器

以及作为背景知识,如果你需要查询Exmor品牌产品信息:工业用移动平台相机
这里有在产的EXMOR传感器信息规格可供比较。

于是以官方信息查询传感器信息的可能,被叫停。
Chipworks上有很详尽的文章,可惜买不起;
以及找到了 TechInsights 的文章,同样买不起。

所以根据已有的信息,IMX017大约如此:

  • 9.10mm,也就是1/1.8英寸的规格
  • 6.4M有效像素,输出分辨率 2921x2184
  • 像素尺寸2.5μm
  • 12bit column ADC —— 请注意,它是索尼首款 column ADC (日语作:列並列A/D) 的图像传感器
  • 支持60fps视频捕获,以及视频与静止图像的无缝切换

IMX017,相比之前的传感器产品,得以实现高速,秘密即在于上文加重的部分。每一列有了单独的AD转化器,带来了两个影响:ADC如同CPU,分散在每列的处理量小了,自然频率不需要太高;数字传输的起点提前,不容易受到干扰 —— 最终增强了画质,因为最终的噪声降低了。
ADC,模拟-数字转化器;我们的世界宏观来看是连续的,但是要用数字化(分离量)进行表达,就需要处理,具体而言,就是ADC的功能

通用CMOS与索尼的EXMOR传感器架构的区别,差不多就是IMX021时代的宣传图

这种将ADC放置在每一列的结构,在逻辑上即所谓的“内置”。相比其他传感器厂家,索尼这样做稍晚 —— 但仍然领先于佳能。
而作为自己第一款列并列ADC的传感器,IMX017大概多少也有一些不计成本的意味,许多指标都是不可思议的高,今天看起来,都有些许技术炫耀的感觉。

倒是在2014年,韩国公司的定制的全景相机里找到IMX017

这款全景相机将IMX017列为可选传感器,详细规格可见

当然,走入聚光灯下的,仍然是那枚IMX021……

据说修订后的IMX021,即成为了尼康公司D90上的IMX038,毕竟还有一个高清摄像的任务在,不修改大概是无法使用的。

DPR自己论坛中也有关于IMX017的只言片语,在一篇叫做《Time has come! ( Is Sony sleeping? )》 (时机已到,索尼还™在睡觉? ) 的热血帖子中有讨论到……。

EX-F1本体的拆解分析

在IMX017的相关信息无果后,我转向了当时对于EX-F1的报道。
DC Watch Impress 在2004年创建,但在EX-F1上似乎还没有进行开发的采访;
DP Review 似乎也没有对F1这样的机器太过深剖。

不过还好,日经技术 (NikkeiBP) 有一篇关于F1的拆解,展现了EX-F1的内部。

EX-F1在原料上没有采用节约成本的设计,而是尽可能以“实现”为目的进行布置。
例如在处理器上,使用了来自索尼和卡西欧自己的两块产品,索尼的负责对接图像传感器第一手数据——可能是高速化芯片的特殊需求,卡西欧芯片则进行后置处理。

图中即是卡西欧 EX-F1 的基板,这是一款10层PCB。

  • 标注1为规格DDR2-667的SDRAM,单颗1Gb,也就是128MB;一共4颗组成了512MB规格~
  • 标注2标注3,即为前面提及的处理芯片,前者是卡西欧公司的集成芯片LSI (根据指称,是卡西欧的R8J302458G),后者是索尼公司『CXD4109AGG』,基于ARM,是一颗颇为传奇的处理芯片。
  • 标注4是阿尔卑斯生产的SD卡槽件~
  • 标注5是来自三星的存储器『K5R1258ACA-DK75』~
  • 标注6则为瑞萨半导体的闪存 MCU R5F212B7SCLG,集成了R8C CPU~
  • 标注7是HDMI通讯IC芯片,来自Analog Devices~
  • 标准8,三洋电机的步进电机驱动IC『LV8044』~
  • 标注9,广濑电机 (Hirose Electric) 的摄像信号中继芯片~
    此外,背板的底部偏右,就是内置的LVDS接口,也与IMX017的规格符合。

512MB的Buff区是一件蛮神奇的事,或许作为对比,
2017年款的徕卡M10,配置了2GB的Buff,仍然让人感到“很神秘” —— 多少因为,M10是一台手动对焦机器。

Leica M10,内置2GB缓存

2007年由于DDR2的产能过剩,其实添置大缓存倒是没花太多成本。

CXD4109AGG

还有值得一提的就是SONY的『CXD4109AGG』,这颗基于ARM的芯片在其后也多有活跃;例如在2009年世代,索尼推出的 HX1、WX1、TX1三款“X世代”的机型上,想来便是装配了该图像处理芯片。后两款还配置了新款背照式Exmor R传感器

当然,出现的名字不是冷冰冰的货号,而是具有商业名称的『BIONZ』。

相比在α700时代第一次登场的BIONZ前辈,X世代的机型很明显地增加了一些前所未有的功能:全景拍摄、手持夜景、多张降噪、HDR合成等,几乎都是对于连拍/多帧利用的延伸,这就要求处理芯片有强大的能力,可以对多张拍摄的图像进行纠偏(这些功能强调不需要配合三脚架,用户手持即可),之后快速处理多图片的大量数据,并输出到存储卡。

『CXD4109AGG』的威力 —— 当然,应该是改进版,延伸到了更大幅面的机型上,例如同样在2009年诞生的α550,以及在多拍应用表现上更为迅捷的2010年款α55,多张合成HDR的能力达到了6Ev扩展;这一功能同样在同样也是2010年款的NEX-5上出现,并且在后续E卡口机型中配置。

α550的HDR扩展说明,在相同传感器能力下可以拓展3Ev<br />在次年2010的α55,扩展到了6Ev

索尼,在战争中,改造了战争。
让原本光学的魔法园,转变为了半导体的竞速场。

此处请脑补配图 姨夫的围笑.jpg

电子快门

日经技术上刊载,大槻智洋 撰写的采访标题『本当はカメラにシャッターなんていらない』(There Is No Need for Camera Shutter),大意是相机的快门构造可以取消 —— 需要了解的是,这里谈论的不是具体的技术问题,诸如全局快门的解决等;而是在整体上探讨相机设计未来的方向。

在高速的拍摄实现中,排除了传感器的困难之后,剩下的,就是机械快门的迷思。
至少在2000~2015的世代中,大部分的,定位中高端的机器,即便是较新出现的以实时取景为取景方式的无反机型,多采用电子控制纵走式帘幕快门。

常见的帘幕快门工作过程解析<br />*来自DPR文章《Electronic shutter, rolling shutter and flash: what you need to know》*

这样的快门构造,适配的是胶片时代的显像方式。
而在图像传感器的初期,因为电荷清零等问题尚未完美解决,沿用了这样的设计。
而随着图像传感器的不断升级,这种实体快门结构的必要性就在下降,另外一方面,就是对高速拍摄的阻碍。

例如前文提及的α700,它使用的IMX021传感器,可以实现10FPS读取,但是因为反光镜、实体快门帘幕的限制,仅能实现5fps拍摄。

在卡西欧F1的开发者访谈中,已经提及,现有的实体快门结构之必要性已经动摇;
而其对于静态照片的高速拍摄的阻碍是客观存在的。

电子快门成为了高速拍摄的必需。

当然,电子快门其实还有自己的技术牵绊,Rolling Shutter 就是用来描述画面不同步的术语,与之相对的词是 Global Shutter ,翻译作全局快门,相对的 Rolling Shutter 似乎并没有对应翻译,而是按照对应关系称呼作 非全局快门

对于一些快门类型而言,一张照片并不是精确地在 “同一时间内” 完成全画面的曝光,而是随时间推移,在一个方向“逐渐”完成曝光 —— 多数情况下并不会有什么问题,但是遇到了高速运动的物体,往往就要出现失真。

高速快门带来的失真问题并不是数码时代的专属,<br />这张1922年的照片,在汽车部分就有可见失真;而背景的固定人群没有影响

篇幅所限,电子快门的问题简直应该另文撰述,不妨看看图片来源的DPR文章

所以,虽然说看起来和之前的数码桥式机一样,F1只是“仍然应用了电子快门”,但是在其背后,是一种有意识的选择与判断。
高速度的实现,仿佛是在黑暗中,点亮的一丝萤火。

影响


在EX-F1诞生后的一段时间,其成为了Youtube上的新宠。
关于它,以及用它来拍摄的视频,充斥了08~09,乃至2010年的时间段。

例如高尔夫挥杆,可以发现,受益于高速传感器和配套的高速处理器,常见于视频中高速移动物体的果冻效应 (Jello Effect ) ,并不明显。

对实用领域的帮助

  • 实证类学科

STEM,除了数学之外,其他基本还是要靠具体可感的实验来验证构想。
而一些短时间内的发生的反应,不容易看清过程,就给“观察”带来了困难。
F1作为一款,相对低价的机器(其实也不便宜,差不多两台D40X的价位,但又是民用消费级里最快的),就给了理科教学一个窗口。

模拟火山的过程
装满水的气球破裂瞬间
  • 体育运动

很自然地,用于体育的慢速拍摄,其慢速回放可以帮助运动员解析运动过程,提升动作姿态。

弓箭时,发力方式与弓箭稳定等的关系解析

除了卡西欧刊载的日本本土的弓道回放应用,我在中国大陆体育科学学会上也找到了应用EX-F1进行运动数据采集的论文(《高尔夫球运动员旋转爆发力训练对髋关节旋转速度影响的研究》);以及在[宝岛Mobile01的介绍文](Need For Speed!CASIO EX-F1高速攝影機能參上!)中,也有回复表示对于高尔夫运动的互动很有价值。

在后来的发展中,卡西欧还专门走了高尔夫定制款的路线……后文详

摄影的思考

『决定性瞬间』,在日文汉字中作『決定的瞬間』。最早的用法,大家可能会想到传奇摄影师布列松。这个名字来源于其著作《Images à la Sauvette》,不过法语名字和这个概念关系不大,英文版译名《The Decisive Moment》造就了这个被后辈不断提及的概念。

Henri Cartier-Bresson

“拍摄的那一秒是个充满创造力的瞬间,你所构建和表达的是生活本身所提供给你的,并且你必须凭直觉判断何时按下快门。按下快门的那一瞬,便是摄影师所创作的,哦......是的,就是那一瞬!一旦你错过,它将不复存在。” ——1957年,布列松接受《华盛顿邮报》采访时的发言。

EX-F1的60FPS连拍,也带来一个疑问,就是如果摄影师在预感到“那个瞬间”来临,而采用机关枪的连射以求命中,会对这样的一个体系有什么冲击。

1965年发布的Canon Pellix,半透明反光镜的鼻祖
1972年款Canon F-1 High Speed,剑指同年的慕尼黑奥运会<br />得益于固定式半透明反光镜,可达最高9张/秒的拍摄速度<br />卡西欧的机器命名为F1,应该不是凭空捏造的

事实上,每一台现代单反相机,体内都活着一台Pellix,没有半透明反光镜,就无法在单镜头反射取景照相机上实现今日的镜后测光(TTL)与自动对焦。

争议是显而易见的,高阶的机器功能无疑降低了富于经验摄影师的必要性——这个冲击在上个世纪半透明反光镜的诞生时就已经出现了。但在另外一个方面,现如今的体育/商业/战争摄影,虽然也有很高阶的连拍武器,但是似乎人们并没有降低对于资深摄影师和图片编辑的评价。

后来


凡事都有后来,只是人们或已不再追问

故事就好比几名角色相交时的碰撞与结晶,在之后,则有了各自不同的历程:

  • 卡西欧的发展
  • 高速拍摄成为了“必备”
  • 慢动作视频,4k标准带来的副产品

卡西欧的发展

相比起卡西欧公司的 QV-10上的旋转式镜头设计,以及EX-S1的超薄卡片外形被业界接纳并效仿而造成的流行不同 —— 高速化的影响,并不那么明显。

卡西欧自己单独划分出一个系列,HIGH SPEED,高速,作为卖点。
将高速的机型融入了更小的卡片式的机身中。

EX-FC100,1000fps

在之前的讨论中也提及,这类机型其实天生就有一个擅长领域——运动。
卡西欧也特别地,对日本高阶人士喜爱的高尔夫运动专门推出高速机型。除了高速作为基础卖点,更是针对性地加入了运动辅助分析与矫正功能 —— 卡西欧在打包“应用”上,确实与传统相机厂商不太一样。

EX-FC500S,只在日本本土,利用高速能力对日本人民喜爱的高尔夫进行了针对性的优化

如FC500S这样专门针对高尔夫专门在日本发售的机型已经难得了。2016年,卡西欧还推出了『EX-SA10 GSET』,简单来说就是FR100款的重包装产品 —— 这次还加上了专门app支持……

EX-SA10 GSET
毕竟,高尔夫的社交属性很强,得认真对待不是?

不过火爆的TR系完全盖住了这些事,一般玩家根本不会去探究这些脉络……

高速拍摄

在2017年,索尼发布了其旗舰产品,ILCE-9
对于搞不清也不愿意搞清复杂产品体系的用户,更愿意称之为α9

α9,看外观是看不出什么的。

这款相机,向传统的制造商们所生产的旗舰单反,诸如佳能EOS 1系以及尼康的单数机型发起了速度挑战,大量使用了电子快门,带来了20FPS的全像素拍摄速度。
其背后是索尼半导体的不懈努力。
但也许不太会有人想起中山仁先生在F1推出后,关于快门必要性的讨论。

也有厂商开始动起了越来越高分辨率视频的主意 —— 在EX-F1许多年以后的2014年,随着GH4的诞生,松下公司为他们的机器装配了4K视频功能,顺便开发了一个小功能叫做『4K PHOTO』4K Photo,具体而言就是调用视频功能,记录4K规格的静态画面,每秒可以30帧,刚好就对应30FPS的视频能力。

4K的分辨率,尺寸3840x2160,换算为静态图像的分辨率,表述差不多为829万像素,作为记录用途的普通规格打印输出和屏幕浏览,应该足够使用。

出水瞬间,采用松下4K Photo拍摄截取<br />通常小型鸟类的动作极快,在这类摄影中较难捕捉

在2017年,松下推出了GH5,具备了6k@30fps的能力,这项功能也进化到了『6K Photo』。
6K即是1080p规格的9倍,差不多是18MP规格,这样的分辨率即便需要后期的裁剪或者缩图,也仍然具有余裕。

内化的高速处理

不严谨地说,索尼的半导体部门比相机业务部门有更大贡献;诚然,后者也推出了过渡性的SLT设计、方便的口袋机,以及今日被大多数用户接受数字无反的E/FE系统,但是也要看到,半导体产品几近碾压的优势,确立了这些相机设计顺利推广。

例如,最近的五年,中国的手机厂商们似乎越来越依赖于宣称自己的产品采用了索尼的『IMX???』作为标榜 —— 这在通常的产品行销里是不常见的。
这相当危险,因为索尼自己也做手机……

半导体部门将CIS图像传感器与处理器作为整体处理。
例如之前多帧合成的HDR功能,现在变成了 DOL-HDR,Digital Overlap High Dynamic Range,或许可以直译作『数字重叠/合成高动态影像』

DOL-HDR功能,需要对应的传感器,如IMX123、IMX290以及IMX224等,在CXD5700支持下实现。

这样技术的需求起源可能是安防监控领域(安防里似乎喜欢称作WDR),但似乎是在2009年的消费市场得到了静态图片上的实现。

除了静态影像,索尼目前还实现了HDR动态影像。这种技术,SME-HDR(Spatially Multiplexed Exposure HDR),是基于其自有的堆叠式的传感器结构(Stacked CMOS,商品名为 Exmor RS),较为有名的如 IMX378 ,在2016年的 Google Pixel 和小米5S上配备。

这种方式,与前述DOL-HDR不同,也与曾经介绍过的 Dual ISO 的实现不相一致;从结果来看,SMR-HDR不会造成分辨率下降(Dual ISO式的损减一半)或者帧率下降(连续两帧合并一帧)。
但是索尼并没有披露这种实现方式,而 Shree K. Nayar 在论文中给出了一种可能的猜测,被认为接近这样的技术实现。

猜测SMR-HDR的实现,这种图案的游戏让人想起富士的X-Trans

慢动作视频

高帧率的视频记录也成为了市场的热点,一个里程碑一样的存在,就是苹果公司于2014年9月发布的 iPhone 6 产品。
值得一提的是,智能手机多年的发展,摄像头总成在各类评测中占据的比重……或者说眼球比重越来越大。

iPhone6 支持720p分辨率下的240fps采样,其实和今天大多数4k@30fps的机型的运算速率近似等效的,不过苹果选择了先迈出速度的这条腿,之后才是在iPhone6S上加入了4K摄像规格支持。

iPhone 在智能手机业内,有甚高的影响力,作为4k支持的副产品,很多手机,甚至相机也纷纷加入慢动作支持。这其中既有简单的“整代硬件成熟”的影响,具体来看,又和个别的标杆性的产品宣传密不可分。

松下 DMC-FZ1000,一款话题性产品

而在叙事的另外一端,是同在2014年,6月发布(这可比iPhone6早),7月售卖的 松下 LUMIX DMC-FZ1000 ,虽然支持3840x2160 @30fps的“标准”4k规格,但是在慢动作上,仅仅开放到了全高清@120fps的规格 —— 棋差一招。
4k产品其实应该追溯到2014年年初的GH4,但是松下也仅仅提供了96fps的选项。松下后来将自己大量的无反产品都推上了4k规格,甚至是入门级的产品,可以说相当有开拓性。

另一方面,成为不可换镜头数码相机的新标杆的索尼RX100系列,在历次的迭代中,保持着初代就确定的20mp“黄金分辨率”。虽然分辨率一直不变,但是传感器的更新暗流涌动。

传感器类型 产品 可能的传感器
20.2MP Exmor RX100 IMX163
20.2MP Exmor R 背照式 RX100 MarkII
RX100 MarkIII
IMX183
20.2MP Exmor RS 积层型背照式 RX100 MarkIV
RX100 MarkV
未公开型号
RX100 IV时的传感器更新对比,来自索尼官方资料<br />*让凯撒的归凯撒,而信号处理的部分,老实干活*

2014年5月出品的RX100 M3,没赶上档期,也可能是市场定位的关系,没有加入4K规格。次年的IV,伴随传感器的升级,加入了4K支持,也自然带来了慢动作。最高为960fps采样(800x270分辨率),或者在480fps下得到1136x384画面,以及接近全高清规格的1824x1026 @240fps。在两个极端的采样速率下,也和卡西欧的F1一样,采用了狭长的画面比例。

1" 规格的传感器,更像是索尼自己任性的试验场,其上成就了索尼对于图像传感器种种创想。在达成了堆叠式的构筑后,2017年,索尼也开始研制3层堆叠CMOS的制造DRAMを積層した3層構造

但要说 “1200FPS” 的挑战,可能还要看尼康公司的 1系列 产品。该系列使用1英寸传感器,并且选择了交换镜头设计,不过市场反馈平平。
但排除这些因素,在一些指标上有很高的规格,比如内嵌相位点对焦 (2010年该技术刚出现,2011年尼康即在可换镜头系统上装配,作为对比,索尼在2012年才在NEX-6上部署,且对焦速度一般),60fps连拍以及支持1200fps的320x120的视频拍摄 —— 这两个数字是不是听着和EX-F1的指标很类似?

尼康 1 V1 的传感器,10MP,据信来自Aptina

虽然指标很好,但是APTINA的传感器在诸如宽容度等指标上不如同期RX100产品,这点就很麻烦;同时可换镜头也不太适合备机摄影师以及追求小巧高画质的家庭用户 —— 而这似乎又是RX100的精准打击区块。
尼康的1系大概不会再有新产品了。固定镜头的也生不出来了。

话又说回手机,2017年索尼的旗舰机型『Xperia XZ Premium』与『Xperia XZs』,也达到了960fps的指标。

Xperia XZ Premium

再回过头看看开头提到的工业用传感器,感受一下这个时代的速度。

参考与引用


毎秒1,000フレームで対象物の検出と追跡を実現する高速ビジョンセンサーを商品化
https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/201705/17-051/index.html
关于索尼的IMX382传感器的介绍

卡西欧EXILIM Pro EX-F1 — 维基百科
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%A1%E8%A5%BF%E6%AC%A7EXILIM_Pro_EX-F1

EX-F1 - Casio
http://arch.casio.jp/dc/products/ex_f1/

EX-F1 - DPReview
https://www.dpreview.com/articles/6924593847/casiof1

Sony 1/1.8" high speed CMOS sensor - DPReview
https://www.dpreview.com/articles/6589529003/sonyhighspeedcmos
2007年索尼IMX017CQE的新闻

EXMOR在产传感器:
工业用移动平台相机
部分款型,如α9配置的并没有列出,可能是专属供应关系。

「本当はカメラにシャッターなんていらない」,カシオの超高速機,その狙いと先にあるもの(前編)
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20080124/146109/

「本当はカメラにシャッターなんていらない」,カシオの超高速機,その狙いと先にあるもの(後編)
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20080128/146298/

EX-F1を分解,DRAMはやはり“特盛”
大槻 智洋
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20080502/151302/

火山モデルを身近な材料で再現
http://edu.casio.jp/h_school/ex/camera06/
高速度撮影のできるデジタルカメラの画像
http://edu.casio.jp/h_school/ex/camera02/
ハイスピード撮影を弓道の指導に活かす
http://edu.casio.jp/h_school/ex/camera04/

《高尔夫球运动员旋转爆发力训练对髋关节旋转速度影响的研究》 - 中国体育科学学会
http://www.csss.cn/en/papercontent-8096.html

Need For Speed!CASIO EX-F1高速攝影機能參上! - Mobile01
https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=245&t=766345

主要製品年表 - Casio.jp
http://www.casio.co.jp/company/history/nenpyo/

EX-SA10 GSET - Casio.jp
http://casio.jp/dc/products/ex_sa10_gset/

Rolling Shutter vs. Global Shutter
https://www.Qimaging.com/ccdorscmos/triggering.php

Electronic shutter, rolling shutter and flash: what you need to know - DP Review
https://www.dpreview.com/articles/5816661591/electronic-shutter-rolling-shutter-and-flash-what-you-need-to-know

Advantages of 4K - Panasonic
http://www.panasonic.com/global/consumer/lumix/feature/4K_photo.html

DOL-HDR - SONY Semicon
http://www.sony-semicon.co.jp/products_en/IS/sensor2/technology/dol-hdr.html

Sony IMX378: Comprehensive Breakdown of the Google Pixel’s Sensor and its Features -- XDA-developers
https://www.xda-developers.com/sony-imx378-comprehensive-breakdown-of-the-google-pixels-sensor-and-its-features/

DRAMを積層した3層構造のスマートフォン向けCMOSイメージセンサーを開発 - SONY.jp
https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/201702/17-013/




之乎 于2017-06-01
2018-04-30,由于简书版式变动进行修改

后记

为什么写这篇
有一位朋友,在科研领域有一些进展,如果有高速摄像的帮助,会助益不少。
于是想到了这款里程碑产品。
不如说一说,一扯,就是一篇,我也佩服我自己。

找了一些很不错的访谈
比如开发者访谈中,日经BP很敏锐,提及了人的因素。
负责整体企划的 中山仁先生 ,本身就是从QV-10时代开始负责的设计师。
谈了卡西欧(他自己)对相机的构想,很宏大。想一想,像索尼可能就缺这样的相机设计师,当然这是个人看法。

(小寺信良在 Watch Impress 上有一档专栏,『Zooma!』,第352回即是关于EX-F1的探讨。
可惜这个专栏在2009年,第399回就停了,等不到400回了……主要是不编号了,更新还在AV Watch Impress下面)

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Gupao