Цифровой задник

Первым цифровым задником можно считать гибридное устройство Electro-Optic Camera, спроектированное электронным подразделением Kodak по заказу правительства США для стыковки с профессиональным фотоаппаратом Canon New F-1[6]. Основой стала созданная «Кодаком» за год до этого чёрно-белая ПЗС-матрица M1, разрешение которой впервые превысило 1 мегапиксель[7]. Она размещалась в блоке, закрепляемом на съёмной задней крышке фотоаппарата.

Полученный гибрид оказался слишком громоздкими и неудобными, и следующим этапом стала разработка проектов IRIS для фотожурналистов и Hawkeye II для военных. Оба прототипа собирались вокруг серийного зеркального фотоаппарата Nikon F3, а часть военных приставок комплектовалась новой матрицей М3 с фильтром Байера, ставшей первой цветной матрицей с разрешением более 1 мегапикселя[7]. Она же стала основой для первого коммерчески успешного и серийно выпускаемого цифрового гибрида Kodak DCS 100, также собранного вокруг фотоаппарата Nikon F3 HP. Гибрид, выпущенный в 1991 году, состоял из цифрового задника с ПЗС-матрицей, подключённого кабелем к внешнему блоку, носимому на плече[7]. Устройство стало первым, ориентированным на совместную работу с компьютером, а не видеомагнитофоном, как это было в большинстве предыдущих разработок других производителей[8].

Дальнейшие разработки были сосредоточены в гражданском секторе компании Kodak (англ. Professional Photography Division), с 1994 до 1998 года выпустившей более компактные устройства серии DCS, стыкующиеся с фотоаппаратами Nikon F801, Nikon F90 и Canon EOS-1N[9]. Все созданные гибриды стали промежуточным этапом перед созданием полноценных цифровых зеркальных фотоаппаратов неразъёмной конструкции. В конце концов, Canon и Nikon создали линейки фотоаппаратов Canon EOS-1D и Nikon D1, основой при проектировании которых послужили предыдущие опыты с цифровыми задниками.

Ещё одной попыткой дать цифровое будущее плёночным фотоаппаратам стал проект компании «Imagek»[10]. 11 февраля 1998 года она анонсировала выпуск цифровой приставки EFS-1 (англ. Electronic Film System), которая должна была вставляться в фильмовый канал и отделение для кассеты с плёнкой любых малоформатных фотоаппаратов[11]. Была заявлена ожидаемая разрешающая способность 1,3 мегапикселя при встроенной памяти 40 мегабайт. Через год аналогичную совместную разработку начали компании Intel и Kodak[10]. Однако, сложности согласования таких приставок с любыми существующими фотоаппаратами не позволили вписаться в заявленный ценовой предел 1000 долларов. В итоге проект так и остался техническим курьёзом.

В 2004 году был представлен цифровой задник DMR (англ. Digital Module for the R-system) для камер Leica R8 и Leica R9, но дальнейшего развития подобные конструкции не получили из-за повсеместного прекращения выпуска плёночной аппаратуры[12][10][13]. В 2010 году производство фотоаппаратов линейки Leica R и всех аксессуаров для неё, включая приставку, прекращено. Вместо этого налажен выпуск цифрового фотоаппарата Leica S2 неразъёмной конструкции. Создание цифрового фотоаппарата с полностью интегрированными цифровыми системами для малого формата оказалось дешевле и эргономичнее, чем попытки превратить стандартную плёночную фототехнику в цифровую с помощью приставок.

Тем не менее, в 2016 году ресурсом Kickstarter были собраны средства для выпуска установочной партии цифрового задника I'm Back на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi, предназначенного для большинства малоформатных камер со съёмной задней крышкой[14][15]. Очередной из многочисленных за последние годы анонсов сообщает о начале поставок предоплаченных устройств в декабре 2020 года[16]. Однако, наиболее широкое распространение такое явление, как «цифровой задник», получило в среднеформатной и крупноформатной аппаратуре модульного типа[1].

Среднеформатный фотоаппарат Hasselblad 503 CW с цифровым задником Ixpress V96C

Цифровой задник Leaf Aptus II

В отличие от фотожурналистики, требующей моментальной съёмки и портативности, студийная фотография допускает съёмку с большими выдержками и в несколько экспозиций. Поэтому чёрно-белые матрицы, неприемлемые для новостной фотографии, можно использовать со студийными среднеформатными фотоаппаратами, проводя цветоделение не массивом цветных фильтров, а при помощи последовательных экспозиций, сохраняя большое разрешение[* 1]. Первым серийным задником среднего формата считается DCB I компании Leaf[17]. Устройство, выпущенное в 1991 году и прозванное фотографами «кирпичом», оснащалось чёрно-белой ПЗС-матрицей размером 3×3 сантиметра и с разрешением 4 мегапикселя (2048×2048). Для получения цветного снимка требовались три экспозиции за цветными светофильтрами[18]. Диск со светофильтрами устанавливался перед объективом, и при помощи электропривода синхронизировался со специальным программным обеспечением компьютера, генерирующим цветные файлы снимков. Эта же матрица послужила основой для аналогичного устройства Sinar.

В 1995 году появился задник Kodak Professional DCS 465 для среднеформатных фотоаппаратов с присоединением типа Hasselblad (V-system). Приставка позволяла в одну экспозицию делать моментальные снимки на матрицу размера APS-H с цветоделительным фильтром Байера и рекордным на тот момент разрешением 6 мегапикселей[7]. В ранних конструкциях задников с большим сенсором, превосходящим малоформатный кадр, не предусматривалось наличие встроенного дисплея, аккумулятора и накопителя информации, тем более что такие устройства в большинстве случаев использовались только в студийных условиях, не требующих автономности. Отказ от энергопотребителей в одном корпусе с матрицей уменьшал её шумы, особенно заметные при большом размере[19]. Некоторые задники до сих пор оснащаются термоэлектрическим охлаждением матрицы[20][2].

В среднеформатных задниках до недавнего времени традиционно использовались только ПЗС-матрицы, потребляющие больше электроэнергии, чем КМОП-матрицы, характерные для небольших форматов[21][22]. Поэтому их питание осуществляется от сети переменного тока или от мощного внешнего аккумулятора, а отображение информации и настройка — на подключенном компьютере. Ещё одна особенность среднеформатных задников — принципиальный отказ от преобразования исходной информации RAW и её сжатия в JPEG, что неизбежно увеличивает объём данных[23]. Поэтому, в качестве носителя информации чаще всего используется внешний жёсткий диск или диск подключённого компьютера. Примерами подобных линеек фотоаппаратов могут служить: Phase One серии H, Leaf Valeo. Такие задники практически непригодны для натурных съёмок и могут использоваться только в студии[2].

Одним из первых автономных задников в 2000 году стал Kodak Professional DCS Pro Back с ПЗС-матрицей М11 разрешением 16 мегапикселей и двумя картами Compact Flash[7]. В 2004 году налажено производство цифровых «задников» для фотоаппаратов Hasselblad серии «V». Первая модель Hasselblad Ixpress V96C оснащалась квадратной ПЗС-матрицей размером 37×37 мм с разрешением 16 мегапикселей[23]. При этом для среднеформатных объективов кроп-фактор составляет 1,5.

Такие, более современные задники оснащены дисплеем, аккумулятором большой ёмкости и картами памяти. Другими примерами подобных линеек могут служить: Kodak DCS Pro Back 645, Phase One серии Р, Leaf Aptus, Sinar eMotion. Современные среднеформатные задники позволяют получать файлы с разрешением до 100 мегапикселей, но обладают сравнительно невысокой светочувствительностью. Дальнейшее развитие пошло по пути малоформатной аппаратуры: цифровой задник интегрирован в корпус фотоаппарата, как например, в фотосистеме Hasselblad HxD[23]. Однако, даже такие камеры позволяют снимать на плёнку, заряжаемую в специальный сменный модуль.

Большинство крупноформатных задников относится к сканирующему типу, поскольку производство сенсоров большого размера связано с большими техническими сложностями и экономически нецелесообразно. В 1995 году был представлен цифровой задник Sinar со сканирующей ПЗС-линейкой[2]. Время сканирования составляет 20 минут, и поэтому такие устройства пригодны только для съёмки неподвижных объектов в специально оборудованной студии. Аналогичная сканирующая приставка Power Phase FX формата 4×5 дюймов позволяет за один проход получать цветные файлы с разрешением 132 мегапикселя[2]. Кроме рекламной предметной съёмки подобные устройства применяются крупными музеями для создания высококачественных репродукций и каталогов. Наивысшей разрешающей способностью в 1 гигапиксель в этом классе аппаратуры обладает Google Art Camera, автоматически сканирующая картины при помощи роботизированной панорамной головки. Полученные при этом снимки склеиваются в один общий, а оцифровка полотна площадью в 1 квадратный метр занимает 30 минут[24].

Дальнейшее развитие технологии изготовления фотоматриц позволило создавать цифровые задники большого размера, позволяющие снимать с моментальными выдержками. Однако, стать полноценной заменой листовой фотоплёнке крупного формата такие устройства не смогли до настоящего времени. Они используются отдельными студиями для замены дорогостоящих фотокомплектов одноступенного процесса Polaroid, традиционно применяемых для тестовой съёмки. Так, задник Maxback большого формата 8×10 дюймов (20×25 сантиметров) был выпущен в двух экземплярах в 2011 году по заказу фотографа Митчела Файнберга (англ. Mitchell Feinberg)[25]. Несмотря на низкое разрешение 10 мегапикселей, стоимость проекта и реализации составила 500 000 долларов. Однако, экономия на комплектах Polaroid благодаря приставке составила 50 000 долларов ежегодно. Задник устанавливается на карданную камеру Sinar, и после контроля качества снимка на мониторе подключенного компьютера окончательная съёмка выполняется на листовой фотоматериал[26].

Это единственный известный крупноформатный задник, пригодный для моментальной съёмки. Попытки наладить его мелкосерийное производство не привели к успеху из-за отсутствия заказов[27]. Самая большая цельная фотоматрица Z/I Imaging, известная на 2016 год, имеет разрешение 250 мегапикселей и физический размер 90×84 мм, но из-за особенностей конструкции используется только в аэрофотоаппаратах[28]. Все остальные задники, выпускаемые для камер большого формата, имеют сканирующую конструкцию или сенсор небольшого размера, который не превосходит среднеформатные аналоги[29]. Последние позволяют использовать карданную камеру для цифровой съёмки в лучшем случае на формат 4,5×6 см[27]. Моментальная съёмка в крупном формате до сих пор производится на листовую фотоплёнку.