首页器材频道观点 > 揭露背后隐秘 EOS 5D Mark IV开发者访谈

揭露背后隐秘 EOS 5D Mark IV开发者访谈

色影无忌
佳能
梁爽
2017-08-03

 

 

——EOS 5D Mark IV的有效像素数相比前代有大幅提升,其中都应用了哪些技术?

 

原口:EOS 5DS和EOS 5DS R配备的约5060万有效像素图像感应器为此次开发打下了很好的基础,EOS 5D Mark IV配备了约3040万有效像素的全像素双核CMOS图像感应器,便是在此基础上达成的。有效像素数很高,也就意味着单个像素所占的面积很小,因此对于光学设计的要求也会变高。由于高像素延伸出的光学设计上的难题在开发EOS 5DS时大部分已经得到解决,这次的EOS 5D Mark IV作为一款EOS 5D系列的正统机型,开发中着重考虑的是像素和高感光度性能两方面的平衡。

 

——约3040万有效像素的情况下单个像素所占的面积会很小,如何处理信噪比较低的问题?

 

原口:EOS 5D Mark IV的像素面积大约为5.36微米,相比于EOS 5D Mark III的约6.25微米更小一些。由于单个像素面积减小,接收到的光量也会变少。此外,在噪点量一定的情况下,入射的光量减少,就会产生信噪比降低的现象。因此EOS 5D Mark IV采用了3项新技术来提升信噪比。其一是改进了光电二极管的结构,使像素上光电二极管的面积利用率更高。其二是为了使更多的光量进入光电二极管,改善了彩色滤镜的透光率。其三是为了抑制图像感应器产生的噪点,采用了新型的半导体精细制造工艺。利用以上3项技术,可将信噪比保持在像素面积减小以前的甚至更高的水平。

 

 

  常用感光度最高可达ISO 32000,通常拍摄所需的感光度为ISO 6400左右。示例照片以ISO 3200拍摄了树荫处站立的鸟。放大查看下,羽毛的质感、细节和色彩饱和度也没有降低。常用的中段感光度画质之高也值得关注。

 

——请再详细介绍一下这些新技术。

 

原口:虽然不可能在这里介绍全部的细节,不过可以从中挑选一些方面。例如改善色彩滤镜的透光率可以提高信噪比中信号强度。假设有100单位的光照射在微透镜上,EOS 5D Mark III的像素只能接收到不到80单位的光量,而EOS 5D Mark IV配备高透光率彩色滤镜的像素则可以接收到约90单位的光量。而且使用的新材料也不会影响到色彩滤镜原来的作用。由于像素内除了光电二极管之外还有与感光不相干的电路部分,对这部分的配置进行改良也能提高CMOS图像感应器的基本性能。


——具体有哪些性能是凭借DIGIC 6+才得以达成的?

 

梨泽:在拍摄照片时,常用和扩展感光度最高分别达到了ISO 32000和ISO 102400,这些是通过DIGIC 6+降低噪点,还有镜头光学校正的衍射校正等也是。而机内可实时进行数码镜头优化处理以及以全像素双核RAW记录同样受惠于DIGIC 6+。短片方面除了支持4K下约30/25fps的短片外,还支持高清下约119.9/100fps的高帧速短片。

 

——EOS 5D Mark IV配备了约15万像素 RGB+红外 测光感应器,和EOS 5D Mark III配备的有什么不同之处?

 

今:不同之处在于约15万像素的分辨力已经达到了可以拍摄照片的水平,使用测光感应器捕捉到的图像可以进行面部检测和被摄体色彩检测。测光感应器获得的信息可以提高曝光控制的精度。得到的被摄体信息会用于EOS iTR AF(智能追踪与识别自动对焦)。

 

——红外像素是什么原理,获得的信息是如何起作用的?

 

今:红外像素可以检测到红外线。也就是比可见光波长更长的红外波段。主要检测近红外线的部分。检测到的信息可以提高相机对傍晚的晚霞等场景以及风景照片中的绿色的识别力。更高精度地调节自动白平衡、自动照片风格以及自动亮度优化等功能。

 

 

  得益于新开发的有效像素约3040万的全像素双核CMOS图像感应器和具有高图像处理能力的DIGIC 6+数字影像处理器,在昏暗场景下也能拍出高精细的鲜艳图像。

 

——主影像处理器DIGIC 6+之外还有专门用于测光的DIGIC 6,处理的工作量应该是很大的,是如何解决散热问题的?

 

小岛:由于连拍速度等性能都有所提高,影像处理器的负荷相比于EOS 5D Mark III也变得更高。因此在开发之初我们就注意到了高负荷带来的散热问题,这也是我们在开发中需要着重解决的问题之一。我们在初始的试验阶段曾经进行过很多模拟测试,最终找到了现在的解决办法。机械设计人员花费了很大的工夫才解决内部散热的问题。在考虑到相机整体强度的基础上,将部分机身的材质由树脂改为了金属。


——具体来说相机是如何进行散热的?

 

小岛:从外观上是看不到促进散热的设计的。由于影像处理器周围的部分容易贮存热量,因此如何加快这一部分散热是设计的关键。

 

——影像处理器位于机身的什么位置?

 

小岛:相机的影像处理器配置在Q(速控)内侧附近,比较接近机身的外壳。由于相机镜头一侧的温度较低,所以将热量往那边传导

 

——相机内部的热是如何散到外部的?是不是有像计算机上的导热管那样的装置?

 

小岛:确实有作用相类似的装置。相机采用了碳素、金属以及便于导热的材料,密合以传导热量,后部的热量可以顺利传导到前部。并非依靠单个的散热部件,而是通过内部的整体构造向前散热。

 

——EOS 5D Mark III有没有采用这些散热方法?

 

小岛:应该说采用了大致相同的方法,不过做得并不如EOS 5D Mark IV这样好。EOS 5D Mark IV需要应对拍摄4K短片的要求。因此对于机身内部散热的要求更高,不能采用一般的方式。由于拍摄4K短片时影像处理器全负荷运转,也需要考虑到省电的方面

 

 

  EOS 5D Mark IV除主处理器DIGIC 6+外,还配备了1块测光专用的DIGIC 6,以及相机内数码镜头优化处理专用的芯片,为三核系统。各处理器联动进行高效处理。也实施了4K短片拍摄等高负荷处理时的散热措施。

 

EOS 5D MarkI(1)
佳能(7734)
开发访谈(11)
猜你喜欢