Сравнительный тест по фотокамерам Canon EOS-1Ds Mark III и Nikon D3

Автор: Андрес Ушольд. Журнал «Foto & Video» декабрь 2007г. №12

Андерс УШОЛЬД/ Anders USCHOLD — немецкий ученый-компьютерщик, специалист по анализу цифровых изображений; сертифицированный эксперт по аналоговой и цифровой фотографии; ведущий преподаватель в Департа- менте обработки изображений (Институт компьютерных исследований, Мюнхенский технический университет, Германия); создатель методики по оценке качества DCTau-Test www.uschold.com

Лицом к лицу сошлись два колосса, готовые сражаться за покупателя. Оба исключительно сильны технически, но имеют весьма различный характер. С одной стороны — Canon EOS 1Ds Mark III, располагающий огромным количеством пикселей, доселе невиданным у цифровых зеркалок формата 35 мм. Его противник — Nikon D3 — вооружен высочайшим значением светочувствительности (ISO 25600!), когда-либо встречавшимся у цифровых фотокамер; стоит упомянуть также его долгожданную полноформатную (35 мм) матрицу.

Более пристальное изучение соперников позволяет понять, что фотокамеры очень непохожи, и борются они за разные группы покупателей. Я возьму на себя смелость вкратце обсудить их особенности и поделиться частным мнением об обеих этих цифровых зеркальных фотокамер.

Спираль эволюции

Во время долгого периода аналоговой фотографии жизнь была проста: покупатель согласно своим предпочтениям мог выбирать систему (камеру и объективы) одного из многих производителей. Некоторые были дороже и надежнее, другие — чуть более экзотичны и специализированы, какие-то лучше подходили для съемки движения, какие-то — для студийной работы. Сама же «экосистема» фотографического рынка отличалась стабильностью: каждый бренд имел свою долю, иногда чуть наращивая ее или теряя.

В конце восьмидесятых приход Canon перевернул все вверх дном. Уже в девяностые на спортивных стадионах выстраивался лес из белых телеобъективов (Canon), тогда как модели на подиумах обычно смотрели в черные объективы с красным кольцом (Nikon). В новом тысячелетии Canon удалось захватить цифровой рынок целиком — от камер начального уровня до мощнейших профессиональных систем.

Большинство прочих брендов остались далеко позади, Nikon же лишь в два последних года смог отвоевать немалую долю рынка в секторе цифровых зеркальных фотокамер. Среди недорогих фотоаппаратов преуспели модели D40 и D40Х, тогда как D200 пользуется успехом у продвинутых любителей и некоторых профессионалов. Почти сенсацией стала победа в последние годы Nikon над Canon по количеству проданных фотокамер в Японии. Весь фотографический мир с любопытством ожидал, как отреагирует на это Canon, что нового он сможет предложить. Разумеется, Nikon также не захотел бы терять отвоеванную территорию, поэтому новых продуктов этой компании ждали с не меньшим энтузиазмом.

Улучшение авторитетной модели

Долгое время разрешение 12,6 Мпикс. камеры Canon EOS 1Ds Mark II оставалось непревзойденным стандартом студийной фотографии. Она была спроектирована как конкурентная альтернатива среднеформатным фотокамерам с цифровыми задниками. Изначально компания не продвигала этот аппарат как репортажный, однако тут помогли определенные требования крупнейшего фотобанка Getty Images относительно разрешения цифровых снимков. Вышедшая на рынок в ноябре 2004 г. фотокамера продавалась без малого три года — поразительно долго для нынешнего века цифровых технологий. Неудивительно, что пришедшая ей на смену модель EOS 1Ds Mark III по множеству параметров оказалась впереди.

Успех стратегии Canon состоит в запуске весьма новаторских концептов тогда, когда ха рактеристики их предшественников только начинают казаться недостаточными, когда конкуренты лишь подбираются совсем близко к ним, или же проявляются пределы технологии. Представив рынку новый поразительный концепт, компания продолжает улучшать его от модели к модели. Этой стратегии с блеском по следовала и камера 1Ds Mark III. Ее ключевой характеристикой стало разрешение матрицы в 21,1 млн пикс.

Топовые зеркальные фотокамеры EOS многими фотографами признаются эталоном качества изображения, и компания Canon с новой моделью Mark по-прежнему намеревается соперничать с Phase One, Hasselblad, Imacon и проч. Их цифровые задники для фотокамер среднего формата по сравнению с цифровыми зеркалками позволяют записать даже больше информации, располагая сенсорами до 39 Мпикс., однако преимуществами зеркалок системы EOS остаются компактность и весьма высокая скорость фотосъемки.

Характеристики Mark III превосходны: 5 кадров в секунду при максимальной серии из 56 кадров в формате JPEG или 12 кадров RAW. Для такого объема записываемой информации — это просто фантастика! Процессор камеры на порядок мощнее любого из тех, что мне доводилось встречать в цифровых камерах. Студийные фотографы на практике оценят скорость серийной съемки при работе с движущимися моделями, а также минимальное изменение сюжета при использовании эксповилки.

Еще одной инновацией, введенной компанией Canon одновременно с выпуском фотокамеры 1Ds Mark III, стал формат SRAW. Снимок формата RAW в полном разрешении имеет размеры 5616x3744 пикс., тогда как SRAW использует для записи одного цвета четыре пикселя (насколько я понимаю эту технологию). Тем самым разрешение со кращается до 2784x1856 пикс., что вчетверо уменьшает размер файла на карте памяти и позволяет снимать еще быстрее. Технология объединения пикселей также способствует снижению уровня шумов и расширяет динамический диапазон и глубину цвета. Компания Canon не опубликовала никакой информации по поводу данной технологии, так что подождем тестов.

Что касается цветопередачи, то здесь я ожидаю изменения общего характера изображения в сторону картинки, известной нам по модели фотокамеры Canon EOS 5D. Это подразумевает более высокий контраст небольших деталей и структур при улучшении контрастности в средних тонах. Вместе это делает изображение резче, за что приходится расплачиваться ростом количества артефактов и более выраженным затемнением углов кадра.

Среди других практичных нововведений отметим встроенный механизм очистки сенсора и режим живого просмотра (Live View Mode). Последний особенно полезен, поскольку позволит избежать проблем фокусировки в студийной фотосъемке, которые усугубляет возросшее разрешение матрицы.

Спектр светочувствительности остался прежним: в стандартном режиме можно выбирать значения от 100 до 1600 ед. ISO, в расширенном — от 50 до 3200 ед. ISO. Тесты должны показать, сохраняется ли проблема падения качества изображения при съемке на 50 ед. ISO вследствие чрезмерной насыщенности сенсора. Лимит светочувствительности в 3200 ед. ISO оправдан, поскольку пиксели значительно уменьшились в размерах по сравнению с фотокамерами Mark II и 5D. Невозможно обойти физические ограничения, как, например, светопропускающую способность маленького пикселя — последние поколения программ обработки изображений всего лишь компенсируют растущие потери.

Восхитительно — полный кадр с разрешением в 21 Мпикс. На практике такое заоблачное по нынешним меркам разрешение позволит печатать фотографии 32x48 см с полиграфическим качеством (300 dpi). Практически же не возникнет проблем при печати любых т.н. выставочных работ до формата A2. Но главное, с ростом разрешения нюансы оптического рисунка объектива будут проявляться все более отчетливо. По этой причине вектор развития 35-мм матриц в сторону 30–40 Мпикс. можно только приветствовать. Прим. ред.
ХАРАКТЕРИСТИКИ Сенсор КМОП, 24x36 мм Разрешение эфф. 21,1 Мпикс.,5616х3744 Форматы изображения RAW, JPEG,RAW+JPEG Оптика Canon EF Фокусировка 45 точек, EV–1—18 Замер экспозиции 63 сегм., EV0–20 Экспоавтоматика P/A/S/M Баланс белого авто,предустановки,ручной,град. K,коррекцияи брекетинг Выдержки затвора 1/8000–30 с,синхр. 1/250 с Видоискатель зеркальный,100%, 0,76х ЖК-дисплей 3, 230 тыс. пикс. Live View есть Внешняя вспышка E-TTL II Серийная съемка 5 кадров/с,100 JPEG Диапазон ISO 50–3200 Память CF, SDHC Габариты 156x160x80 мм Вес 1210 г

Размер имеет значение

Уже в названии нового флагмана модельного ряда Nikon отражены произошедшие значительные изменения. В обозначении D3 отсутствует прописная буква Х, обозначавшая в предыдущих фотокамерах так называемый стандарт DX.

(Позволим себе не согласиться с автором. Из 16 «кропнутых» зеркалок, выпущенных компанией Nikon, только в названии четырех встречается буква Х: D1Х, D2Х, D2Xs и D40Х, и во всех этих моделях она трактуется скорее как extended, т.е. камера с расширенными возможностями. Впрочем, это всего лишь наша версия. — Прим. ред.)

Бесчисленное количество фотографов уже много лет просило компанию Nikon ввести полноформатный (35 мм) сенсор. А многие, так и не дождавшись, перешли на технику Canon. Еще один большой сюрприз может заставить их задуматься о возвращении к желтому бренду.

Почему всего 12,1 млн пикс.? Разрешение матрицы у камеры Nikon D3 такое же, как и у предыдущей модели D2Х или у новой D300. И как у популярной фотокамеры Canon EOS 5D, которая стоит вдвое дешевле, имея большую матрицу. Когда представители компании Nikon де монстрировали мне D3, я, исполнившись терпения, не прерывал их — очень скоро я дождался разъяснений: использование низкого разрешения было оправдано, поскольку каждый из 12,1 млн пикс. на полноформатной матрице D3 имеет размер 8,45x8,45 микрона. В сравнении с прочими цифровыми зеркальными фотокамерами, размер пикселей которых равен приблизительно 4x4 микрона, пиксели сенсора D3 имеют вчетверо большую площадь, чувствительную к свету, и большую фотонную емкость (photon capacity).

Вспомнив конструктивные особенности CMOS-технологии, можно также привести и другие аргументы: сенсор CMOS позволяет инженеру использовать не зависимые наборы транзисторов или даже полный транзисторный усилитель под каждым элемен том матрицы — если для этого достаточно пространства.

(В камере Nikon D3 применен CMOS-сенсор, и в этом необычном для Nikon техническом решении автор пытается найти весомые плюсы; нужно однако понимать, что речь идет именно о потенциале технологии, а не о готовой практической реализации. — Прим. ред.)

Предварительное усиление сигнала каждого отдельного элемента делает возможным очень сложные процессы, как, например, относительную экспозицию или независимую установку чувствительности для отдельных частей кадра. Каждый пиксель может быть экспонирован индивидуально: к примеру, пиксель в яркой части снимка экспонируется с выдержкой в 1/1000 с, тогда как соседний пиксель в темной части экспонируется 1/60 с — и при этом фотограф делает всего один кадр! Как вариант, для пикселей в светах можно выставить усиление, равное ISO 200, тогда как пикселям в тенях назначить чувствительность ISO 3200.

Несомненно, данная технология способна значительно расширить привычные рамки работы со светом, однако CMOS-матрицы страдают также определенными недостатками. В отличие от сенсоров типа CCD, сигналы которых считывается по строкам, электрические потенциалы CMOS-сенсоров следуют по ря дам (т.н. row shutter): электрозаряды передаются, начиная от вершины ряда вниз, где сигнал становится доступен к считыванию. Эта процедура подразуме вает, что чем выше расположен пиксель на матрице, тем больше действий по передаче заряда он совершает.

Каждая такая передача влияет на качество сигнала, сокращая глубину информации (information depth) и повышая уровень шума. В нижней части матрицы изображение кажется прекрасным, тогда как в верхней может получиться весьма шумным. Во избежание такого эффекта, а также для ус корения процесса передачи сигнала компания Nikon вынуждена использовать многоканальную матрицу. В сенсоре фотокамеры D80 задействовано два канала, тогда как во многом близкая матрица модели D200 имеет 4 канала. Я полагаю, что в D3 применяется не менее 6 каналов, если не 8 или даже 12.

Разумеется, сигналы сенсора требуют адекватной обработки. В то время как камера Canon использует мощный 14-битный алгоритм аналогово-цифрового преобразования, Nikon оставляет пользователю модели D3 выбор между 12-битным и 14-битным режимами. Первый отличается высоким быстродействием при меньших энергозатратах, тогда как второй обеспечивает лучшее изображение в высококонтрастных сценах и при работе на высоких значениях ISO. Как я полагаю, благодаря сжатию информации в NEF-файлах 12-битные RAWфайлы будут иметь меньший размер по сравнению с 14-битными.

Неудивительно, что вышеупомянутые аспекты — размер пикселей и обработка сигнала — позволили добиться очень высоких значений ISO. В нормальном режиме фотокамера позволяет выбирать значение от ISO 200 до ISO 6400. В расширенном режиме становятся доступны значения до ISO 25600.

Год назад различные представители компании Nikon дружно убеждали всех, что до тех пор, пока не будут решены проблемы с качеством изображения по полю полнокадровой матрицы, переход на такой формат сенсора в линейке камер Nikon не произойдет. И вот это случилось. Надо полагать, проблемы удалось решить? Выпуск камеры на два формата — FX (полный кадр) и DX (кроп) — с возможностью полноценной работы с соответствующей оптикой — неожиданный и, возможно, весьма мудрый ход. Прим. ред
ХАРАКТЕРИСТИКИ Сенсор КМОП, 23,9x36 мм Разрешение эфф. 12,1 Мпикс., 4256х2832 Форматы изображения RAW, TIFF, JPEG, RAW+JPEG Оптика Nikon F, Nikon F DX Фокусировка 51 точка, EV–1—19 Замер экспозиции 1005 RGB-точек,EV0–20 Экспоавтоматика P/A/S/M Баланс белого авто,предустановки,ручной, град. K,коррекцияи брекетинг Выдержки затвора 1/8000–30 с,синхр. 1/250 с Видоискатель зеркальный,100%, 0,76х ЖК-дисплей 3, 920 тыс. пикс. Live View есть Внешняя вспышка i-TTL Серийная съемка 9 кадров/с Диапазон ISO 100–25600 Память 2xCF Габариты 160x157x88 мм Вес 1240 г

Универсальный байонет

Ставка, сделанная компанией Canon на рынок профессиональных цифровых зеркальных фотокамер, ясна: кроп-фактор 1,3x помогает в репортажной и спортивной фотографии. Полноформатные матрицы предназначены для менее спешной и более качественной работы — в фотостудии или на природе. Компания официально декларирует разделение двух этих специализированных решений, каждое из которых заточено под конкретные требования. В обоих случаях используются полнокадровые объективы. Для камер с матрицами кроп-фактора 1,6x могут быть использованы, кроме того, и специализированные объективы APS-формата. Такие объективы не подходят к моделям фотокамер 1D и 1Ds.

В названии модели Nikon D3 отсутствует буква X, подразумевающая кроп-фактор 1,5x, свойственный DX-формату, как нет здесь и буквы F, обозначавшей полноразмерный FX-формат, поскольку камера эта двухформатная и позволяет выбирать между ними. Если используется полнокадровый объектив, фотограф может выбирать между 12,1 Мпикс. в режиме FX-формата и 5,1 Мпикс. в DX-формате. Скорость серийной съемки возрастает, соответственно, с 9 кадров/с до 11 кадров/с. Допускается работа с DX-объективами (под кадр APS), при этом режим FX становится недоступен, и камера принудительно переходит в DX-режим.

Улучшенная совместимость оптики

Требования пользователей техники Nikon создать полноформатную матрицу продиктованы еще более драматичными обстоятельствами, чем в ситуации с Canon — принцип компании Nikon сохранять универсальный байонет оказался одновременно и добром и злом. Продолжающееся использование старого байонета Nikon F в неизменном виде выявило недостатки в управлении диафрагмой и в алгоритмах автофокусировки. Небольшой диаметр байонета также ограничивал максимальное относительное отверстие объективов. С другой стороны, фотографы могли продолжать пользоваться привычной старой оптикой. Конец истории хорошо известен: играя в смену байонетов, Canon сорвал банк — многие фотографы злились, но вскоре уже перешли на оптику с новаторскими технологиями автофокусировки и управления объективом.

Цифровая реальность же нанесла-таки ответный удар: фотографы обнаружили, что функциональная совместимость объективов пленочной оптики серии EF не означала совместимости оптической. Несмотря на маркетинговые обещания Canon, несколько типов объективов с хорошей «пленочной» репутацией обнаруживали при использовании в полноформатных цифровых системах оптические недостатки. С ростом разрешения матрицы новой модели фотокамеры 1 DS Mark III я прогнозирую дальнейшую эскалацию данной проблемы. Все с нетерпением ждут появления в ближайшем будущем более оптимизированной цифровой оптики. В качестве компенсации своим покупателям компания Canon анонсировала весьма полезный программный продукт для корректировки изображений — Digital Photo Professional (DPP). Начиная с версии 3.2 этот пакет умеет исправлять такие дефекты объективов, как виньетирование, хроматические аберрации и оптическую дисторсию. Подобно известным программам (таким как DXO Optics Pro), используемые в DPP профили калибровки основаны на индивидуальных комбинациях объектив–фотокамера. Значимость этого вопроса для Canon доказывает даже такая небольшая деталь: программа DPP и профили доступны для владельцев камер EOS бесплатно.

Роль компании Nikon в развитии полного формата выглядит не столь основательной. Конечно, она запатентовала передовой дизайн микролинз матрицы, который должен избавить камеру от известных по опыту Canon недостатков полного формата. Однако я сомневаюсь в этом, поскольку микролинзы служат, главным образом, как средство улучшения работоспособности матрицы в наклонных лучах. Микролинзы не способны расширить ограниченные характеристики оптики, которая создавалась под требования пленочной технологии.

Настоящее преимущество камеры Nikon D3 при работе со старыми объективами заключается в невысоком количестве пикселей. В сравнении с первыми моделями Canon 1Ds разрешение никоновского сенсора практически не изменилось, тогда как характеристики и общее понимание конструкции микролинз и преобразования сигнала значительно развились со времен первой полноформатной фотокамеры Canon.

Разрешение D3 в 12,1 Мпикс. может оказаться для фотографов золотой серединой: достаточно мало, чтобы не столкнуться с оптическими недостатками любимых старых объективов, и одновременно достаточно велико для общего качества изображения при работе с профессиональными требованиями.

Также компания Nikon предлагает режим «живого просмотра» (Live View Mode). У него появилась удивительная новая функция — второй режим автофокуса. (В настоящий момент режим автофокусировки по методу оценки контраста реализован также и в камерах Nikon D300 и Panasonic DMC-L10. — Прим. ред.) Подобно модели Mark III, здесь AF-сенсор работает в обычном режиме автофокусировки по принципу фазовой детекции (phase detection) и оказывается недоступен в «живом просмотре» при поднятом зеркале. Для включения стандартного автофокуса обе сравниваемые камеры требуют прервать режим живого просмотра и опустить зеркало.

Однако D3 предлагает второй тип автофокусировки. Подобно практически любой компактной камере, аппарат умеет выбирать участки сцены и определять контрастность деталей изображения, формируемого цифровым сенсором. Это полноценный автофокус в режиме живого просмотра, он полностью согласован с изображением в фокальной плоскости. Проблем переднего и заднего фокуса (front/backfocus) более не существует. Нет также и проблемы сдвига фокальной плоскости вследствие диафрагмирования, т.к. «контрастный» автофокус работает при уже задиафрагмированном объективе.

К недостаткам AF-системы, работающей по принципу оценки контраста, относятся потеря направления фокусировки и медлительность. Сенсоры фазовой детекции умеют упреждающе определять, находится ли фокальная плоскость перед плоскостью матрицы или за ней и соответственно этому подбирать направление фокусировки.

Контрастный автофокус действует методом проб и ошибок. Система изменяет фокусировку объектива, и если контрастность растет, значит, направление выбрано верно. В противном случае система вынуждена остановиться и перемещать фокус в обратном направлении. Хуже того, анализ контрастности требует немалого времени, работая гораздо медленнее автофокуса с фазовой детекцией. Вследствие чего компания Nikon рекомендует автофокусировку по контрасту главным образом для фотосъемки неподвижных объектов и студийной работы. Съемка движения — не конек этой технологии.

Сплетни и слухи

Естественная утечка конфиденциальной информации — обычное дело в любом бизнесе — была практически полностью заблокирована компанией Canon. Информация оставалась под секретом многие месяцы, даже накануне официальной премьеры камеры достоверные сведения о ней отсутствовали. Буквально перед презентацией кое-какие данные просочились на один web-сайт.

На пресс-конференции Canon был представлен законченный, полноценный продукт. Все выглядело прекрасно, демонстрационные экземпляры камеры не имели никаких функциональных ограничений.

С компанией Nikon история другая. Слухи появились давно, одни из них подтвердились, другие же нет. Зачем я говорю об этом? Потому как имеются любопытные подробности. Между 21 и 26 августа компания собрала в Токио несколько наиболее авторитетных журналистов, пишущих о фотографии.

В отличие от большинства подобных мероприятий им пришлось лететь экономическим классом, что весьма раздражает в таком продолжительном путешествии. Причина оказалась проста: как раз в день окончания мероприятия начинался чемпионат мира в Осаке — бизнес-класс был раскуплен. А чемпионат этот снимался спортивными фоторепортерами на предоставленные компанией Nikon камеры D3. Ясно, что запуск камеры проходил в условиях жуткого цейтнота.

А вот один слух так и остался непроясненным до сих пор. В камере D3 отсутствует система очистки матрицы, которая имеется в D300. Причину этого в компании Nikon четко объяснить так и не смогли. Но из некоторых разговоров в Токио и слухов вокруг следует, что данная функция в камере должна была там присутствовать. Возможно, спецификации еще окончательно не сформировались?

Международная пресс-конференция, чемпионат мира и необходимость бороться со значительным превосходством конкурента на рынке спортивной фотографии — все это могло заставить компанию Nikon немного поторопиться с премьерой новой камеры. В партиях камер со следующим поколением прошивок можно ожидать то или иное новшество.

Заключение

Компании Canon и Nikon выложились по полной, и вновь оживились споры о том, какая же камера является лучшей на сегодняшний день. Забавно, что на этот раз старые соперники сменили свой привычный репертуар.

Canon выступил скорее в классической роли, представив очень мощную машину обработки визуальной информации, соперничающую со среднеформатными камерами. Это чемпион разрешения, специализированная камера, разработанная по улучшенным, но уже известным концепциям. И теперь как никогда остро встает необходимость в оптике высочайшего качества.

Nikon же на этот раз сыграл роль экспериментатора и новатора. Принцип низкого разрешения при высоких значениях ISO — очень смелое и интересное решение. Двойной формат камеры обеспечивает полную свободу работы с любыми существующими объективами, полноразмерными или APS-стандарта. К тому же, это — первый фотоаппарат с функцией автофокуса по контрасту в режиме живого просмотра. В сочетании с исключительно высокой скоростью серийной съемки камера D3 может с одинаковым успехом использоваться как для репортажей и спортивной фотографии, так и в студийной работе. Наконец, эта модель наиболее гармонично взаимодействует со старой оптикой.

Посмотрим, какой подход к качеству изображения наберет больше симпатий покупателей: высокое разрешение или широкий диапазон ISO в сочетании с универсальностью. И что из моих домыслов и догадок не подтвердится реальностью.

Ну, а сотрудники компании Nikon никаких конкретных деталей не сообщили, зато улыбались.