Panasonic Lumix G1

Четыре года назад я представил в статье "Об истории создания фотокамер, стандартах и самодельных фотоаппаратах" прототип цифровой камеры со сменной оптикой и прямым визированием по изображению на матрице. Уже тогда казалось, что идея давно назрела и требует серийного воплощения. И вот, наконец, появилась серийная модель Panasonic Lumix G1, развивающая идеи, изложенные в той статье. Принципиальная новизна этой камеры не в сменной оптике и не в прямом визировании - это уже было у зеркальных камер - а в очень коротком рабочем отрезке. Естественно, вкупе с вышеперечисленными факторами :). Я с удовольствием констатирую, что камера получилась удачная, идеи были правильные, но основой для технического творчества масс она вряд ли станет в силу политики консорциума 4/3. Однако, изучение этой камеры может быть весьма полезным для любителей технического творчества. Собственно о самой камере уже много написано. Данная же статья посвящена сменной оптике и возможностям ручной фокусировки на высококачественном электронном видоискателе данной камеры. Тем не менее, приведу несколько фотографий, позволяющих лучше представить конструкцию и функциональные возможности камеры.

Вид спереди с поднятой вспышкой

Вид сверху

Вид сзади

Вид спереди с развернутым ЖК экраном

Сверху разъем для подключения пульта дистанционного управления. Разъем стандартного диаметра, но втыкать следует только родной фирменный пульт. Снизу разъем HDMI и комбинированный разъем USB и видеовыход. Сигнал на телевизор поступает только в режиме просмотра фотографий.

Вид на камеру без объектива. В выключенном состоянии затвор открыт и матрица доступна для чистки.

фото

Вид на объектив со стороны байонета

Три 12 мегапиксельные камеры - Canon EOS 5D с объективом SIGMA (24-70 мм F:2,8 EX DG ASPHERICAL DF), Canon Power Shot A650IS и Panasonic Lumix G1.

Если поставить камеру рядом с ее цифровыми собратьями, то она выглядит довольно компактной, в сравнении же с классическими пленочными камерами ее размеры кажутся вполне стандартными.

На момент рождения этой камеры фирма представила два объектива, специально разработанных для этого стандарта: 14-45 мм F:3,5-5,6. O.I.S. и 45-200 мм F:4,0 - 5,6 O.I.S. В 2009 году обещают еще три объектива: 14-140 мм F:4,0 - 5,6 O.I.S. HD, 7-14 мм F:4,0 и 20 мм F:1,7. Кроме того, через адаптер DMW-MA1PP возможно подсоединение автофокусных объективов:
- Olympus Zuiko 25 F2.8 'Pancake'
- Olympus Zuiko Digital ED 14-42 мм F:3,5-5,6
- Olympus Zuiko Digital ED 40-150 ммF:4-5,6
- Panasonic Leica D Summilux 25 мм F:1,4 ASPH
- Panasonic Leica D Vario-Elmar 14-50 мм F:3,8-5,6 ASPH. Mega OIS
- Panasonic Leica D Vario-Elmar 14-150 мм F:3,5-5,6 ASPH. Mega OIS
Кроме того, умельцы давно сделали переходник со стандарта 4/3 на резьбу М42, а Виктор Лушников сделал и свой "одуванчик" для камер Olympus. Подробную спецификацию можно посмотреть на его странице. Тем не менее, это существенно беднее, чем у любой цифровой зеркальной камеры. Современные зеркальные камеры имеют режим живой картинки и ко многим из них можно без проблем подсоединить объективы от старых аппаратов при условии, что рабочий отрезок этих объективов будет длиннее рабочего отрезка камеры. Сообщается, что у объективов стандарта micro 4/3 рабочий отрезок примерно 20 мм, а этот факт открывает поистине блестящие перспективы по подключению любых объективов от дальномерных и зеркальных камер, выпущенных в прошлом веке. Теоретически сверхкороткий рабочий отрезок позволяет сделать достаточно толстое кольцо, начинка которого может содержать даже мотор для автофокусных объективов с "отверточным" приводом. На фоне этой необъятной перспективы сегодняшняя ситуация с объективами смотрится, если не нищетой, то бедностью, причем существующей линейке объективов явно не хватает светосильных объективов с фиксированным фокусным расстоянием. Да и набор широкоугольников представляется весьма ограниченным.

Попробуем скрестить эту камеру с объективами дальномерных камер с резьбой М39 и рабочим отрезком 28,8 мм. Такими объективами с советских времен комплектовались аппараты Leica и ее многочисленные клоны, такие как, например, ФЭД и Зоркий. Изготовление переходного кольца позволит нам убить двух зайцев: во-первых, получить стандартное крепление, а во-вторых, более точно установить рабочий отрезок стандарта micro 4/3. Дело в том, что прямое измерение рабочего отрезка при наличии камеры и объектива представляется затруднительным, поскольку привод фокусировки у объективов электронный и установленный на оптической скамье объектив выставить на бесконечность достаточно сложно. Камера представляет нам еще меньше возможностей, поскольку перед матрицей расположен достаточной толстый стеклянный фильтр неизвестной толщины и с неизвестным показателем преломления. Таким образом, плоскость фокусировки объектива на воздухе лежала бы где-то в толще этого фильтра. Если считать, что объективы дальномерных камер достаточно хорошо отъюстированы, то добившись точной фокусировки по шкале дистанций, нанесенной на объектив, мы можем вычесть из 28,8 мм толщину получившегося кольца и получить более точное значение рабочего отрезка камеры. Забегая вперед, скажу, что у меня получилось 19 мм. Разброс параметров использованных объективов для дальномерных камер позволяет оценить погрешность +/- 0,2 мм. Кольцо получилось достаточно простое, принципиальных проблем с ним тоже не возникло. Конструктивно байонет на пару мм больше по диаметру, чем классические, существующие уже более 60 лет Ihagee Exakta. Любопытно , что, как я уже писал в статье "OLYMPUS E-300", предыдущий байонет нового стандарта тоже имел лишь незначительные механические отличия от уже открытого на тот момент байонета "Н" ("F"). Т.е. политика, похоже, такова - хоть и есть доступное открытое решение, но мы все равно сделаем все свое и никому не будем объяснять, зачем нам это понадобилось :-)

Переходник на рабочий отрезок 28,8 мм с резьбой М39 и удлинительное кольцо до рабочего отрезка 45, 5 с резьбой М42.

Сделав этот переходник, я получил потенциальную возможность подсоединить к камере сотни объективов от дальномерных камер. А воспользовавшись стандартным когда-то удлинительным кольцом с длиной в 16,7 мм, к ним добавятся еще и тысячи объективов от зеркальных аппаратов с рабочим отрезком 45,5 мм. Вручную фокусироваться удобнее, когда есть перебег за бесконечность. Поэтому я сделал кольцо чуть-чуть короче. Если необходимо пользоваться шкалой дистанции на объективе, я между объективом и кольцом вставляю юстировочную шайбу толщиной 0,8 мм. По умолчанию, возможность съемки без объектива или с механическим объективом в камере заблокирована, поэтому в меню надо найти пункт Съемка без объектива и разрешить ее.

Для точной ручной фокусировки весьма полезна экранная лупа. В программном обеспечении 1.0 она автоматически включается через 10 с. Есть смысл заменить программное обеспечение камеры на версию 1.1, в которой включение и выключение экранной лупы осуществляется кнопками на задней панели. Кратность экранной лупы и ее положение можно менять. Это делает экранный видоискатель очень удобным для фокусировки с наклонным объективом. На мой взгляд, это даже удобнее, чем на дорожной камере. Возможно, еще большее удобство представляло бы управление камерой компьютером, но среди поставляемых с камерой программ подобных нет, и мне неизвестно, возможно ли их сделать для данной камеры в принципе.

С камерой поставляются две программы: программа просмотра PHOTOfunSTUDIO и программа преобразования сырых кадров SILKYPIX Developer Studio 3.0 SE. Вторая имеет богатые возможности коррекции снимков, в том числе, и аберраций оптики, и может работать не только с сырыми файлами RW2, но и с форматом JPEG.

Однако она жестко запрограммирована на работу с камерами Panasonic. Попытка открыть в ней кадр JPEG, снятый другой камерой, приводит к появлению сообщения: камера не поддерживается.

На фоне этого сообщения, я полагаю, что если у вас несколько цифровых камер, то стоит воспользоваться альтернативным программным обеспечением. Тем более, что есть выбор. Эту камеру поддерживают и UFRaw 0.15, и RawTherapee 2.4. (В версии 2.4 beta 4 надо в настройках добавить в список обрабатываемых файлов файл с расширением RW2).
Что касается программ просмотра, то с данной камерой умеют работать XnView 1.96 и FastStone Image Viewer 3.7.

Стоила ли игра свеч? На мой взгляд, безусловно. Например, объектив Юпитер-3 (в девичестве Carl Zeiss Sonnar ) дает нам относительное отверстие 1:1,5 при фокусном расстоянии 50 мм. Это прекрасный портретник. Кстати, неплохой и очень дешевый портретник для этого аппарата получится из одного из самых массовых объективов в мире Biotar 2/58. У нас он в начале носил название "БТК" -- "БиоТар Красногорский", а затем стал называться Гелиос-44. Пригодятся подобные объективы и при ночных съемках. Чуда конечно они не сотворят, чувствительность для съемки с рук все равно придется устанавливать повышенную, но не предельную.

Объектив Пеленг с рабочим отрезком 45,5 даст нам угол обзора больший, чем штатный объектив с минимальным фокусным расстоянием в 14 мм.

А если дополнить его линзой, использовавшейся для создания афокальной насадки в статье "Рыбьи глаза и компактные камеры", то можно получить и на данной маленькой матрице круг с охватом 180 градусов. При этом рабочий отрезок уменьшится примерно до 30 мм.

Объектив Пеленг с переделанной оправой и насадочной линзой.

На приведенной ниже фотографии круг слегка зарезается, но у нас-то есть запас, поэтому варьируя фокусное расстояние насадочной линзы и рабочей отрезок, можно добиться практически идеального по охвату результата.

Конструкция с дополнительной линзой усиливает хроматические аберрации. Если щелкнуть мышью по миниатюре, то откроется снимок с хроматическими аберрациями, исправленными с помощью программы RawTherapee. Исходный снимок можно посмотреть здесь.

Объективов с фокусным расстоянием 135 мм и относительным отверстием 1:2,8, разработанных как для зеркальных, так и для дальномерных камер, было выпущено очень много. Они дают нам возможность легко сделать фоторужье.

При испытании данной конструкции выяснилось, что довольно сильно падает контраст, что, вероятно, связано с отсутствием чернения внутренней поверхности кольца. На приведенном снимке он значительно поднят при преобразовании из сырого формата RW2. Поскольку объектив рассчитан на существенно больший кадр, то на стенки падает значительное количество света, который, отражаясь от стенок, попадает на матрицу. Возможно, стоит обклеить внутреннюю поверхность кольца черным бархатом или установить дополнительную световую ловушку в виде кольца из черной бумаги с отверстием, согласующим угол зрения объектива с размерами матрицы, наклеенного в плоскости байонета. Бархат плох тем, что накапливает пыль, а ловушка мешает использованию систем со сдвигом объектива. Улучшит ситуацию и более длинная бленда, согласованная по углу зрения с маленькой матрицей, а не кадром 24х36, как штатная, приведенная на снимке.

Меха и кольца под резьбу М42 позволят использовать камеру и для макросъемки. Причем в этом случае у нас относительно большой запас для наклона и сдвига.

Приведенный снимок не очень показателен, монета не простирается в бесконечность и аналогичную четкость можно получить предельным диафрагмированием объектива без его наклона. В данном случае размытие изображения за счет увеличения аберраций при наклоне сопоставимо с дифракционным размытием при закрытой диафрагме. Хотя иногда можно найти оптимальное соотношение наклона и диафрагмы, однако это требует столько усилий, что к наклону стоит прибегать только тогда, когда необходимой глубины резкости нельзя добиться предельным диафрагмированием. Подробнее о съемке с наклоном и сдвигом можно прочитать в ранее опубликованных статьях: "Дорожная камера", "О попытках максимально использовать возможности оптической системы", "Чудо механики – объектив PC MICRO-NIKKOR 85 мм 1:2,8 D".

Переход на стандартную резьбу делает и подсоединение камеры к микроскопу вполне стандартной и отработанной за полвека операцией.

Возможно подсоединение и объективов для среднеформатных камер. Но особого смысла в этом нет. Они рассчитаны на большую площадь кадра, а не на сверхмелкозернистую пленку, так что наша матрица на 18х13,5 мм мала, а ее 12 млн чувствительных элементов чересчур мелкие для этих объективов.

Может использоваться камера и для специальный исследований, например как спектрограф:

Данная конструкция аналогична описанной в статье "Занимательная спектроскопия". В фокальной плоскости первого объектива расположена щель, между объективами - дифракционная решетка. Устройство направляется на источник света. Если снять спектр лампы накаливания при разных выдержках, то можно заметить, что будет меняться не только яркость, но и цвет некоторых участков спектра. Как и большинство цифровых камер с RGB фильтрами, данная с трудом различает, например, чисто желтый ( линия натрия) свет.

Спектральный состав света в данном эксперименте можно однозначно определить, измерив расстояние от края снимка. Цвет темной полосы на верхнем снимке и желтой полосы на нижнем один и тот же, и число фотонов, попавших на эту часть матрицы, практически не отличается от соседних зеленых и красных областей. Однако монитор не может воспроизвести монохроматическое излучение, а в лучшем случае способен заменить узкую спектральную полосу широкой с совпадающей средней точкой. Поэтому при недостатке света узкая спектральная область игнорируется, а при избытке заменяется широкой. Проблема в том, что если у нас сплошной спектр, то изменение яркости в разных частях спектра происходит не в одинаковой пропорции к числу упавших на матрицу фотонов. Мы можем вычислить цвет и его энергию, но не можем оценить его визуально.

P.S.

Основной вывод, который позволяют сделать испытания этой камеры, заключается в том, что электронный видоискатель вполне конкурентноспособен в сравнении с матовым стеклом зеркальных камер. При низком освещении картинка становится шумной и медленно меняется, но на матовом стекле при подобном освещении у многих камер разглядеть что-либо вообще трудно. Хотя фокусировка при низком освещении по электронному видоискателю и требует других навыков, чем фокусировка по матовому стеклу, она, возможно, даже более эффективна. Избавляясь от матового стекла в конструкции камеры, мы автоматически решаем проблему точности фокусировки. Даже если толщина переходного кольца не позволяет установить объектив точно на расстоянии рабочего отрезка, это не скажется на точности фокусировки, а только на соответствии шкалы дистанций на объективе реальности. С точки зрения классических приемов юстировки остается актуальным только достижение перпендикулярности матрицы оптической оси. При нынешнем подходе к производству все ручные юстировочные операции очень дороги. Поэтому система подвижного крепления матрицы в трех точках с возможностью перемещения с помощью электромоторов решает не только вопрос автоматической фокусировки при использовании произвольного объектива, но и вопрос юстировки наклона. Системы перемещения матрицы для стабилизации дрожания показывают, что технически эта система сегодня вполне реализуема.

Второй важный вывод - система фокусировки без использования дополнительных датчиков по изображению, формируемому на матрице, имеет конкурентоспособную скорость.

Panasonic Lumix G1

Блеск и нищета micro 4/3

P.S.