从技术角度,有没有可能制造出类似胶卷形状的感光器件,让135胶卷相机数码化,复活胶卷相机?

以当前科技来看非常困难。


首先,对于几乎所有相机,全幅135格式的数字胶卷是不可能正常合焦的。

硅基传感器自身的感光区间短至190nm长至1100nm,这表示只要我们还在用硅基的CCD CMOS类PDA,那就必须要在传感器前加一块UVIR cut来隔绝红外紫外区间 (很多传感器还会需要一块保护玻璃和OLPF,进一步增加了厚度)。

但这个厚度除了自身之外还带来了额外的负担。对于传感器,玻璃由于自身折射率会延长合焦距离:

这个差距大致能表达为:

\Delta \approx t \left( 1 - \frac{1}{n} \right) \tag{1}

其中 t 为玻璃厚度, n 为玻璃RI, \Delta 为数字焦平面与胶片焦平面的差距。

我们假设总玻璃厚度为3mm,所有玻璃都是1.5RI,带入1式能得出 \Delta = 1mm 。换言之,传感器实际位置要比胶片平面位置向后1mm。

这个公式就是为什么徕卡数字M机的法兰座要比胶片M机高出大概1mm的原因,也是为什么胶片镜头在数码机上通常在边角有焦平面向无穷远弯曲现象的原因。

但是这就产生了一个悖论,因为由于泄放区(bleed)的存在以及固定需要,传感器大小要高于成像区域。所以我们知道这个传感器不能穿过胶片区、玻璃部分的前端必然要抵住原胶片位置,既实际数字传感器是原胶片平面3mm后的。但是其理想合焦位置却在原胶片位置1mm后,这表明本例中无法合焦。

那么能不能找到能合焦的厚度呢?

我们把原胶片平面的轴上位置表达为 z_0 ,那么理想的玻璃厚度与合焦位置就可以表达为:

z_0 + t= z_0 + t\left( 1 - \frac{1}{n} \right) \tag{2}

求解2式能获得 n\rightarrow \infty ,既我们需要一个RI为无穷的玻璃材料。但显然,自然界并没有这样的材料,所以我们不可能在此配置下获得能合焦的135胶卷型数字传感器

(当然,上例复杂化了。更简单的来说,由于全幅传感器无法穿过胶片画幅框,合焦位置直接处于传感器玻璃上。即使没有保护玻璃,数字传感器实际感光元前也有MLA、CFA、钝化/平化层等好几层结构,导致数码成像平面永远无法和焦平面重合)

上述结论的前提是全幅135传感器,这是由于工程问题而带来的限制,因为全幅传感器的实际传感器面积要大于36x24 mm,所以我们有了“玻璃部分的前端要抵住原胶片位置”这个小前提。对于APSC和MFT,它们的边缘可以比胶片框小,因此能穿过胶片框。技术层面上,这就是为什么现有产品中所有数字传感器都比胶片模式片门小的原因(I'mBackFilm是MFT不是全幅;哈苏不管907x还是CFV都小于120胶片的6060;徕卡DMR是ASPH而不是全幅)。


题主对于片仓的设想也太过理想,对于大多数胶卷机,其胶卷部分和过片部分的空间都是极为有限的。算上外壳,这两部分几乎没有工程上可以实际应用的空间。由于这个原因,现有产品也都是把这个空间完全当作一个占位符或辅助固定,内部没有电子元件:

图片来自kickstarter.com, I'm Back Film

上图蛮有欺骗性的,看起来好像当作胶片插进去就行,但实际上还需要用一个排线把传感器和一个外部手柄连接起来。数码部分的快门和胶片机分开控制,按下数码快门后传感器进入监听模式,在此期间按下胶片机快门拍照才能获得图片。

此外,这个产品的适配性差到离谱。虽然广告说适配99%的135胶片机,但除了他们自己展示中用的奥巴相机,其他相机实际上都因为各种机械设计差异而用不了。上节提到的对焦问题也依然存在,取景器内焦点和实际成像焦点有巨大差别,而且(大概是由于抖动问题)没有恒定的补偿原则,导致拍摄时只能瞎改对焦连拍一堆然后祈祷其中有一张是合焦的。


胶片型数码传感器的主要技术难点大致是:

  1. 硅基传感器带来的必然厚度增加与传感器后移
  2. 离轴光汇聚困难,尤其是对称设计的广角镜头
  3. 单独的胶卷形态无法保证曝光设置的交互性

这使得数字化改造通常是不可逆的,既解决这些问题通常会让相机无法兼容胶片。之前提到的产品就是如此,其使用需要先对相机进行大量改造,一部分甚至是破坏性的。

除此之外,这类产品面对的困境还有市场的相对匮乏。

早期市场情况在另一个问题的回答里有提及:

老的胶片单反相机能不能改成数码相机?

即便是现在,这种产品的潜在市场也并不大,因为考虑其需要的条件,严格来说其处于“摄影>胶片摄影>技术摄影”这个区间。摄影本身就在被便捷移动设备挤占,这东西却需要用户有复杂胶片相机操作能力的同时还有强大的动手能力与意愿。除此之外,其小众性表明售价必须要提高来分摊弥补研发费用,因此用户还要有优秀的经济能力来支付……

对着上面几个条件,脑内画个Venn饼图大概就能理解这是多么狭小的一个市场,同时也不难看出为什么现在生产商还活着的 最成熟的两个原生胶片/数码可换系统分别来自徕卡 (R8/R9) 和哈苏 (907x, H) 了[1]


但是这并不是说此类产品在未来依然没有希望,因为有个别相机,由于其形制与设计,的确存在针对上述几个技术困难进行定点突破的可能。

对于问题1:

硅基传感器带来的必然厚度增加与传感器后移

解决方案比较简单:拆除原后背(这就是徕卡R8 R9的方案)。

我们也不妨假设未来材料科学进步能让传感器边缘固定用的泄放区变得非常薄,可以近似忽略不计,进而能在36x24的大小上轻微穿过画幅遮罩区(但又不打到快门帘),解决第一节说到的偏移距离悖论问题。

这无疑会带来实际成像区域的减小,但是考虑现在大量全幅相机的真成像区也是低于36x24的 (很多要短0.1-0.2mm),可以说轻微减小并不会对实际感知造成显著影响。

问题2是:

离轴光汇聚困难,尤其是对称设计的广角镜头

该问题适用于一切数字传感器,徕卡相机定制缩MLA的传感器也是为了解决这个入射角难题。

但是我们不一定要复制徕卡,回想徕卡面临这个问题是因为旁轴由于没有反光板,天然具有“对广角对称设计友善”这个特点,导致胶片时代大量35mm及更广角具有和焦平面距离非常短的出射瞳。可以说,you reap what you sow,这是徕卡的报应[2]

对比之下,单反镜头为了兼容反光板不得不去拉远出射瞳,造成其离轴光本身就没有旁轴那么极端。虽然代价是单反广角普遍沉重巨大而且画质差,但如果我们把适用机型锚定在单反里,至少这个离轴光的角度问题就不攻自破了。

问题3是:

单独的胶卷形态无法保证曝光设置的交互性

这就不得不请出来胶片单反时代几个机皇了。

图片来自YouTube@FAME CHeRRy
图片来自lomography.com
图片来自camera-wiki.org

这些机子的特点在于其不光对功能进行了模块化,交互也是跟着一起模块化了的。比如nF1的booster finder覆盖了快门与快门速度操作,并将其集成入取景器内。

那么沿用类似的逻辑,我们完全可以用类似的某种“超级取景器”来采集/覆盖相机设置 并提供用户交互。这个取景器的体积让我们有集成电路与电池的可能,而其位置则让与胶卷型传感器进行连接变得更为简单,一举两得。

总的来说,假如放弃泛用性的话,高度模块化的胶片单反是有可能接受无损现代化数字改造的,而大多数机械胶片旗舰都满足这个条件。

……但这和徕卡DMR也实在没啥差别了,如果徕卡都觉得这东西不可持续,指望第三方开发出一套功能优秀的135数码转化套件,怎么想都有点儿不现实。


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编辑于 2026-01-10 · 著作权归作者所有