發揮RF卡口大口徑與短后對焦距離的優勢,EF時代遠攝定焦鏡頭經典“三二八”,
在RF系統中以全新的設計理念獲得新生,恒定F2.8大光圈的遠攝變焦鏡頭RF100-300mm F2.8 L IS USM誕生了。
淺見:現有型號EF300mm F2.8L IS II USM已經活躍于包含運動攝影在內的多種場合。因此,隨著EOS R系統的不斷發展,我們開始考慮開發一支能夠繼承300mm f/2.8鏡頭特有的高速、淺景深(背景虛化)和強烈壓縮效果的鏡頭。于是,擴大拍攝范圍這一構想應運而生,我們要打造一支遠攝變焦鏡頭,幾乎可以適用于包括室內外運動、人像、野生動物在內的所有攝影類型。
早川:我們還曾想要研發一支能夠滿足比RF70-200mm F2.8 L IS USM焦距更大、比RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM光圈更大的變焦鏡頭。從媲美定焦鏡頭的光學性能以及小巧輕便且機動靈活的角度綜合考慮,100-300mm F2.8最適合不過。
要擴大拍攝范圍,我們知道會遇到一些技術難題。但是,為了實現從100mm的廣角端開始3倍變焦這一目標,我們絕不妥協。我們也考慮過內置增倍鏡的鏡頭模式,但最終我們決定在沒有內置增倍鏡的情況下實現3倍變焦,因為這樣才能實現尺寸、性能和規格之間的最佳平衡。
淺見:對于RF卡口f/2.8 L系列變焦鏡頭來說,RF100-300mm F2.8 L IS USM的加入,讓RF卡口f/2.8 L系列變焦鏡頭可以無縫覆蓋15mm到300mm焦距段。這是佳能第一支f/2.8 100-300mm鏡頭。隨著相機高速連拍性能的不斷進步和被攝體檢測性能的不斷提升,我們推出了順應這一發展趨勢的大光圈L級遠攝變焦鏡頭。這支鏡頭小巧輕量,同時還兼顧高畫質,可在100-300mm全焦段與f/2.8定焦鏡頭的畫質相媲美。此外,借助與相機內部的圖像穩定功能進行協同控制,這支鏡頭成為了RF卡口大光圈L級遠攝變焦鏡頭中的旗艦產品。
早川:新冠肺炎確實極大地改變了開發環境。除了面對面溝通,線上交流也增多了。不過,這也帶來了一些好處。以前每次開會,要協調所有開發成員的日程,將他們召集到會議室開會,那簡直太難了。切換到線上以后,如果有任何問題,我們能夠通過屏幕共享工程圖,立刻開始討論。我感覺工作變得容易了許多,每個成員都帶著團隊意識在工作。
我們的目標是開發最大恒定光圈為f/2.8,無縫覆蓋100mm至300mm遠攝焦距范圍的鏡頭。
五十嵐:EOS R系統是基于卡口核心設計理念打造的。系統的特點是相機卡口和鏡頭卡口上都有一個金屬卡口環 ,鏡頭安裝到相機機身時,營造出強烈的一體感。我們為RF100-300mm F2.8 L IS USM設計了全新的寬幅卡口環,充分考慮到鏡頭安裝到機身時的平衡感。作為大光圈L級遠攝變焦鏡頭的全新旗艦機型,RF100-300mm F2.8 L IS USM將引領今后產品線的風格潮流。
浦波:在生產現場,我們花了一番功夫在氧化鋁的處理上,以確保鏡頭卡口環和相機機身的卡口環顏色一致。此外,為了減少鏡頭重量,我們大量使用鎂合金,并加強了供應商體系以確保零件的穩定供應。在生產和加工過程中,我們一直倡導環保。比如,我們會設計切割損失較少的形狀。
早川:我負責過EF400mm F2.8L IS III USM (2018年上市)的機械設計。當時,我們成功將前型號EF400mm F2.8L IS II USM減重1kg以上,這讓我體會到了什么叫迭代升級。EOS R系統在同一時期問世,RF卡口讓進一步減輕鏡頭重量成為可能。RF100-300mm F2.8 L IS USM是我們積累至今的專業知識的結晶。
長岡:RF100-300mm F2.8 L IS USM采用了兩個線性驅動型的NANO USM。NANO USM提高了往復運動的敏捷性,簡化了對焦驅動機械結構,這有助于減少鏡頭重量和尺寸。無論是自動對焦的速度和精度,還是光學性能,都達到了佳能最高水平。
早川:我們很重視RF100-300mm F2.8 L IS USM的重心穩定性和堅固性。因此,我們決定固定鏡筒全長。在鏡頭全長、重量和畫質方面,我們有意使用EF300mm F2.8L IS II USM和EF-EOS R轉接環的組合。EF300mm f/2.8L IS II USM的單支鏡頭重量約為2,350g,在此基礎上增加3倍變焦,為了手持拍攝操作便利,我們將重量目標值定為2,600g以下,并且一一攻克技術難關。最終,RF100-300mm F2.8 L IS USM的重量約為2,590g,成為一款非常輕量的300mm焦距、f/2.8光圈的全畫幅變焦鏡頭。從定焦發展為3倍變焦,同時重量更輕,相信用戶都能充分體會到這些優點。
RF100-300mm F2.8 L IS USM的前端剖面圖。在前端鏡片后面連續放置三枚凸透鏡,減小了后續鏡片的直徑(輕量化)。第二枚鏡片采用螢石鏡片,第三枚鏡片采用UD鏡片結合鏡片組,以便控制色差。
淺見:盡管我們說鏡頭更小巧、更輕量,我認為用戶仍會覺得數值上的重量和實際拍攝時握持鏡頭的手感是有差異的。因此,我們非常在乎成品鏡頭要讓用戶感覺輕巧、易于操作、想在手持拍攝時使用。
早川:例如,我們調整了三腳架接環的位置,這樣一來,當使用獨腳架拍攝時,鏡頭重心不在獨腳架支點上,而是更靠近用戶手部。在設計上,鏡頭的重心位置與RF400mm F2.8 L IS USM大致相同。RF400mm F2.8 L IS USM的用戶可以舒適地使用RF100-300mm F2.8 L IS USM。另外,鏡頭的平穩移動也能減輕用戶手臂的疲勞感。
淺見:由于機動性和便攜性提高,我們期望攝影師們將這支鏡頭用在需要輾轉多個室內室外競技場的國際體育聯賽中,還有用于新聞報道、野生動物攝影等。
此外,我們還期待在音樂會、劇院、時裝秀等現場,攝影師不能靠近被攝體或照明情況會變化的攝影條件下,通過使用防止被攝體模糊的高速快門進行遠攝,可以大幅擴大拍攝范圍。
早川:如果安裝增倍鏡RF1.4x,RF100-300mm F2.8 L IS USM可用于140-420mm焦段的拍攝;安裝增倍鏡RF2x時,可用于200-600mm焦段的拍攝。由多支遠攝變焦鏡頭、大光圈遠攝定焦鏡頭組成的鏡頭組合,可以升級更新為一支RF100-300mm F2.8 L IS USM,用戶攜帶的器材更少,移動更方便。
片寄:RF100-300mm F2.8 L IS USM采用了螢石鏡片和UD鏡片結合鏡片組來降低每組鏡片產生的色差,從而實現高畫質(尤其在遠攝端)。螢石鏡片比重較小,有助于減輕重量。我們在光圈附近采用三枚UD鏡片,減少了畫面中心的色差。還有一點,我們在最后一組鏡片中采用了大口徑GMo非球面鏡片。這對于減少鏡片數量和實現高畫質至關重要。另外,對于300mm f/2.8鏡頭來說,許多用戶注重虛化的美感,也關注大光圈。我們的設計就是在徹底抑制鏡頭色差的同時,還能保留柔和的虛化效果。此外,為了抑制鬼影,我們還采用了空氣球形鍍膜技術(ASC)來有效抑制光線反射。
浦波:在制造方面,我們充分利用工廠的光學加工技術進行光學調整,力求達到設計時的理想品質,實現穩定的高光學性能。
合理配置鏡片以校正色差,將圖像的色彩模糊度控制在最小。
長岡:在機械設計上,我們全面進行了抑制鬼影的模擬測試。位于鏡頭后端的對焦鏡片和浮動鏡片集中了復雜的驅動部件,所以抑制鬼影的難度很高。但是,我們依然將鏡頭鬼影降到了最低限度。
早川:此外,在機械設計中,我們安裝了全新的球形保持結構,用于保持變焦鏡片組的凸輪環。這項技術此前在保持對焦鏡片組的凸輪環上使用過。在變焦時可前后移動的變焦鏡片組,會因為鏡頭姿態的改變(比如調整為豎拍)而發生位置變化 。但是,通過采用球形保持結構既可以抑制聲響 ,又可以穩定鏡片位置。通過這一設計,連變焦鏡頭都達到了與定焦鏡頭相媲美的光學性能。
片寄:安裝增倍鏡會導致各種像差被放大。要想獲得像差小的高畫質,需要將鏡頭的光學性能提升到極致 。RF100-300mm F2.8 L IS USM的設計特別重視色差校正,即使安裝了增倍鏡,也能實現高畫質,不負L級鏡頭的稱號。
長岡:我們采用有2個NANO USM的電子浮動對焦控制系統,這一系統已在RF L級遠攝變焦鏡頭中得到驗證。NANO USM可控性佳,操作聲小,適合拍攝視頻和靜止圖像。
豐田:我們將對焦鏡片輕量化之后,能夠把以前的環形USM替換成NANO USM,從而實現了更快速的對焦控制。
長岡:為了增加光學設計的自由度,實現更高的鏡頭性能,我們在RF100-300mm F2.8 L IS USM上采用了新型光學設計:對焦鏡片和浮動鏡片的驅動范圍相互重疊。這是佳能前所未有的設計,起初我們并不確定是否可行。然而,在追求極致 光學性能的光學設計方針下,我們的機械設計組、電子/固件設計組密切合作,共同努力應對這一挑戰。
我們采用了全新設計,使對焦鏡片和浮動鏡片的驅動范圍有重疊部分,有助于減輕重量和提高畫質。
長岡:我們采用在RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM上得到驗證的控制系統。當安裝增倍鏡時,浮動鏡片在整個對焦 范圍內輔助對焦鏡片,從而減少對焦誤差,實現了高精度的自動對焦。
——相機的高速連拍和被攝體檢測、追蹤性能已經有了長足發展。而鏡頭的對焦追蹤性能是否也有改進?豐田:我們努力提高變焦時的對焦追蹤精度。我們改進了追蹤控制的合焦方法,能夠自動校正焦點偏移并保持對焦狀態。因此,在整個變焦范圍內我們實現了較高的對焦跟蹤性能。
——是否做了其他升級和改進?豐田:被攝體檢測性能在迅速發展,我發現大家開始更多地使用伺服自動對焦而不是單點自動對焦。我們改進了算法,最大限度地提高相機所要求的被攝體追蹤性能,從而改進了伺服自動對焦的精度。此外,隨著連拍的速度越來越快,我們也改進了NANO USM的驅動控制算法。RF100-300mm F2.8 L IS USM還支持相機機身上的對焦呼吸校正功能,從而減少視頻拍攝過程中對焦移動時的視角變化。
全新開發的驅動器可靈活控制圖像穩定器光學元件。
長岡:我們使用在EF400mm F2.8L IS III USM上得到驗證的防抖單元作為設計基礎。我們開發了一個驅動器,這個驅動器針對可動鏡片組的重量和移動量進行了優化,這是佳能有史以來最高水平的驅動器之一,能夠靈活地控制防抖鏡頭。3這支鏡頭本身就能實現5.5級防抖功能。此外,當與EOS R3或其他搭載機身防抖功能的相機結合使用時,協同控制可獲得6.0級防抖效果。如此一來,攝影師們即使手持設備拍攝,也可以捕捉到更清晰的圖像。
豐田:協同控制能夠準確地檢測和校正相機及鏡頭的抖動信息。這得益于相機和鏡頭上的陀螺儀傳感器,以及相機的加速度傳感器和實時顯示的圖像。為了檢測低頻搖擺,比如在手持設備拍攝時整個身體的運動,RF100-300mm F2.8 L IS USM的防抖功能更能補償低頻搖擺。我們煞費苦心才構建出了一個能夠利用鏡頭內部陀螺儀傳感器特性的最佳 控制算法。我們通過持續不斷的調整和修改才提高了性能。
豐田:沒錯。尤其是RF卡口問世以后,機身和鏡頭之間的通信速度顯著提高,與EF卡口相比,信息量顯著增加。對焦、變焦、光圈和鏡頭像差的信息,以及防抖信息,都可以即時交換。由于機身與鏡頭之間的高速通信,我們借由鏡頭與相機的協同控制,在整個變焦范圍內實現了高性能防抖效果。
——用戶該如何使用三種防抖模式?豐田:模式1適用于拍攝靜止的被攝體。模式2適用于拍攝移動的被攝體和搖攝。我聽說拍攝體育運動的專業攝影師經常使用模式3。模式3適用于拍攝無規律移動的被攝體,圖像穩定功能僅在曝光時執行。
早川:我們做了防塵、防水滴測試、防沙測試和變焦轉動耐久性測試,都能確保鏡頭品質滿足專業攝影師在拍攝時對L級鏡頭的特殊要求*。我們通過模擬測試完成減輕重量和增加強度兩個工作,最終我們在鏡頭更輕和更堅固之間實現了良好平衡。
為了追求小型化、輕量化,同時還采用鏡片組位置靠近卡口的光學設計,于是我們取消了插入式濾鏡。結果是,沒有了會影響鏡筒強度的插槽,就能夠降低外鏡筒的厚度,于是進一步減輕了重量。
五十嵐:對于表面的白色隔熱涂層,在考慮了顏色和質感之后,我們決定使用和RF400mm F2.8 L IS USM以及其他鏡頭一樣的涂層,這種涂層耐刮擦、有凹凸皮革質感。因此,我們實現了高隔熱性和耐久性。
※ 鏡頭具有防塵和防水滴構造,但不能完全防止水或灰塵進入。
長岡:為了實現平穩的變焦動作,我們在機械設計方面做了盡可能多的改進。RF100-300mm F2.8 L IS USM也很適合拍攝視頻。我們與各個部門就每個按鈕的位置進行了討論。鏡頭功能/對焦預設按鈕首次配置在鏡頭后部,靠近相機手柄的位置,以便用戶在握住相機時快速使用。用戶還可以自定義預設按鈕的操作。此外,我們還仔細調整了按鈕的點擊觸感。我們注重按下每個按鈕時的觸感,并仔細調整了按鈕大小。
五十嵐:我們還從設計的角度仔細考慮了鏡頭功能/對焦預置按鈕 的位置,將按鈕配置在右手指尖自然可及的最佳 位置。此外,在可操作性方面,我們特別關注變焦環的花紋形狀 和控制環周圍的造型,希望提供舒適的握持感,既適合手持又不會造成疲勞。
這支鏡頭具有與定焦鏡頭相媲美的畫質和出色的機動性,可用于多種類型的場合,如室內、戶外運動、時裝秀和電影節紅毯走秀。我相信,RF100-300mm F2.8 L IS USM可以拍攝出用戶迄今為止無法捕捉的關鍵時刻,并將以佳能前所未見的視覺表現力來回饋用戶。期待看到各位用戶的作品。
我們已經實現了媲美定焦鏡頭的光學性能。我們特別關注遠攝端的性能。所以在確定設計方案的過程中,我們投入了所有可以利用的時間來改進遠攝端的性能。在鏡頭加工方面,我們給制造部門提出了一個極具挑戰性的要求,他們也達到了令人滿意的精度水平。請大家親手試試遠攝端的效果。
我們團隊的共同目標是既要保持高堅固性又要保持高光學性能。我們在設計的時候,在不易察覺的因素上也下了一番功夫,比如抑制鬼影、易于保養。這一點我們很自豪。遠攝端的照片已經令人印象深刻,但使用100mm廣角端拍攝的人像畫質更是讓我驚喜,我期待與更多人分享這一驚喜。
RF100-300mm F2.8 L IS USM最重要的亮點在于,一支100–300mm f/2.8規格的鏡頭,重量卻如此輕。作為RF系列鏡頭的旗艦型號,它的光學性能、可靠性、自動對焦速度和精度等基本性能達到了最高水平。在這一基本前提下,我們時刻牢記輕量化的重要性。我認為,我們在沒有做出任何妥協的情況下,實現了輕量化。
電子/固件的設計過程接受了由光學和機械設計團隊制定的規格參數,而且要將規格參數融入控制算法中以發揮最大性能 。如果不能完成任務,性能就無法保證,這是我們切身感受到的壓力。雖然在光學和機械方面都有很多全新要素,但是我們團隊團結一致,創造出了能夠發揮最高性能的產品。
盡管這是一支全新的RF卡口大光圈L級變焦鏡頭,但是我們竭盡全力確保其上手簡單、操作便捷,這全部源于我們過去的成就和信心。我相信,追求減法美學的設計在未來會長期受到用戶的喜愛。我希望眾多攝影師會滿意這款鏡頭。
生產RF100-300mm F2.8 L IS USM的宇都宮工廠是佳能技術最先進的 鏡頭生產工廠之一,擁有一批技能最嫻熟的員工 。為了穩定地生產高品質產品,我們一直非常注重簡化流程、部件形狀,甚至是生產線。我們用心生產每一款鏡頭,所以,我們希望用戶對鏡頭感到滿意。
※ 訪談過程已全面采取預防新冠肺炎的措施。