发挥RF卡口大口径与短后对焦距离的优势,EF时代远摄定焦镜头经典“三二八”,
在RF系统中以全新的设计理念获得新生,恒定F2.8大光圈的远摄变焦镜头RF100-300mm F2.8 L IS USM诞生了。
浅见:现有型号EF300mm F2.8L IS II USM已经活跃于包含运动摄影在内的多种场合。因此,随着EOS R系统的不断发展,我们开始考虑开发一支能够继承300mm f/2.8镜头特有的高速、浅景深(背景虚化)和强烈压缩效果的镜头。于是,扩大拍摄范围这一构想应运而生,我们要打造一支远摄变焦镜头,几乎可以适用于包括室内外运动、人像、野生动物在内的所有摄影类型。
早川:我们还曾想要研发一支能够满足比RF70-200mm F2.8 L IS USM焦距更大、比RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM光圈更大的变焦镜头。从媲美定焦镜头的光学性能以及小巧轻便且机动灵活的角度综合考虑,100-300mm F2.8最适合不过。
要扩大拍摄范围,我们知道会遇到一些技术难题。但是,为了实现从100mm的广角端开始3倍变焦这一目标,我们绝不妥协。我们也考虑过内置增倍镜的镜头模式,但最终我们决定在没有内置增倍镜的情况下实现3倍变焦,因为这样才能实现尺寸、性能和规格之间的最佳平衡。
早川:新冠肺炎确实极大地改变了开发环境。除了面对面沟通,线上交流也增多了。不过,这也带来了一些好处。以前每次开会,要协调所有开发成员的日程,将他们召集到会议室开会,那简直太难了。切换到线上以后,如果有任何问题,我们能够通过屏幕共享工程图,立刻开始讨论。我感觉工作变得容易了许多,每个成员都带着团队意识在工作。
我们的目标是开发最大恒定光圈为f/2.8,无缝覆盖100mm至300mm远摄焦距范围的镜头。
五十岚:EOS R系统是基于卡口核心设计理念打造的。系统的特点是相机卡口和镜头卡口上都有一个金属卡口环 ,镜头安装到相机机身时,营造出强烈的一体感。我们为RF100-300mm F2.8 L IS USM设计了全新的宽幅卡口环,充分考虑到镜头安装到机身时的平衡感。作为大光圈L级远摄变焦镜头的全新旗舰机型,RF100-300mm F2.8 L IS USM将引领今后产品线的风格潮流。
浦波:在生产现场,我们花了一番功夫在氧化铝的处理上,以确保镜头卡口环和相机机身的卡口环颜色一致。此外,为了减少镜头重量,我们大量使用镁合金,并加强了供应商体系以确保零件的稳定供应。在生产和加工过程中,我们一直倡导环保。比如,我们会设计切割损失较少的形状。
早川:我负责过EF400mm F2.8L IS III USM (2018年上市)的机械设计。当时,我们成功将前型号EF400mm F2.8L IS II USM减重1kg以上,这让我体会到了什么叫迭代升级。EOS R系统在同一时期问世,RF卡口让进一步减轻镜头重量成为可能。RF100-300mm F2.8 L IS USM是我们积累至今的专业知识的结晶。
长冈:RF100-300mm F2.8 L IS USM采用了两个线性驱动型的NANO USM。NANO USM提高了往复运动的敏捷性,简化了对焦驱动机械结构,这有助于减少镜头重量和尺寸。无论是自动对焦的速度和精度,还是光学性能,都达到了佳能最高水平。
早川:我们很重视RF100-300mm F2.8 L IS USM的重心稳定性和坚固性。因此,我们决定固定镜筒全长。在镜头全长、重量和画质方面,我们有意使用EF300mm F2.8L IS II USM和EF-EOS R转接环的组合。EF300mm f/2.8L IS II USM的单支镜头重量约为2,350g,在此基础上增加3倍变焦,为了手持拍摄操作便利,我们将重量目标值定为2,600g以下,并且一一攻克技术难关。最终,RF100-300mm F2.8 L IS USM的重量约为2,590g,成为一款非常轻量的300mm焦距、f/2.8光圈的全画幅变焦镜头。从定焦发展为3倍变焦,同时重量更轻,相信用户都能充分体会到这些优点。
RF100-300mm F2.8 L IS USM的前端剖面图。在前端镜片后面连续放置三枚凸透镜,减小了后续镜片的直径(轻量化)。第二枚镜片采用萤石镜片,第三枚镜片采用UD镜片结合镜片组,以便控制色差。
浅见:尽管我们说镜头更小巧、更轻量,我认为用户仍会觉得数值上的重量和实际拍摄时握持镜头的手感是有差异的。因此,我们非常在乎成品镜头要让用户感觉轻巧、易于操作、想在手持拍摄时使用。
早川:例如,我们调整了三脚架接环的位置,这样一来,当使用独脚架拍摄时,镜头重心不在独脚架支点上,而是更靠近用户手部。在设计上,镜头的重心位置与RF400mm F2.8 L IS USM大致相同。RF400mm F2.8 L IS USM的用户可以舒适地使用RF100-300mm F2.8 L IS USM。另外,镜头的平稳移动也能减轻用户手臂的疲劳感。
浅见:由于机动性和便携性提高,我们期望摄影师们将这支镜头用在需要辗转多个室内室外竞技场的国际体育联赛中,还有用于新闻报道、野生动物摄影等。
此外,我们还期待在音乐会、剧院、时装秀等现场,摄影师不能靠近被摄体或照明情况会变化的摄影条件下,通过使用防止被摄体模糊的高速快门进行远摄,可以大幅扩大拍摄范围。
早川:如果安装增倍镜RF1.4x,RF100-300mm F2.8 L IS USM可用于140-420mm焦段的拍摄;安装增倍镜RF2x时,可用于200-600mm焦段的拍摄。由多支远摄变焦镜头、大光圈远摄定焦镜头组成的镜头组合,可以升级更新为一支RF100-300mm F2.8 L IS USM,用户携带的器材更少,移动更方便。
片寄:RF100-300mm F2.8 L IS USM采用了萤石镜片和UD镜片结合镜片组来降低每组镜片产生的色差,从而实现高画质(尤其在远摄端)。萤石镜片比重较小,有助于减轻重量。我们在光圈附近采用三枚UD镜片,减少了画面中心的色差。还有一点,我们在最后一组镜片中采用了大口径GMo非球面镜片。这对于减少镜片数量和实现高画质至关重要。另外,对于300mm f/2.8镜头来说,许多用户注重虚化的美感,也关注大光圈。我们的设计就是在彻底抑制镜头色差的同时,还能保留柔和的虚化效果。此外,为了抑制鬼影,我们还采用了空气球形镀膜技术(ASC)来有效抑制光线反射。
浦波:在制造方面,我们充分利用工厂的光学加工技术进行光学调整,力求达到设计时的理想品质,实现稳定的高光学性能。
合理配置镜片以校正色差,将图像的色彩模糊度控制在最小。
长冈:在机械设计上,我们全面进行了抑制鬼影的模拟测试。位于镜头后端的对焦镜片和浮动镜片集中了复杂的驱动部件,所以抑制鬼影的难度很高。但是,我们依然将镜头鬼影降到了最低限度。
早川:此外,在机械设计中,我们安装了全新的球形保持结构,用于保持变焦镜片组的凸轮环。这项技术此前在保持对焦镜片组的凸轮环上使用过。在变焦时可前后移动的变焦镜片组,会因为镜头姿态的改变(比如调整为竖拍)而发生位置变化 。但是,通过采用球形保持结构既可以抑制声响 ,又可以稳定镜片位置。通过这一设计,连变焦镜头都达到了与定焦镜头相媲美的光学性能。
片寄:安装增倍镜会导致各种像差被放大。要想获得像差小的高画质,需要将镜头的光学性能提升到极致 。RF100-300mm F2.8 L IS USM的设计特别重视色差校正,即使安装了增倍镜,也能实现高画质,不负L级镜头的称号。
长冈:我们采用有2个NANO USM的电子浮动对焦控制系统,这一系统已在RF L级远摄变焦镜头中得到验证。NANO USM可控性佳,操作声小,适合拍摄视频和静止图像。
丰田:我们将对焦镜片轻量化之后,能够把以前的环形USM替换成NANO USM,从而实现了更快速的对焦控制。
长冈:为了增加光学设计的自由度,实现更高的镜头性能,我们在RF100-300mm F2.8 L IS USM上采用了新型光学设计:对焦镜片和浮动镜片的驱动范围相互重叠。这是佳能前所未有的设计,起初我们并不确定是否可行。然而,在追求极致 光学性能的光学设计方针下,我们的机械设计组、电子/固件设计组密切合作,共同努力应对这一挑战。
我们采用了全新设计,使对焦镜片和浮动镜片的驱动范围有重叠部分,有助于减轻重量和提高画质。
长冈:我们采用在RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM上得到验证的控制系统。当安装增倍镜时,浮动镜片在整个对焦 范围内辅助对焦镜片,从而减少对焦误差,实现了高精度的自动对焦。
——相机的高速连拍和被摄体检测、追踪性能已经有了长足发展。而镜头的对焦追踪性能是否也有改进?丰田:我们努力提高变焦时的对焦追踪精度。我们改进了追踪控制的合焦方法,能够自动校正焦点偏移并保持对焦状态。因此,在整个变焦范围内我们实现了较高的对焦跟踪性能。
——是否做了其他升级和改进?丰田:被摄体检测性能在迅速发展,我发现大家开始更多地使用伺服自动对焦而不是单点自动对焦。我们改进了算法,最大限度地提高相机所要求的被摄体追踪性能,从而改进了伺服自动对焦的精度。此外,随着连拍的速度越来越快,我们也改进了NANO USM的驱动控制算法。RF100-300mm F2.8 L IS USM还支持相机机身上的对焦呼吸校正功能,从而减少视频拍摄过程中对焦移动时的视角变化。
全新开发的驱动器可灵活控制图像稳定器光学元件。
长冈:我们使用在EF400mm F2.8L IS III USM上得到验证的防抖单元作为设计基础。我们开发了一个驱动器,这个驱动器针对可动镜片组的重量和移动量进行了优化,这是佳能有史以来最高水平的驱动器之一,能够灵活地控制防抖镜头。3这支镜头本身就能实现5.5级防抖功能。此外,当与EOS R3或其他搭载机身防抖功能的相机结合使用时,协同控制可获得6.0级防抖效果。如此一来,摄影师们即使手持设备拍摄,也可以捕捉到更清晰的图像。
丰田:协同控制能够准确地检测和校正相机及镜头的抖动信息。这得益于相机和镜头上的陀螺仪传感器,以及相机的加速度传感器和实时显示的图像。为了检测低频摇摆,比如在手持设备拍摄时整个身体的运动,RF100-300mm F2.8 L IS USM的防抖功能更能补偿低频摇摆。我们煞费苦心才构建出了一个能够利用镜头内部陀螺仪传感器特性的最佳 控制算法。我们通过持续不断的调整和修改才提高了性能。
早川:我们做了防尘、防水滴测试、防沙测试和变焦转动耐久性测试,都能确保镜头品质满足专业摄影师在拍摄时对L级镜头的特殊要求*。我们通过模拟测试完成减轻重量和增加强度两个工作,最终我们在镜头更轻和更坚固之间实现了良好平衡。
为了追求小型化、轻量化,同时还采用镜片组位置靠近卡口的光学设计,于是我们取消了插入式滤镜。结果是,没有了会影响镜筒强度的插槽,就能够降低外镜筒的厚度,于是进一步减轻了重量。
五十岚:对于表面的白色隔热涂层,在考虑了颜色和质感之后,我们决定使用和RF400mm F2.8 L IS USM以及其他镜头一样的涂层,这种涂层耐刮擦、有凹凸皮革质感。因此,我们实现了高隔热性和耐久性。
※ 镜头具有防尘和防水滴构造,但不能完全防止水或灰尘进入。
长冈:为了实现平稳的变焦动作,我们在机械设计方面做了尽可能多的改进。RF100-300mm F2.8 L IS USM也很适合拍摄视频。我们与各个部门就每个按钮的位置进行了讨论。镜头功能/对焦预设按钮首次配置在镜头后部,靠近相机手柄的位置,以便用户在握住相机时快速使用。用户还可以自定义预设按钮的操作。此外,我们还仔细调整了按钮的点击触感。我们注重按下每个按钮时的触感,并仔细调整了按钮大小。
五十岚:我们还从设计的角度仔细考虑了镜头功能/对焦预置按钮 的位置,将按钮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,我们特别关注变焦环的花纹形状 和控制环周围的造型,希望提供舒适的握持感,既适合手持又不会造成疲劳。
这支镜头具有与定焦镜头相媲美的画质和出色的机动性,可用于多种类型的场合,如室内、户外运动、时装秀和电影节红毯走秀。我相信,RF100-300mm F2.8 L IS USM可以拍摄出用户迄今为止无法捕捉的关键时刻,并将以佳能前所未见的视觉表现力来回馈用户。期待看到各位用户的作品。
我们已经实现了媲美定焦镜头的光学性能。我们特别关注远摄端的性能。所以在确定设计方案的过程中,我们投入了所有可以利用的时间来改进远摄端的性能。在镜头加工方面,我们给制造部门提出了一个极具挑战性的要求,他们也达到了令人满意的精度水平。请大家亲手试试远摄端的效果。
我们团队的共同目标是既要保持高坚固性又要保持高光学性能。我们在设计的时候,在不易察觉的因素上也下了一番功夫,比如抑制鬼影、易于保养。这一点我们很自豪。远摄端的照片已经令人印象深刻,但使用100mm广角端拍摄的人像画质更是让我惊喜,我期待与更多人分享这一惊喜。
RF100-300mm F2.8 L IS USM最重要的亮点在于,一支100–300mm f/2.8规格的镜头,重量却如此轻。作为RF系列镜头的旗舰型号,它的光学性能、可靠性、自动对焦速度和精度等基本性能达到了最高水平。在这一基本前提下,我们时刻牢记轻量化的重要性。我认为,我们在没有做出任何妥协的情况下,实现了轻量化。
电子/固件的设计过程接受了由光学和机械设计团队制定的规格参数,而且要将规格参数融入控制算法中以发挥最大性能 。如果不能完成任务,性能就无法保证,这是我们切身感受到的压力。虽然在光学和机械方面都有很多全新要素,但是我们团队团结一致,创造出了能够发挥最高性能的产品。
尽管这是一支全新的RF卡口大光圈L级变焦镜头,但是我们竭尽全力确保其上手简单、操作便捷,这全部源于我们过去的成就和信心。我相信,追求减法美学的设计在未来会长期受到用户的喜爱。我希望众多摄影师会满意这款镜头。
生产RF100-300mm F2.8 L IS USM的宇都宫工厂是佳能技术最先进的 镜头生产工厂之一,拥有一批技能最娴熟的员工 。为了稳定地生产高品质产品,我们一直非常注重简化流程、部件形状,甚至是生产线。我们用心生产每一款镜头,所以,我们希望用户对镜头感到满意。
※ 访谈过程已全面采取预防新冠肺炎的措施。