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基于RF卡口，将超广角变焦镜头的广角端缩短到10mm，
保持高画质的同时兼顾小型轻量的超广角变焦镜头RF10-20mm F4 L IS STM诞生了。
增喜 明彦 ［开发主管／机械设计］
增喜：想要开发出小型轻量，手持拍摄更便捷的超广角镜头。佳能当年开发的EF 11-24mm f/4L USM这款镜头的超广角曾经带来很大惊喜。RF10-20mm F4 L IS STM这次的广角端焦距缩短到10mm，并且还具备光学防抖功能。在此基础上，镜头更加小型轻量，重量只有EF 11-24mm f/4L USM的一半左右，便携性大幅提升。开发的时候就希望新镜头能给用户带来更多惊喜。风光、建筑、星空等领域，拍摄时一张照片能够收入更广的范围，实现不一样的照片表现。镜头不仅小型轻量，便携性更高，还支持光学防抖。搭配支持机身防抖的机型还可实现协同防抖，并且新增了周边协调控制，由此手持拍摄更加便捷，表现可能性也得以扩展。
增喜：风光及建筑摄影领域经常会用到超广角镜头。这样的拍摄领域，被摄体往往广袤雄伟，拍摄的时候总会担心无法全部收入画面。为了让用户拍起来更安心，这次想要把焦距做到10mm。用这款广角镜头配合稳定器拍视频，也能将大范围画面尽收眼底。让照片和短片拍摄都能拍出以前很难体验的超广角冲击力，这也是将广角端做到10mm的原因。
发挥大卡口、短后对焦距离的优势，实现了10mm的焦距、且镜头小型轻量，并具备光学防抖机构。
焦距10mm拍摄的街景示例。灵活运用10mm焦距夸张的透视效果，地面的指示标记与背景的建筑全部都收入画面了。
增喜：很多用户会想要在同一张照片中同时表现近处的被摄体和远处的背景。比如拍摄城市风景，画面前景有个主被摄体，背景是高耸的建筑物。这种情况下，如果是14mm或15mm的镜头，想收入和10mm焦距相同的画面范围，只能后退。想要把前景的主被摄体拍大，背景的建筑就不能完全收入画面。这种情况下，如果想要前景和背景在构图中搭配更灵活，就需要视角更广的超广角镜头。这款镜头在类似场景应该能发挥很大作用。且10mm的可收入面积相当于14mm的约2倍。虽然通过移动拍摄位置或变焦也能调整被摄体与背景的关系，但我相信RF10-20mm F4 L IS STM这款镜头的个性化超广角表现会为用户的构图拍摄带来新的可能性。
尽量压缩镜头的长度和直径，很容易收纳到相机包里。
增喜：确实我们有看到很多用户反应说约1180克的EF 11-24mm f/4L USM重量有些重。加上相机，可能就超过2千克了。如果负重2千克一整天出去外拍，确实挺有压力的。所以开发这款镜头的时候我们也希望能帮用户尽量减轻负担。
RF10-20mm F4 L IS STM基于RF的大卡口、短后对焦距离优势，配合相机数码补偿歪曲像差，使光学结构尽量小型，在保持镜头坚固性的同时，实现了轻量化。镜头的重量只有约570克，仅EF 11-24mm f/4L USM的大约一半重。
中原 诚［光学设计］
中原：一般来说越是广角，后对焦距离越短，歪曲像差也更难控制。RF10-20mm F4 L IS STM基于RF的大卡口及短后对焦距离优势，并结合相机数码补偿歪曲像差。当年EF 11-24mm f/4L USM因高画质获得用户的好评，此次RF10-20mm F4 L IS STM在保持高画质的同时，广角端进一步缩短到10mm焦距。这是因为前端镜片采用了大口径大曲率的双面非球面镜片。更重要的是，这片双面非球面镜片是制造部门与研发部门通力协作，才最终实现了理想的镜片形状。
中原：非球面镜片越大，就越难保持加工精度。且镜片朝向图像感应器的一面采用了抑制反射的SWC亚波长结构镀膜。曲率越大，镀膜就越难保持均匀。我们与制造部门通力协作，反复进行了多次的模拟测试，为了镜片的量产能保持高精度，让生产的每一片镜片形状理想，并提供高光学性能，真是煞费苦心。如果这片非球面镜片没能开发出来，这款镜头也没法实现高性能与小型轻量的兼顾。
UD非球面镜片×1
非球面镜片×2
超级UD镜片×1，UD镜片×2
前端镜片采用的Gmo（玻璃模铸）大口径大曲率非球面镜片。可大范围聚集光线并折射给后方镜片组。为镜头实现10mm焦距并兼顾高画质、小型化做出了很大贡献。
SWC亚波长结构镀膜是一种特殊的镀膜，对入射角较大的光线防反射效果好。如果是曲率较大的镜片，可有效抑制周边的鬼影及眩光。
焦距：10mm / 光圈：F5.6
10mm焦距下，有效抑制了画面周边的像差，获得了高画质。
中原：我们开发的方针就是让RF镜头系统能够为用户提供EF镜头系统没有的价值，并提供更加多样的照片表现。所以一开始就定下了10mm超广角这个规格。超广角变焦镜头，变焦倍率越高，画质就越难维持，可能边缘画质很低，或者镜头尺寸增大。开发过程中我们要注意画质与镜头尺寸的平衡，也考虑到视频拍摄的便捷性，最终确定为变焦到20mm。尽量让用户拍照片及视频都方便使用。
中原：EF 11-24mm f/4L USM镜身尺寸相对较大，但采用了研磨非球面镜片及超级UD镜片，画质还是很不错的。这次RF10-20mm F4 L IS STM想要实现高画质，难度还是挺高的。开发的大方向是超广角及小型轻量，但画质怎么也不能比EF 11-24mm f/4L USM差。所以光学设计上合理配置了非球面镜片、超级UD镜片、UD镜片，且生产方面镜片的加工及组装也都力求高精度。这样才获得了高画质。
中原：还有就是可能有人觉得相机数码补偿歪曲像差反而会让画质变差。但除了歪曲像差还有其他像差，比如像面弯曲、倍率色像差等。这次在设计上，先有效控制其他影响画质的多种像差，然后在此基础上再数码补偿歪曲像差，使镜头获得了与EF 11-24mm f/4L USM相当甚至更好的高画质。实现此次设计还有一大要因，那就是佳能内部自主研发的光学设计软件的性能有很大提升。
中原：比较有代表性的一点是软件模拟技术的提升。软件是佳能自主研发的，可以根据光学设计部门的需求来调试软件。比如，以相机补偿歪曲像差为前提进行光学性能的测评、容差分析、鬼影具象化等的模拟。以前还会让年轻员工把光路图打印出来确认。现如今很多工作都可以通过软件模拟来完成了。
UD镜片・超级UD镜片
合理配置特殊镜片，以获得有效的色像差补偿，画面中央到周边，都能获得少色晕的高画质。
盐野 雅人［机械设计］
中原：光学设计以尽可能小型化为目标，还要保持高画质。所以光学设计部门与机械设计部门通力合作，对每一片镜片的支撑方式下了大功夫。由此量产才得到了稳定的高品质。为了减小体量，前端镜片之外，也更多使用了薄的凹透镜及大曲率凹透镜，这些镜片的加工难度都很高。有制造部门的通力协作才使得开发部门小型轻量的设计落到实处。
盐野：在设计的最初阶段就定下了镜头尺寸要保持和RF14-35mm F4 L IS USM差不多这一目标，设计也是按照这一目标来推进的。同时光学设计方面也朝着这一方向努力，将镜片大致分成两大组来控制移动。由此，凸轮筒的长度得以缩减。包含前端镜片的第1组镜片尽量由凸轮筒的前半部分控制，设计的难点在于保持坚固性的同时缩减尺寸和保证凸轮的开槽空间等。最终结构是包含前端镜片的第1组通过凸轮前半沟槽来控制，其余镜片通过后半的凸轮沟槽控制。如果单独移动的镜片组增加，凸轮筒上的沟槽也要随之增加，凸轮筒就会变长。凸轮筒变长，筒前端就会顶到前端镜片，这样就得把筒加粗。所有相关人员都帮忙献计献策，最终才让镜头实现了如今的小尺寸。
盐野：设计过程中不断通过软件模拟来确认细节，由此尽量减少金属部件的同时，让镜头的坚固性保持了L级镜头的水准。比如，前端镜片组比较重，我们通过多开凸轮槽增加对前端镜片组的支撑。镜头遭遇磕碰时，也可分散撞击力，尽量减少磕碰对光学性能的影响。这次设计时软件模拟的效果与最终镜头实际情况非常接近，这对我们实现轻量化的设计很有帮助。当然实物镜头也有进行坚固性的测试。
中原：本次优先考虑的是更大的广角，因为这可以为用户提供之前很难实现的照片表现。开发的初期也曾经就焦距和光圈展开多种讨论，最终平衡画质及焦距等多种因素，将光圈定为F4。
凸轮筒的前半支撑第1组镜片，后半支撑第2组及第3组镜片。 如果镜片组更多，可能就需要更长的凸轮筒来支撑镜片。
支撑镜片的金属凸轮筒。
RF10-20mm F4 L IS STM虽然是超广角镜头，但尺寸跟RF14-35mm F4 L IS USM差不多。
中原：实际上，镜头越是广角，透视变形越明显，画面周边的抖动也因此更大。这次我们将IS光学防抖单元配置在了靠近相机图像感应器的位置，希望由此在镜头上有效抑制画面周边的抖动。且镜头光学防抖还可与机身防抖联动，更好地控制画面周边抖动。
中原：并不能一概而论。只是想要有效抑制周边抖动的时候这样的配置可以实现更好的抖动控制。一开始的时候并不是这样的设计，但反复进行软件模拟后，发现这一配置比较好。我们还对IS防抖镜片的形状进行了研究，由此也能很好地补偿中央部分的抖动。我们反复讨论了机械设计与光学设计怎么搞才能让IS单元更适配，IS镜片该怎么改进等问题，最终才确定了如今的光学配置。
水落：在有效抑制周边抖动的同时，还得保持画面中央部分画质，所以IS单元的驱动就变得复杂。在机身防抖和镜头光学防抖联动方面花了很多精力。与常规的协同防抖相比，如果想加强周边防抖，镜头内的IS单元需要大幅度移动。同时为了保持高画质，就要通过机身防抖补偿画面的整体抖动，二者协同控制。这就需要相机与镜头之间补偿数据有高效的交互。我们和相机开发部门一起为此进行了很多尝试并反复对算法进行改良。最后实现了如今的结果。
在图像感应器周边部分成像的光线。是通过光圈中央部后，打向图像感应器周边。相对于配置在光圈附近，IS防抖单元配置在距离感应器近的位置，更容易覆盖打到周边的光线，抑制周边的抖动更有效。
IS光学防抖单元
水落 风也［电子设计］
水落：发生抖动的时候，被摄体成像会整体错位，同时伴随周边的变形。而且越是广角，周边变形越明显。而镜头光学防抖是移动防抖光学镜片抵消成像错位，同时补偿周边的变形。而机身防抖仅能整体移动成像面，无法像镜头光学防抖那样补偿周边的变形。特定的焦距和对焦距离下，仅镜头光学防抖就能补偿画面整体的抖动。但跨焦段且对焦距离也有跨越的时候，镜头光学防抖也力有不逮。周边协调控制相当于发挥了镜头光学防抖及机身防抖的优势，二者协同提升了周边抖动的控制效果。
| 抖动补偿的种类 | 特征 |
|---|---|
| 仅机身防抖 | 仅移动成像面抵消抖动，无法补偿周边抖动 |
| 仅镜头光学防抖 |
可移动成像抵消抖动并补偿变形 不能根据焦距和对焦距离进行周边的补偿 |
| 周边协调控制 |
可移动成像抵消抖动并补偿变形 通过联动有效补偿周边抖动 |
发挥机身防抖与镜头光学防抖各自的优势，二者协同控制，实现了新的周边防抖。（2023年10月EOS R5固件版本1.9.0及以上支持）
增喜：大家可以看到，对焦镜片是非常小的。USM超声波马达其实更适合驱动移动量大的镜片。而这款镜头的对焦镜片移动量设计得相对较小，我们觉得STM步进马达驱动就能获得良好的效果。且相对于USM超声波马达，STM步进马达的驱动结构更加小巧，这给IS光学防抖单元的配置留出更多空间，由此IS单元才能配置在镜头后部。也就是说，STM步进马达相当于间接促成了这次的周边协调控制。
中原：对焦镜片能兼顾轻量化及高性能，主要依托于对焦镜片的合理配置以及镜片材料的甄选。在画面周边成像的光线会在光圈中央交汇。广角镜头一般来说靠近光圈的镜片尺寸可以做小。所以对焦镜片配置在靠近光圈的位置，比较容易实现小型轻量的设计。且镜片还采用了具备低分散特性的镜片材料，以抵消对焦时产生的色像差。由此在小型轻量的基础上兼顾了高画质。不仅这款镜头，佳能为了拓展光学设计的可能性，一直都在不断开发新的镜片材料。这次我们还尽量缩短了对焦镜片的移动量，由此提升了自动对焦的速度。
对焦镜片的设计考虑了轻量化以及移动量等问题，基础于此提升了自动对焦的速度。
RF10-20mm F4 L IS STM采用的STM步进马达。导螺杆的长度根据对焦镜片的移动量决定。对焦镜片移动量小，不仅可以提升对焦速度，还有助于镜头小型化，并提升防抖性能。
盐野：STM步进马达用的是导螺杆型的。导螺杆的长度跟对焦镜片的移动量成正比。镜片移动量大的话，导螺杆就会变长，驱动导螺杆的单元也会整体跟着变大。这一点很大程度决定了镜头是否能小型化。
水落：STM步进马达在佳能其他镜头上也有使用。现存的采用STM步进马达的镜头有很多都可实现高速的对焦驱动。这些都是机械设计部门通力协作不断试错，将驱动速度尽量优化的结果。且STM步进马达是使用相对简单的结构实现高精度的驱动控制，从这一点来看，这种马达是非常好的驱动单元。但之前STM步进马达因为启动时要回到初始位置，有启动时间偏长的问题。但本款镜头作为采用STM步进马达的RF镜头，首次导入了位置感应器，由此缩短了启动时间，综合来看，驱动性能不输USM超声波马达。
10mm焦距下去观察取景器画面，广阔的视野跟人用双眼观察的效果接近。一般来说，50mm左右的视野范围人眼分辨力最高。这款镜头可以说提升了50mm外围视野的分辨力，以超广角的震撼视效呈现双眼覆盖的视野范围，并且直到边缘部分都是高精细成像。比如，将雄伟的建筑或广袤的风景收入画面时，可以获得之前很难获得的画面冲击力。且小三元镜头再添这一支，四支镜头可以无缝覆盖10-200mm的焦段，表现的手法可以更加拓展了。
RF镜头中，小型轻量的镜头已经有很多选择，外拍时多带几支，根据具体需要选用不同镜头，会让拍摄更有乐趣。
日常的光景，用超广角变焦镜头来拍，能拍出与肉眼所见非常不同的效果。这款镜头刚出来的时候，给我印象最深的两点，一个是镜身真是小巧轻量，还有就是观察取景器的时候，房间变得好宽广。希望大家都能装上这款镜头，尝试观察一下取景器的画面，体验超广角这种不一样的感觉。
现在很多人都喜欢用智能手机来拍摄照片。但照片不仅是记录所见的媒介，在想要铭刻感动的时候，希望大家可以选择表现形式多样的RF镜头。
超广角变焦镜头常用于拍摄风光。这款镜头小巧轻量，外拍时加上这支镜头也不会感觉负担。希望大家外出拍摄都能带上它，体验一下之前的超广角很难获得的成像效果。
与EF系列相比，RF系列镜头整体更加小型轻量，且防抖性能更佳。我们一直在不断进步，今后推出新的镜头也会汇集更多新的技术。我们全力以赴，希望我们设计的镜头能够帮助用户实现自己的拍摄创意，也希望RF镜头能为用户所青睐。
作为超广角变焦镜头，我觉得这款镜头真是特别的小巧轻便易携带。EF 11-24mm f/4L USM还是略显笨重，不太适合随手去拍。但这款镜头可以让用户轻松携带外拍。超广角镜头夸张的透视可以拍出很有冲击力的照片，希望大家都能尝试体验。
与数码单反时代相比，如今的相机性能不断提升，大家都很容易就能拍出想要的照片效果。EOS系统致力于让普通人能随手拍出好照片，专业人士能专注于摄影作品的创作。镜头能帮助用户实现多种多样的照片表现，希望大家能够多多选择RF镜头。
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