作為大光圈超廣角鏡頭，RF14mm F1.4 L VCM實現了以前很難想像的小巧輕量。
其寬廣的視角與明亮的大光圈，
在將星空與地面風景一同收入畫面的星景攝影中，可發揮強大的力量。
我們請到了參與鏡頭開發的三位佳能開發人員，請他們講述這款鏡頭的設計理念。

齊藤：該鏡頭是RF的L級F1.4定焦鏡頭系列中第6款。該系列的特色是F1.4最大光圈下即可拍出高畫質。目前已推出 20mm、24mm、35mm、50mm、85mm這5款鏡頭，還有一大特色是系列鏡頭的鏡身尺寸與操作部件實現了統一。RF14mm F1.4 L VCM的視角比20mm更廣，是超廣角鏡頭。通過導入新的光學設計，在體積重量上打破以往認知，是一款小巧輕量的大光圈超廣角鏡頭。

IMG光學開發中心[電路設計]
齊藤 直城

RF14mm F1.4 L VCM / F1.4 / 15秒 / ISO 3200
（使用柔光鏡。用佳能應用程序Digital Photo Professional進行了圖像調整）

渡邊：最大光圈F1.4的超廣角鏡頭，一般常用于星景攝影，我們也是基于這一使用場景進行開發的。因為需要同時收入星空和地面風景，所以需要使用14mm左右的大光圈超廣角鏡頭。這樣可以盡量縮短曝光時間，星星可以切實成像為點狀。

渡邊：佳能在EF時代曾經推出過EF 14mm f/2.8L II USM。與這支鏡頭相比，RF14mm F1.4 L VCM的最大光圈提升了兩檔，但重量卻更輕了。之所以能夠將鏡頭做得更小更輕，是因為現在使用的是無反系統的RF卡口。

渡邊：RF鏡頭是EOS R系統用的鏡頭，基于大口徑卡口和短后對焦距離來設計，相比之前的EF鏡頭，更方便在接近成像面的位置配置大口徑的鏡片。這是RF14mm F1.4 L VCM這樣的鏡頭也能實現大光圈的主要原因。反過來說，后對焦距離長的單反相機用鏡頭，如果光圈想要比F2.8更大，設計上難度會更大。

光學技術統籌開發中心[光學設計]
渡邊 達朗

IMG光學開發中心[機械設計]
長岡 信幸

齊藤：RF卡口提升了光學設計的靈活性，在此基礎上，RF的L級F1.4定焦鏡頭統一使用的對焦驅動馬達VCM音圈馬達也為鏡頭的小型輕量做出不小的貢獻。之前想要驅動如此重的鏡片組，只能用環形USM超聲波馬達，這時鏡片大小由環形馬達的大小來決定，鏡頭也就很難做到小巧。

長岡：機械設計的角度來看，環形USM超聲波馬達本身體量也很大。用在鏡身框架本身很大的遠攝鏡頭上影響不大。但涉及到鏡頭小型化的問題，這種馬達有點束手無策。從這一角度來看，VCM音圈馬達提升了設計的靈活性，可為對焦鏡片組提供高推力，同時可縮減尺寸和重量。

齊藤：VCM音圈馬達雖然好處很多，但也有不好的地方。因為會產生磁場，所以會引起噪點。一般VCM音圈馬達驅動的對焦鏡片都是后組鏡片，距離相機的圖像感應器比較近。為此需要設計降低噪點的過濾電路，并且對部件進行合理配置，盡量不對拍攝效果造成影響。

VCM音圈馬達驅動的對焦鏡片單元

渡邊：包括星景攝影在內，拍攝星星需要鏡頭具備高光學性能。星星是灑滿夜空的明亮點光源。焦距短的廣角鏡頭因多種像差，畫面周邊的成像會拉長。想要把星星都還原成點狀，需要提升周邊部的畫質。RF14mm F1.4 L VCM在鏡頭前部導入了2片，后部對焦鏡片組導入1片，共3片GMo（玻璃模鑄）非球面鏡片。這些非球面鏡片可以有效抑制彗星像差，讓鏡頭從最大光圈開始畫面周邊就能很好地還原點狀光源。最靠前的GMo（玻璃模鑄）非球面鏡片口徑很大，生產加工難度高，開發部門與工廠密切合作，將制造工藝上的問題點都逐一解決了。

螢石的原石、人工結晶及螢石鏡片

渡邊：拍攝星星的時候，星星很容易有紫色色暈。為了抑制相關色像差，鏡頭采用了1片螢石鏡片以及1片UD（超低色散）鏡片。由此更強效地抑制色像差。
一般來說，遠攝鏡頭上使用的螢石鏡片是凸透鏡，RF14mm F1.4 L VCM上使用的則是凹透鏡。我們根據實際像差的情況有目的地選用不同的鏡片形狀。特別是超廣角鏡頭的周邊部分很容易出現倍率色像差，也就是說不同波長的光成像位置不一致。這也是造成色暈的一個原因。螢石可以有效抑制倍率色像差。

渡邊：在鏡頭的中部，光圈后面緊挨著一組凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡和凹透鏡中間的夾層就是BR光學元件（藍色光譜折射光學元件）。特征是波長較短的藍色光折射率要高很多。可以將畫面中央點光源的色暈抑制到很小的程度。
BR光學元件是樹脂材料，模鑄成型。類似膠合鏡片，需要夾在兩片光學鏡片中間， 用黏著劑固定貼合。

BR光學元件（截面模型）

渡邊：超廣角鏡頭前端鏡片比較凸出，很容易大角度收入光線。所以鏡頭采用了固定的一體化遮光罩，對于遮光罩及常規鍍膜無法完全避免的鬼影及眩光，鏡頭在關鍵鏡片的表面采用了SWC亞波長結構鍍膜或ASC鍍膜。 特別是SWC亞波長結構鍍膜，凝結了高技術力，對于傾斜角度入射的光線防反射效果很好。在鏡片表面以納米為單位形成結構，真是非常有效果。
ASC鍍膜對垂直入射光造成的鏡面反射很有效果。鏡片表面形成含空氣的鍍膜，因為空氣折射率比光學玻璃小，所以含空氣的鍍膜是超低折射率的。
RF14mm F1.4 L VCM的光學構成非常奢華，有GMo（玻璃模鑄）非球面鏡片、UD（超低色散）鏡片、BR光學元件（藍色光譜折射光學元件），并配合高技術的鏡片鍍膜。可以說是匯集了佳能光學技術的結晶。

渡邊：歪曲像差如果完全通過光學設計來解決，鏡頭會變得很大很重。雖然能提升畫質，但對小型輕量方面有過大的負面影響。所以我們決定歪曲像差有部分用相機數碼補償，這樣光學設計才有余力提升畫質。 結果就是光學性能不輸歪曲像差光學補償的鏡頭，且實現了小型輕量。正因為佳能根據相機自主研發鏡頭才能實現這樣的設計。
相對于完美的光學性能，鏡頭的小型輕量其實更重要。因為光學性能再好，如果又大又重，也沒人會帶著出門拍攝。鏡頭就應該時隨時隨地帶在身邊都沒什么負擔才行。

渡邊：不僅是照片，我們也希望用戶能用它來拍視頻，所以盡量抑制了呼吸效應。呼吸效應就是拍攝視頻時調節對焦位置會造成畫面視角變化的現象。我們在對焦鏡片組的結構上下了功夫，抑制了視角的變化。具體來說，這款鏡頭相對于系列其他鏡頭，對焦鏡片組多加了一片鏡片。并且導入了一片凹透鏡的GMo（玻璃模鑄）非球面鏡片。
在鏡頭設計中，光學性能的提升與呼吸效應的校正，其實是矛盾的。但這次在鏡頭結構上下了很大功夫，抑制呼吸效應的同時，也實現了高畫質。

內部構造

齊藤：對焦鏡片組里增加鏡片肯定會增加重量。這也是電路與機械設計部門發揮實力的地方。VCM音圈馬達具備高推力，且動作安靜，但控制方面需要下功夫。比如高速驅動較重鏡片組后的緊急制動，就需要注意抑制抖動。為了視頻拍攝還需要盡可能降低驅動音。這都需要精密的控制。設計出控制算法，還需要機械構造的設計來配合才能解決這一系列的問題。

長岡：小巧輕量的鏡頭，分配給被稱為“主基座”的內部結構部件的空間非常有限。在確保驅動馬達和柔性電路板空間的同時，還要讓整體骨架具備足夠的強度，這是最難的地方。此外，RF14mm F1.4 L VCM是L級鏡頭，還必須考慮在嚴苛環境條件下的使用需求，因此通常的手段不太奏效。 防水滴防塵方面，我們對可能造成水汽和灰塵侵入的部件間隙實施了密封處理，盡量避免水汽和灰塵的侵入。

防水滴防塵結構

EF-S 10-22mm f/3.5-4.5 USM / F3.5 / 30秒 / ISO 3200

渡邊：我小學的時候就很喜歡星星。之后對星星的興趣不斷加深，大學里學的專業是天文學。那時大學里50厘米口徑的天文望遠鏡要翻新，我自動請纓，暑假整整兩個月都投身鄉鎮工廠，參與實際工作。
當時基于自己的研究課題，我還參與了安裝在位于夏威夷的“昴星團望遠鏡”上的設備開發。有了這些經歷，我切身感受到制造的樂趣，我的興趣不再局限于天文本身，而是逐漸擴展到了用于記錄天體的設備，也就是相機、鏡頭等光學系統。
此外，在大學時期，我在課外時間里也經常拍攝星空。還去了海外的知名拍攝地點進行星景攝影。這段經歷至今印象深刻。當時使用的是 EF-S 10-22mm f/3.5-4.5 USM（入門級單反相機的鏡頭），但得益于出色的拍攝環境，我依然被星空的壯麗與所拍畫質所震撼。現在我都會忍不住想，如果用大口徑的 RF14mm F1.4 L VCM 來拍攝那片星空，究竟能拍出多么驚艷的作品。

渡邊：大學里的專業是天文學，所以沒有太多機會深入學習光學。光學知識都是我自學的，雖然只是一些基礎的東西。正式學習光學設計，還是入職佳能之后。前輩們教給我很多，由此不斷積累了經驗。

渡邊：根據不同鏡頭，開發負責人的任命規則不一樣。這次很偶然，企劃中的候選鏡頭包含RF14mm F1.4 L VCM。于是我就自動向上司請纓，并成為了開發負責人。當時也有可能成為其他鏡頭的設計負責人，只能說這次是趕巧了。

渡邊：我負責的話，就想做出拍星景的理想鏡頭。除了光學性能，設計過程中還需要考慮各方面的平衡。這款鏡頭拍好星景是重點，傾注了很多心血。盡可能抑制了影響畫質的各種像差，畫面周邊也清晰銳利。 現在回想起來還有些不好意思，但我依然記得剛入職時，很快就到所屬部門進行自我介紹，當時我說“想要做出神級鏡頭”。現在我偷偷覺得，也許這款RF14mm F1.4 L VCM實現了我的目標。 正是懷著學習天文并希望為其貢獻力量的想法，我開發出了這款RF14mm F1.4 L VCM。我由衷希望，使用這款鏡頭的用戶能夠通過星景攝影，對天文學乃至宇宙本身產生更多的興趣。

齊藤：我并沒有拍攝星空的經驗，只是過去幫忙。但我對拍星星充滿興趣。渡邊先生把相機架在三腳架上后，便開始用自動對焦來對焦，這一點讓我感到十分驚訝。

渡邊：近年的相機自動對焦性能越來越好，即使是夜空中的星星也可以自動對焦完成合焦。由于在超廣角鏡頭下星點成像較小，使用手動對焦反而有時難以精確合焦，而自動對焦就顯得更方便了。

齊藤：渡邊先生只是在實時顯示畫面上確定構圖，調整了一下曝光，便迅速開始拍攝了。在單反相機的時代，恐怕很難如此輕松地完成拍攝吧。
希望有更多人能夠了解到，憑借如今無反相機與鏡頭的自動對焦性能，其實可以非常輕松地拍攝星景。尤其是這款大光圈的RF14mm F1.4 L VCM，正好適合星景攝影初學者來嘗試。

渡邊：拍攝時的基本原則是將記錄畫質設為RAW。雖然使用JPEG也能在一定程度上拍得漂亮，但由于每天云層狀況和天空亮度都會有所不同，RAW圖像后期更易調整色溫和亮度平衡，還可根據具體情況進行降噪處理，從而獲得更美的星景作品。
快門速度的選擇同樣重要。使用14mm鏡頭時，為了讓星星不產生拖尾，能以點狀成像，曝光時間需要控制在15秒以內。由于基本會使用最大光圈，快門速度也基本控制在5-15秒之間，因此曝光主要通過ISO感光度來控制。這種情況下，鏡頭的最大光圈越大，所需的ISO感光度就越低，因此大光圈顯得尤為重要。
RF14mm F1.4 L VCM在后端可以安裝片狀濾鏡。就我個人而言，會將市售的片狀柔焦濾鏡裁剪成與濾鏡架相匹配的形狀裝上去。使用柔焦濾鏡可以讓高亮的星星更加突出，使星座更容易辨識。

RF7-14mm F2.8-3.5 L FISHEYE STM / F2.8 / 15 秒 / ISO 6400
（使用柔光鏡。用佳能應用程序Digital Photo Professional進行了圖像調整）

渡邊：說起星景攝影，大多數人會想到的是銀河。覆蓋夏夜星空的銀河，是理想的被攝體。只要有一支14mm的超廣角鏡頭，就可以將銀河鋪滿畫面，并收入地面的風景。14mm鏡頭之所以適合拍星景，正是因為它的焦距能夠將寬廣的銀河收入畫面。

渡邊：試拍時，我們也使用了新款魚眼變焦鏡頭RF7-14mm F2.8-3.5 L FISHEYE STM，以及RF16-28mm F2.8 IS STM進行拍攝。這些鏡頭同樣適合拍攝星景。

渡邊：RF7-14mm F2.8-3.5 L FISHEYE STM既可拍圓形魚眼，也可拍對角線魚眼。能夠充分利用廣闊的視角，呈現出很有沖擊力的畫面。尤其是在7mm的圓形魚眼下，相比EF8-15mm f/4L USM魚眼，視角從約180°擴展到了約190°，最大光圈也從F4提升至F2.8，提升了一檔。這樣一來，在收入整個天空的同時，也能將廣闊的地面景觀拍得比以往更加明亮。
RF16-28mm F2.8 IS STM雖然是一款側重小型輕量的廣角變焦鏡頭，但依然具備F2.8的大光圈，攜帶和操作都十分輕松，還能通過變焦實現不同視角的構圖，非常適合在拍攝地邊走邊拍，以類似抓拍的方式進行星景攝影，使用便捷。 當然，像RF20mm F1.4 L VCM、RF24mm F1.4 L VCM等其他RF的L級F1.4定焦鏡頭，也都能基于各自的視角對星空進行不同方式的取景，非常值得嘗試。

RF16-28mm F2.8 IS STM / F2.8 / 13.7秒 / ISO 3200
（使用柔光鏡。用佳能應用程序Digital Photo Professional進行了圖像調整）

RF14mm F1.4 L VCM / F1.4 / 10秒 / ISO 6400
（使用柔光鏡。用佳能應用程序Digital Photo Professional進行了圖像調整）

渡邊：想要開發出讓用戶能夠嘗試新領域的鏡頭，拍出之前拍不好的東西。拓展拍攝領域這一點與佳能產品開發理念不謀而合。原先性能不錯但太大太重，不方便帶出門的鏡頭，借助新技術可以變得小型輕量，從而拓展拍攝的可能性。這次推出的RF14mm F1.4 L VCM就是這樣一款鏡頭。

長岡：我希望能開發出讓用戶們眼前一亮的鏡頭。作為機械設計負責人，今后我將尤其致力于鏡頭的輕量化。
在操作性方面，我認為仍然有許多需要繼續改進的地方，因此希望在充分聽取用戶意見的同時，努力開發出更加易用的鏡頭。

齊藤：如今使用智能手機拍照的人越來越多，希望更多人能夠了解，借助無反相機并搭配的不同鏡頭，能夠拍出非常震撼的照片。
讓L級鏡頭具備高成像性能，是我們作為開發者的使命，也是對廣大用戶的承諾。同時，我也希望能將我們在L級鏡頭研發過程中積累的技術，投入到更多的鏡頭產品中。并期待有一天，即使是價格更親民、體積更適中的鏡頭，也能帶來不遜色于高端鏡頭的拍攝體驗。
希望用戶體驗過這類鏡頭后，也會想要嘗試更高級別的鏡頭。為此我想開發價格親民、性能優良的鏡頭。