技術(shù)

螢石鏡片

螢石是一種能在高溫下散發(fā)光芒的神奇礦石。這種石頭因具有美麗的熒光特性而得名“螢石”。氟化鈣（CaF2）是一種天然形成的結(jié)晶礦物。人工合成的氟化鈣晶體具有出色的光學(xué)特性：低色散、低折射率，以及出色的紅外光和紫外光透光率。最重要的是，螢石與傳統(tǒng)光學(xué)玻璃不同，使用螢石可以拍攝出更清晰細(xì)膩的畫面。因此佳能啟動(dòng)了“F”項(xiàng)目，決定利用螢石的特性研發(fā)高性能相機(jī)鏡頭。

幾個(gè)世紀(jì)以來，螢石一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在19世紀(jì)，天然氟化鈣晶體已被用作顯微鏡的物鏡。后來，人們嘗試生產(chǎn)人工螢石晶體，希望將其用于制造望遠(yuǎn)鏡等大型儀器的透鏡。當(dāng)然，這也面臨著技術(shù)難題。許多人認(rèn)為螢石無法應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)鏡片中。這一挑戰(zhàn)未能磨滅佳能研究人員的熱情。他們肩負(fù)起重任，努力將螢石研發(fā)成一種可用的光學(xué)材料，將其用于制造高性能鏡頭。

不同波長的光匯聚的點(diǎn)不同，這會(huì)影響圖像的清晰度，并在圖像中表現(xiàn)為滲色。從技術(shù)的角度，這種現(xiàn)象被稱為“色差”。設(shè)計(jì)高性能鏡頭的關(guān)鍵就是找到能校正色差的結(jié)構(gòu)配置。一般來說，將低色散凸透鏡和高色散凹透鏡組合使用，能使光波的方向統(tǒng)一起來，匯聚到同一個(gè)點(diǎn)上。

然而，仔細(xì)檢查這種透鏡匯聚點(diǎn)周圍的區(qū)域，會(huì)發(fā)現(xiàn)綠色波長的焦點(diǎn)上有殘余像差，分散在紅光和藍(lán)光之間。這種輕微的殘余色差稱為“二次色差”或“二次光譜像差”。螢石色散低且特殊，與普通光學(xué)玻璃不同。使用螢石可以有效消除這種持續(xù)出現(xiàn)的二次光譜像差。使用螢石凸透鏡后，紅、綠、藍(lán)光的焦點(diǎn)幾乎都匯聚到了同一點(diǎn)上。1968年，即“F”項(xiàng)目啟動(dòng)兩年后，佳能的研究人員成功制造出了人工螢石晶體。

研發(fā)人員克服了許多困難后才將螢石用于相機(jī)鏡頭上。螢石較脆弱，不能像光學(xué)玻璃那樣進(jìn)行研磨。佳能依托現(xiàn)有的鏡片研磨技術(shù)，開發(fā)出一種特殊的螢石處理技術(shù)。這種研磨過程耗時(shí)是標(biāo)準(zhǔn)工藝的四倍，鏡片經(jīng)研磨后都需要手洗。

1969年，佳能成功生產(chǎn)出以螢石制造的鏡頭，即FL-F300mm f/5.6鏡頭，它是佳能第一支采用螢石鏡片的相機(jī)鏡頭*。遠(yuǎn)攝鏡頭因?yàn)榻咕噍^長，更容易受到二次光譜像差的影響。螢石的使用改善了這種鏡頭的性能。今天，佳能L級(jí)螢石超遠(yuǎn)攝鏡頭，以精細(xì)的畫面和出色的對(duì)比度，贏得了世界各地?cái)z影師的認(rèn)可。

*指一般消費(fèi)者使用的可更換鏡頭式相機(jī)的鏡頭。

UD鏡片

雖然螢石具有優(yōu)越的光學(xué)特性，但生產(chǎn)成本高，不適合廣泛使用。為了讓更多相機(jī)鏡頭都具備理想性能，佳能著手研發(fā)與螢石特性相似的新型光學(xué)玻璃。20世紀(jì)70年代初期，佳能成功研發(fā)出了超低色散（UD）玻璃。相較于標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)玻璃，UD玻璃具有低折射率、低色散和優(yōu)異的部分色散特性。將UD鏡片組合優(yōu)化，可以獲得與螢石鏡片幾乎相同的性能效果。1978年，佳能成功研發(fā)出了高性能螢石鏡片和UD鏡片，推出了“L級(jí)”鏡頭，即性能好，鏡片品質(zhì)高的FD卡口鏡頭。

1993年，佳能研發(fā)出超級(jí)UD玻璃，在常規(guī)UD玻璃上實(shí)現(xiàn)了巨大突破。一枚超級(jí)UD鏡片相當(dāng)于兩枚常規(guī)UD鏡片，其光學(xué)特性與螢石鏡片幾乎相同。EF400mm f/5.6L USM鏡頭中首次使用了超級(jí)UD鏡片，在顯著減少色差的同時(shí)，也縮小了鏡頭尺寸，更方便攜帶。超級(jí)UD鏡片成為許多L級(jí)鏡頭的核心技術(shù)。

非球面鏡片

另一種特殊鏡片元件是非球面鏡片。佳能L級(jí)鏡頭帶來的出色性能和清晰的分辨率都得益于這種經(jīng)過特殊處理的鏡片，這種鏡片的光學(xué)特性實(shí)現(xiàn)了真正的新突破。非球面鏡片以出色的清晰度和精妙的細(xì)節(jié)，將鏡頭后的世界清晰地呈現(xiàn)在眼前。多年來，非球面鏡片的制造非常困難，成了光學(xué)工程師遙不可及的夢。非球面鏡片與傳統(tǒng)拍照鏡片（球面鏡片）不同，鏡片元件的一部分球形表面必須在光軸上切除。然而，這些鏡片無法將平行光線匯聚到同一焦點(diǎn)上，具有理論上的局限性。工程師必須制造出一種具有理想曲率的非球面鏡片，使平行光線匯聚在一個(gè)焦點(diǎn)上。

一些非球面鏡片的非球面程度非常小，肉眼看來和球面鏡片并無差別，并且曲率非常微小，精密加工公差必須精確至0.1微米（1毫米的萬分之一）以內(nèi)。1971年，佳能推出了FD55mm f/l.2 AL鏡頭，這是佳能首支采用研磨非球面鏡片元件的單反相機(jī)鏡頭（無反光鏡鎖定機(jī)械結(jié)構(gòu)），但當(dāng)時(shí)批量生產(chǎn)的相關(guān)問題并未完全解決。研磨非球面鏡片是一種非常高精度的非球面透鏡，通過研磨和拋光單個(gè)玻璃片形成適合的形狀。這種加工方式可以應(yīng)用于多種類型的玻璃，制造商可以從球面生產(chǎn)出大直徑和大位移的非球面鏡片。鏡頭一上市就引起了強(qiáng)烈反響。這也促使佳能增加產(chǎn)量，加速了對(duì)非球面鏡片的研究。兩年后，佳能便推出了一臺(tái)納米級(jí)大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備（公差小于百萬分之一毫米）。

鏡片經(jīng)過精確拋光，精度可達(dá)0.02微米，僅為可見光波長高度的1/32。L級(jí)鏡頭因此具備了自有的出色光學(xué)性能。

非球面鏡片制造技術(shù)不斷發(fā)展。20世紀(jì)80年代，人們開始研發(fā)大口徑玻璃模鑄（GMo）非球面鏡片，并在1985年成功投入實(shí)際應(yīng)用。玻璃模鑄技術(shù)采用了高溫熔融玻璃和高精度非球面金屬模具，具有出色的表面公差。2007年，該技術(shù)被用于制造第一枚非球面凹透鏡。今天，多數(shù)RF L級(jí)鏡頭的制造也使用了這項(xiàng)技術(shù)。

1990年，佳能為EF鏡頭系列開發(fā)了一款能滿足多種需求的復(fù)合型非球面鏡片。這種鏡片具有較大的設(shè)計(jì)自由度，因此鏡頭設(shè)計(jì)更靈活，球面基礎(chǔ)鏡片元件的制造材料更加豐富。RF鏡頭系列中的RF24-105mm F2.8 L IS USM Z也使用了復(fù)合型非球面鏡片。制造工藝的改進(jìn)使復(fù)合型非球面鏡片的表面精度超越了EF鏡片。除了具備更大的光學(xué)設(shè)計(jì)自由度外，新鏡頭不僅尺寸更小，還支持24mm-105mm的焦距，在f/2.8大光圈下的性能也非常穩(wěn)定。

BR鏡片

佳能憑借研發(fā)出的螢石鏡片和UD鏡片，已經(jīng)可以減少常規(guī)鏡頭常出現(xiàn)的色差。以前的技術(shù)無法在消除色差的同時(shí)減小尺寸和重量，特別是在低F值的大光圈鏡頭的條件下。色差是由光的色散特性引起的。理想情況下，所有通過鏡片的光都應(yīng)該匯聚在焦平面的一點(diǎn)上。但現(xiàn)實(shí)情況是，不同波長的折射率差異會(huì)不可避免地造成色散。這是形成色差（滲色）的真正原因。尤其是光譜中藍(lán)色范圍內(nèi)的波長難以校正，僅通過組合凹透鏡和凸透鏡無法完全分辨開來。色差也就不可避免地產(chǎn)生了。

為了解決這個(gè)問題，佳能開發(fā)了一種名為“BR鏡片”的復(fù)合鏡片。其中BR（藍(lán)色光譜折射光學(xué)元件）光學(xué)鏡片具有異常色散特性，放置在凹透鏡和凸透鏡之間，可以大幅折射藍(lán)色光（短波長范圍）。BR鏡片為鏡頭設(shè)計(jì)帶來了更大的自由度，因?yàn)樵谂帕衅渌R片元件時(shí)，即使產(chǎn)生大量色差，也能通過引入BR鏡片元件有效校正藍(lán)色波長。通過開發(fā)新型鏡頭材料，佳能推出了具備獨(dú)特光學(xué)特性，尺寸小，性能高的鏡頭。

浮動(dòng)系統(tǒng)

如今的光學(xué)技術(shù)已經(jīng)支持在多種距離下拍出高質(zhì)量圖像。一般情況下，使用RF或EF鏡頭時(shí)，不管拍攝距離如何，成像性能差異不大。這是因?yàn)楝F(xiàn)在大多數(shù)鏡頭的設(shè)計(jì)都包含了各類像差校正元件，可校正鏡頭常用拍攝距離范圍內(nèi)的像差。然而，當(dāng)被攝體超出這個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)范圍”時(shí)（特別是當(dāng)被攝體比鏡頭支持的拍攝距離還近時(shí)），就有可能出現(xiàn)某種像差。

性能下降的程度取決于光圈設(shè)置和使用的光學(xué)系統(tǒng)類型。焦距越短，光圈越大，出現(xiàn)像差的可能性越大。特別對(duì)于廣角鏡頭而言，近距離的圖像曲率更大。如果圖像中心很清晰，那么周邊會(huì)有一些模糊；而如果圖像周邊對(duì)焦很清晰，則圖像中心就會(huì)變得模糊。為了解決這個(gè)問題，佳能開發(fā)了浮動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)，能為多種距離的拍攝進(jìn)行理想的像差校正。

浮動(dòng)系統(tǒng)最大限度地減少了從近處到無限遠(yuǎn)距離下的像差，成像性能近乎理想。在EF24mm f/1.4L II USM鏡頭和其他大光圈廣角鏡頭，以及EF180mm f/3.5L Macro USM微距鏡頭中都使用了這種浮動(dòng)系統(tǒng)，所以這些鏡頭都能在近距離范圍內(nèi)獲得清晰的成像。對(duì)于大光圈鏡頭而言，即使是鏡頭結(jié)構(gòu)近乎對(duì)稱的大光圈鏡頭，在拍攝近距離圖像時(shí)也容易出現(xiàn)球面像差。因此，在EF50mm f/1.2L USM和EF85mm f/1.2L II USM等EF鏡頭以及RF70-200mm F2.8 L IS USM和RF100-500mm F4.5-7.1 L IS USM等RF鏡頭中都使用了浮動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)。與廣角鏡頭中使用的機(jī)械結(jié)構(gòu)不同，這些鏡頭最后端的鏡片元件是固定的，而浮動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)能讓其他鏡片元件進(jìn)行移動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)具有出色的成像性能，可以最大程度地減少多種拍攝距離下的鏡頭炫光。

超級(jí)光譜鍍膜

為制造出理想的攝影鏡頭，佳能確定了四大目標(biāo)：

• 1.從被攝體上一點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過鏡片后應(yīng)匯聚到一點(diǎn)上；
• 2.垂直于光軸的平面都應(yīng)被還原為平面；
• 3.垂直于光軸的平面物體都應(yīng)被還原，不能有畸變；
• 4.必須準(zhǔn)確還原被攝體的色彩。

最后一個(gè)目標(biāo)是佳能自己制定的主要發(fā)展目標(biāo)。經(jīng)過不斷探索，在20世紀(jì)60年代，當(dāng)專業(yè)攝影師開始使用彩色反轉(zhuǎn)膠片時(shí)，佳能建立了自己的統(tǒng)一色彩還原標(biāo)準(zhǔn)。佳能最初的設(shè)想是，多種鏡頭都能實(shí)現(xiàn)相同的色彩還原。但要評(píng)估色彩精確度，就必須建立一套色彩還原和平衡的標(biāo)準(zhǔn)。佳能開始研究陽光的特性，特別是一年中光線隨空氣質(zhì)量和太陽角度變化的規(guī)律。除了進(jìn)行多次實(shí)景測試，佳能還向眾多專家征求意見。在此過程中積累的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)值，最終形成佳能的鏡頭色彩還原標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)80年代，攝影行業(yè)選用“ISO色彩貢獻(xiàn)指數(shù)”作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些指數(shù)的值與佳能已經(jīng)采用的值幾乎一致。但佳能的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格一些，對(duì)色差變化的容忍度更低。

超級(jí)光譜鍍膜（SSC）技術(shù)的開發(fā)，使佳能得以滿足嚴(yán)格的色彩再現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。這種多層鍍膜具有穩(wěn)定特性，會(huì)形成一層堅(jiān)固耐用的鏡頭表面，還能減少鏡頭表面反射引起的鏡頭炫光和鬼影。數(shù)碼相機(jī)非常容易受到鏡頭炫光和鬼影的影響，使用這種超級(jí)光譜鍍膜可以實(shí)現(xiàn)色彩平衡。佳能始終積極響應(yīng)時(shí)代變革，持續(xù)滿足專業(yè)圖像創(chuàng)作人員不斷變化的要求，繼續(xù)優(yōu)化鍍膜性能。

SWC：亞波長結(jié)構(gòu)鍍膜

鏡頭表面的鍍膜比可見光波長還要薄。佳能使用了一種稱為“蒸發(fā)鍍膜”的蒸發(fā)沉積法，在鏡頭表面涂上一層超薄層，以減少鏡頭表面的反射，增強(qiáng)透光率，從而最大限度地減少鏡頭炫光和鬼影。但是，蒸發(fā)鍍膜的抗反射性會(huì)隨著光線進(jìn)出的入射角的增大而降低。要想進(jìn)一步提高成像性能，就必須找到更有效的限制光反射的方法。當(dāng)時(shí)蒸發(fā)鍍膜的抗反射性已經(jīng)無法突破，佳能的新光學(xué)陣列研發(fā)陷入了僵局。

而亞波長結(jié)構(gòu)鍍膜（SWC）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了抗反射鍍膜研發(fā)的新突破。這項(xiàng)技術(shù)與蒸發(fā)鍍膜不同，它能控制鏡頭表面的炫光和鬼影。SWC的抗反射原理來源于折射率的連續(xù)變化。鏡頭表面的反射是由玻璃和空氣的折射率不同導(dǎo)致的。在玻璃和空氣之間放置一層折射率連續(xù)變化的材料，使光從空氣到玻璃或從玻璃到空氣的過渡更加流暢，從而最大限度地減少反射。

這一創(chuàng)意的靈感來自于蠅眼。蠅眼上布滿了微小的（納米級(jí)*）凹凸結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的表面折射率非常低，能有效防止反射。佳能技術(shù)人員通過反復(fù)試驗(yàn)，刻苦鉆研，最終成功研發(fā)出一種突破性的鍍膜技術(shù)，能在鏡頭表面沉積一層納米級(jí)結(jié)構(gòu)的鍍膜。這種鍍膜在鏡頭表面形成突起物，大小僅200-400nm，比可見光波長（大約400-700nm）還小，均勻地沉積在鏡頭表面，突起部分暴露于空氣中。鍍膜尖端到底部的折射率逐漸變化，能有效吸收入射光并引導(dǎo)光線通過鏡頭表面。這項(xiàng)突破性技術(shù)首次應(yīng)用于EF24mm f/1.4L II USM鏡頭，開辟了廣角鏡頭性能新陣線。

*1nm=百萬分之一毫米

ASC：空氣球形鍍膜

空氣球形鍍膜（ASC）是為了增強(qiáng)攝影鏡頭的抗反射性而開發(fā)的一種鏡頭鍍膜技術(shù)。佳能開發(fā)的“鏡頭鍍膜技術(shù)”包括超級(jí)光譜鍍膜（SSC），用于減少鬼影和炫光以及保持一致的色彩平衡，以及具有突破性的亞波長結(jié)構(gòu)鍍膜（SWC），可防止高入射角的光線進(jìn)入鏡頭，顯著提高抗反射性能。新的ASC技術(shù)與SWC結(jié)合使用，能進(jìn)一步減少鏡頭炫光和鬼影。

當(dāng)鏡片元件和圖像感應(yīng)器之間的二次反射引起“光畸變”或降低畫質(zhì)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)鬼影和鏡頭炫光。面向太陽拍攝，或在其他強(qiáng)烈逆光條件下，圖像的一部分可能會(huì)被鏡頭炫光遮擋，呈現(xiàn)為過曝的白色斑點(diǎn)。鏡頭表面的反射也可能造成圖像混亂（鬼影）。ASC是佳能鍍膜技術(shù)發(fā)展的前沿技術(shù)。ASC技術(shù)能保證光線總是以理想的角度照射到圖像感應(yīng)器表面，從而顯著減少鏡頭炫光和鬼影。

ASC是一種抑制光反射的技術(shù)，其原理是在鍍膜上添加一層由二氧化硅和空氣形成的薄膜。這種鍍膜含有精確的空氣比例，折射率遠(yuǎn)低于光學(xué)玻璃，具有超低折射率。因此，它具有很強(qiáng)的抗反射特性，特別是對(duì)于幾乎垂直進(jìn)入鏡頭的入射光。SWC能抑制入射角較大的光線的二次反射，與ASC搭配使用，可以減少多種入射角度下鏡頭炫光和鬼影。另外，ASC能用于具有多種曲率的鏡頭表面，鏡頭設(shè)計(jì)自由度高。

氟鍍膜

對(duì)于經(jīng)常在惡劣天氣條件下工作的攝影師而言，鏡頭表面的污垢和灰塵會(huì)直接影響他們的作品質(zhì)量。在鏡頭表面的抗反射鍍膜上加裝“氟鍍膜”，可以輕松清除鏡頭上的污垢。這種鍍膜能在保持光學(xué)透明度的同時(shí)有效防油防水。使用時(shí)，用干布就可以輕松擦除鏡頭表面的污跡或油污，無需鏡片清潔劑或溶劑，還能減少干擦產(chǎn)生的靜電。鏡頭表面非常光滑，不易劃傷。

攝影師無需費(fèi)時(shí)費(fèi)力清潔鏡頭，更專注于拍攝。用氣吹和用布擦就可以清除大部分污跡，相機(jī)套件可以做得更緊湊。這種新的鍍膜技術(shù)為專注的攝影師帶來了諸多益處。

注意：

?如果鏡頭表面有污垢和灰塵，請(qǐng)先用氣吹，然后再用布擦拭。

?如果使用鏡頭清潔劑或溶劑，鍍膜的防油防水特性可能會(huì)導(dǎo)致溶劑凝結(jié)，潮濕且難以擦拭。

DS鍍膜

佳能鏡頭研發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是以出色的光學(xué)性能呈現(xiàn)圖像失焦和對(duì)焦區(qū)域。這在拍攝虛化（背景未對(duì)焦）效果時(shí)尤為重要。照片的整體質(zhì)量取決于失焦區(qū)域的呈現(xiàn)效果。虛化是一種視覺沖擊力強(qiáng)的攝影效果，也是大光圈鏡頭最重要的特點(diǎn)之一。通常情況下，隨著鏡頭光學(xué)性能的提升，圖像會(huì)變得更加清晰，失焦部分也如此。但是，這有時(shí)并不是攝影師想要的。有時(shí)，輪廓過于清晰會(huì)干擾虛化效果，使主體過于突出。佳能發(fā)現(xiàn)，攝影師拍攝虛化效果圖像時(shí)，更希望調(diào)整圖像各部分的清晰度。

佳能的平滑散焦（DS）鍍膜，一種氣相沉積薄膜技術(shù)，解決了這一問題。基礎(chǔ)鏡頭設(shè)計(jì)中，RF85mm F1.2 L USM鏡頭就采用了這種鍍膜。它適用于人像攝影，也是佳能光學(xué)技術(shù)的代表鏡頭。這支鏡頭不僅能保持高分辨率和高對(duì)比度，抑制色差，還能夠產(chǎn)生獨(dú)特的虛化效果，使模糊的被攝體輪廓變得柔和，并降低鏡頭中心到周圍的透光率（阻擋光線），限制光通量。所以輪廓更加柔和、虛化效果更佳。

RF85mm F1.2 L USM DS鏡頭表面應(yīng)用了DS鍍膜，增強(qiáng)了虛化效果。對(duì)焦區(qū)域的分辨率高，而輪廓?jiǎng)t柔和模糊。這支鏡頭的最大光圈可設(shè)置為F1.2，進(jìn)一步擴(kuò)大了人像攝影的表現(xiàn)范圍。

鏡頭內(nèi)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

1985年，自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)趨于成熟，大多數(shù)自動(dòng)對(duì)焦單反相機(jī)制造商采用的是機(jī)身內(nèi)測距/機(jī)身驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中自動(dòng)對(duì)焦驅(qū)動(dòng)馬達(dá)內(nèi)置于相機(jī)機(jī)身中，鏡頭驅(qū)動(dòng)由機(jī)械耦合器完成。佳能則采取了不同的做法。佳能認(rèn)為未來市場成功的關(guān)鍵是放棄限制性技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)性能大幅改進(jìn)的新型系統(tǒng)，且能快速、準(zhǔn)確地響應(yīng)攝影師的需求。這就是佳能新的高精度自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的起源。

為優(yōu)化成像系統(tǒng)整體效率，佳能放棄了傳統(tǒng)的機(jī)身內(nèi)測距儀/驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，決定在每支鏡頭內(nèi)安裝單獨(dú)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并為各類鏡頭（從魚眼鏡頭到超遠(yuǎn)攝鏡頭）選擇合適的馬達(dá)設(shè)計(jì)。佳能自動(dòng)對(duì)焦驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是“將適合鏡頭的驅(qū)動(dòng)器放置在盡可能靠近驅(qū)動(dòng)單元的位置，所有信息傳輸和控制都應(yīng)該是電子的”。將驅(qū)動(dòng)器放置于驅(qū)動(dòng)單元旁邊能夠提高效率，減少驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移損耗并降低噪音。佳能還擴(kuò)大了驅(qū)動(dòng)器的范圍，設(shè)計(jì)出能準(zhǔn)確對(duì)焦扭矩的裝置。即使是大型鏡頭也能快速平穩(wěn)地對(duì)焦。在超遠(yuǎn)攝鏡頭中，驅(qū)動(dòng)單元的位置遠(yuǎn)離相機(jī)機(jī)身，性能優(yōu)于機(jī)身驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以快速準(zhǔn)確地自動(dòng)對(duì)焦。這是L級(jí)專業(yè)鏡頭的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢。即使在非常惡劣的條件下，這種系統(tǒng)也能確保高性能、耐用性和可操作性。這項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用于EOS R系統(tǒng)和RF鏡頭中，不斷突破實(shí)現(xiàn)高性能進(jìn)步。

大口徑全電子鏡頭卡口

大概所有攝影愛好者都希望與相機(jī)融為一體，盡情地操作相機(jī)吧。為了實(shí)現(xiàn)這一愿望，EF鏡頭采用了新的“全電子卡口”，使機(jī)身和鏡頭之間的操作電子化，不再依賴機(jī)械連接。使用卡口后，EF鏡頭和EOS相機(jī)間傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)都將進(jìn)行電子化處理。即使在使用增倍鏡的條件下，鏡頭和機(jī)身之間的自動(dòng)對(duì)焦通信也保持著連接狀態(tài)，具有出色的可操作性和耐用性，無懼嚴(yán)苛的拍攝環(huán)境。佳能54mm大口徑電子鏡頭卡口為設(shè)計(jì)和生產(chǎn)佳能歷史上光圈最大的35mm單反相機(jī)鏡頭（EF50mm f/1.0L USM）奠定了基礎(chǔ)。即便是在燭光下，這支大光圈鏡頭也能呈現(xiàn)出豐富的細(xì)節(jié)和迷人的背景模糊（虛化）效果，為攝影增添更多可能性。大口徑電子鏡頭卡口設(shè)計(jì)為大光圈定焦鏡頭和高放大倍率的變焦鏡頭等新型EOS R系統(tǒng)鏡頭的研發(fā)提供了便利。

RF卡口

2018年，佳能推出了EOS R系統(tǒng)和RF卡口，當(dāng)時(shí)EF卡口和EOS系統(tǒng)問世不過30余年。這一成像系統(tǒng)的推出開啟了佳能的新時(shí)代，表現(xiàn)出巨大的靈活度和增長潛力。EOS R系統(tǒng)的目標(biāo)是更大程度滿足照片和視頻攝影作者的未來需求。佳能認(rèn)為，需要推出一種新規(guī)格的鏡頭卡口，確保其增長潛力，增加光學(xué)設(shè)計(jì)的靈活度。佳能開發(fā)的RF卡口奠定了EOS R系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為新鏡頭和發(fā)展?jié)摿Υ蟮某上裣到y(tǒng)的開發(fā)提供了支持。

RF卡口采用了54mm內(nèi)徑的鏡筒和20mm的短后對(duì)焦距離，很大地增加了光學(xué)設(shè)計(jì)的靈活性，有助于新型鏡頭的設(shè)計(jì)與研發(fā)。使用這種卡口能開發(fā)出最大光圈為f/2的大光圈標(biāo)準(zhǔn)變焦鏡頭（如RF28-70mm F2 L USM鏡頭）。RF卡口和EOS R系統(tǒng)還搭載了新型12芯通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)大大地提升了通信速度，實(shí)現(xiàn)鏡頭和相機(jī)之間的對(duì)焦、變焦、光圈、防抖功能設(shè)置、鏡頭像差等信息以及數(shù)碼鏡頭優(yōu)化（DLO）數(shù)據(jù)的即時(shí)傳輸。系統(tǒng)搭載這些功能后具備出色的圖像分辨率，還能在大光圈全開的設(shè)置下拍出美麗的虛化效果。專為鏡頭開發(fā)的新控制環(huán)也使操作變得更加平穩(wěn)順暢。RF系列鏡頭立足于EF卡口鏡頭，秉承了佳能開拓的理念，不斷探索新的可能性。

環(huán)形USM

佳能將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)安置在鏡頭內(nèi)，并調(diào)整馬達(dá)設(shè)計(jì)以匹配鏡頭的特性。其中，超聲波馬達(dá)（USM）是佳能成功實(shí)用化的鏡頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。環(huán)形USM由超聲波能量振蕩驅(qū)動(dòng)，它幾乎無聲且耗電很低，能快速響應(yīng)操作命令，是控制自動(dòng)對(duì)焦的理想之選。1987年，USM首次用于EF300mm f/2.8L鏡頭，其靜音、高速的自動(dòng)對(duì)焦性能驚艷世人。1990年，這些馬達(dá)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。隨后幾年，佳能繼續(xù)推出性能更好的精密馬達(dá)，其中不乏緊湊型和暢銷型馬達(dá)。佳能刻苦鉆研，最終推出了集成自動(dòng)對(duì)焦和手動(dòng)對(duì)焦的全時(shí)手動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，很大程度上滿足了專業(yè)人士的需求。在使用自動(dòng)對(duì)焦設(shè)定一個(gè)大致的焦點(diǎn)后，攝影師可通過對(duì)焦環(huán)微調(diào)焦點(diǎn)，精確對(duì)焦距離。許多L級(jí)鏡頭和RF卡口鏡頭都支持全時(shí)手動(dòng)對(duì)焦功能。

Nano USM

Nano超聲波馬達(dá)（USM）是一款支持高速自動(dòng)對(duì)焦的緊湊型超聲波馬達(dá)。于2016年首次隨EF-S18-135mm f/3.5-5.6 IS USM鏡頭推出。這款馬達(dá)會(huì)利用超聲波的振動(dòng)能量沿著滑塊作直線運(yùn)動(dòng)。對(duì)焦鏡片安裝在一個(gè)類似架子的組件上，可以沿著光軸進(jìn)行高精度調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)對(duì)焦。這種具有突破性的自動(dòng)對(duì)焦驅(qū)動(dòng)器微運(yùn)動(dòng)，使鏡頭在靜態(tài)攝影與短片錄制時(shí)都能呈現(xiàn)高性能的自動(dòng)對(duì)焦。2018年，L級(jí)鏡頭中首次使用了新Nano USM。這款新型Nano USM已成功小型化，安裝在緊湊的鏡筒中縮小了鏡頭的整體尺寸。RF24-105mm F4 L IS USM鏡頭首次使用了這一技術(shù)。

Nano USM去除了對(duì)后端壓電陶瓷元件施加壓力的彈簧。取而代之在單元四個(gè)角放置彈簧，這種結(jié)構(gòu)能顯著減少厚度，同時(shí)維持高扭矩。在拍攝靜止圖像時(shí)，Nano USM能高速驅(qū)動(dòng)鏡頭并精準(zhǔn)停止，實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)對(duì)焦。在拍攝短片時(shí)，它可以平穩(wěn)、靜音地對(duì)焦，可滿足多種拍攝需求。

步進(jìn)馬達(dá)（STM）

佳能首次在EF40mm F2.8 STM鏡頭中使用了步進(jìn)馬達(dá)（STM）。STM的驅(qū)動(dòng)器小于常規(guī)超聲波馬達(dá)（USM）的驅(qū)動(dòng)器，這是佳能研發(fā)首支餅干型EF鏡頭的關(guān)鍵。STM的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，具備高響應(yīng)性和可控性。STM有兩種類型：一種是導(dǎo)螺桿型STM，能提供非常平穩(wěn)的自動(dòng)對(duì)焦驅(qū)動(dòng)；另一種是齒輪型STM，能最大限度縮小尺寸。齒輪型STM曾用于EF40mm f/2.8 STM鏡頭，目前也用于多種RF卡口鏡頭。L級(jí)鏡頭中，首次在RF10-20mm F4 L IS STM上搭載STM是有原因的。

USM適用于驅(qū)動(dòng)沖程較長的鏡頭，但RF10-20mm F4 L IS STM的沖程設(shè)計(jì)較短。所以開發(fā)人員認(rèn)為，搭載STM可以有效提高鏡頭性能。驅(qū)動(dòng)器越小（相較于USM），在設(shè)計(jì)IS（圖像穩(wěn)定器）鏡頭組布局時(shí)的自由度就越大。可以將IS機(jī)械結(jié)構(gòu)放置在感應(yīng)器一側(cè)，以此減少周邊模糊。同時(shí)，RF10-20mm F4 L IS STM是佳能首支搭載了STM的RF鏡頭。其啟動(dòng)時(shí)間縮短后，鏡頭的整體性能可與USM媲美。

電磁光圈（EMD）

電磁驅(qū)動(dòng)光圈（EMD）與全電子鏡頭卡口系統(tǒng)協(xié)同作用，可以精準(zhǔn)控制數(shù)字光圈。EMD由一個(gè)光圈葉片單元和一個(gè)變形步進(jìn)馬達(dá)構(gòu)成。常規(guī)相機(jī)中光圈葉片的開合是由機(jī)械杠桿完成的，相較之下，新系統(tǒng)的控制精度更高。控制光圈的方式有兩種，一是使用EOS機(jī)上的電子刻度盤，二是使用電脈沖信號(hào)設(shè)定計(jì)算出光圈值。不涉及杠桿，操作起來更加平穩(wěn)流暢。EMD的采用也促成了一些特殊鏡頭誕生。例如佳能首支*帶自動(dòng)光圈的TS-E鏡頭，該鏡頭于1991年推出，廣受贊譽(yù)。2021年，佳能推出了RF5.2mm F2.8 L DUAL FISHEYE鏡頭，這是佳能首支配備5.2mm雙魚眼鏡頭的立體3D 180°VR鏡頭。左右兩個(gè)鏡頭都具有獨(dú)立的同步EMD。電信號(hào)可以同時(shí)控制兩個(gè)EMD，為左右鏡頭設(shè)置相同的曝光，調(diào)整輕松簡單。

* 指同時(shí)具備傾斜和移位功能的單反相機(jī)（截至1991年4月）

IS（鏡頭防抖功能）

不管是業(yè)余攝影師還是專業(yè)攝影師，都會(huì)遇到相機(jī)抖動(dòng)致圖像模糊的問題。相機(jī)抖動(dòng)的常見處理方法是提高快門速度（合理最小速度通常計(jì)算為1/x秒，其中x是焦距，以毫米為單位）。為解決這一問題，佳能設(shè)計(jì)了一種高精度的鏡頭防抖（IS）系統(tǒng)，能有效防抖。按下快門時(shí)手抖導(dǎo)致相機(jī)鏡頭傾斜，來自被攝體的光相對(duì)于光軸發(fā)生彎曲，拍出的圖像也就變得模糊。佳能的鏡頭內(nèi)圖像穩(wěn)定器可移動(dòng)鏡片組的位置，使其與焦平面平行。如果IS鏡片組在垂直于光軸的平面上移動(dòng)并與圖像抖動(dòng)的程度精確匹配，則光線就能穩(wěn)定到達(dá)成像面，產(chǎn)生清晰的圖像。佳能在鏡頭中使用兩個(gè)振蕩陀螺儀檢測傾斜程度，再通過緊湊且響應(yīng)迅速的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器調(diào)整IS鏡片組的位置。然后，感應(yīng)器會(huì)提供反饋信息并確認(rèn)IS鏡片組的位置。這種系統(tǒng)能將IS鏡片組放置在鏡頭中的合理位置。雖然概念很簡單，圖像穩(wěn)定效果卻很精確。這種調(diào)整還能使取景器中的圖像變穩(wěn)定，使構(gòu)圖和定格被攝體更加簡單。

通過取景器精確構(gòu)圖的能力是鏡頭防抖功能的一大優(yōu)勢。佳能不懈努力，保持在高性能可更換鏡頭式相機(jī)制造商中占據(jù)優(yōu)勢。L級(jí)IS鏡頭陣容豐富，涵蓋了從廣角到超遠(yuǎn)攝等諸多類型的鏡頭，為專業(yè)攝影師提供了更多拍攝選擇。

• 1.鏡頭靜止時(shí)

  

  至被攝體

  IS鏡片組

  焦平面

• 2.相機(jī)抖動(dòng)時(shí)

  

  相機(jī)抖動(dòng)

  焦平面

• 3.相機(jī)抖動(dòng)校正后

  

  校正后的光線

  IS鏡片組下移

混合IS（鏡頭防抖功能）

自防抖（IS）系統(tǒng)研發(fā)之初，相機(jī)設(shè)計(jì)師就一直希望將防抖（IS）功能引入微距鏡頭中。然而，微距攝影面臨巨大的挑戰(zhàn)：除了常規(guī)圖像穩(wěn)定，即補(bǔ)償鏡頭角度變化外，還需要補(bǔ)償位置移動(dòng)，即從一側(cè)到另一側(cè)的移動(dòng)，或朝向/遠(yuǎn)離被攝體的移動(dòng)。在近距離拍攝時(shí)，后一種類型的相機(jī)抖動(dòng)會(huì)明顯影響成像效果。拍攝遠(yuǎn)處物體時(shí)，與成像平面平行的移動(dòng)對(duì)成像效果幾乎沒有影響，但在拍攝微距圖像時(shí)，即使是輕微的移動(dòng)也會(huì)有損圖像。于是，佳能著手開發(fā)一種能夠感知并克服這兩種相機(jī)抖動(dòng)的系統(tǒng)。最終，混合圖像穩(wěn)定器（混合IS）誕生。

研發(fā)出能同時(shí)補(bǔ)償角度和位移相機(jī)抖動(dòng)的技術(shù)非常困難。佳能的解決方案是采用兩種運(yùn)動(dòng)感應(yīng)器和一種新算法。傳統(tǒng)角速度感應(yīng)器用于檢測角度型相機(jī)抖動(dòng)，除此之外，混合IS系統(tǒng)還集成了一個(gè)線性加速度感應(yīng)器。新算法會(huì)整合這兩個(gè)感應(yīng)器檢測到的相機(jī)移動(dòng)，然后計(jì)算出相機(jī)抖動(dòng)的移動(dòng)程度和方向。

混合IS比常規(guī)防抖功能更出色，即使在手持等距（1倍）攝影的情況下也是如此。因此，即使在光線昏暗且無法設(shè)置三腳架的場景下，用戶也能手持拍攝高精度的微距圖像。EF100mm f/2.8L Macro IS USM微距鏡頭首支搭載了這種技術(shù)。它一經(jīng)推出便廣受歡迎，可以說改變了微距攝影領(lǐng)域。RF卡口版的RF100mm F2.8 L MACRO IS USM微距鏡頭支持1.4倍的最大放大倍率，還搭載混合IS系統(tǒng)。這支鏡頭進(jìn)一步拓展了手持式微距成像的可能性。

協(xié)同防抖

幾十年來，佳能不斷研發(fā)和改善鏡頭防抖（IS）系統(tǒng)。防抖功能已被整合進(jìn)許多EF和RF鏡頭中，給攝影師和攝像師帶來了更多的成像可能性。EOS R5是第一款內(nèi)置圖像穩(wěn)定機(jī)械結(jié)構(gòu)的EOS相機(jī)。鏡頭內(nèi)IS和相機(jī)內(nèi)IS的協(xié)同防抖可抑制相機(jī)抖動(dòng)模糊，其效果相當(dāng)于快門速度提升至8.0級(jí)。自推出以來，佳能協(xié)同防抖功能的防抖效果在商用相機(jī)中脫穎而出*。IS機(jī)械結(jié)構(gòu)中，相機(jī)和鏡頭中均安裝了陀螺儀感應(yīng)器/加速度計(jì)。這些感應(yīng)器連同相機(jī)的實(shí)時(shí)視圖，都用于精確檢測整個(gè)相機(jī)和鏡頭的運(yùn)動(dòng)與模糊情況。然后，圖像處理器和鏡頭CPU會(huì)高速處理相機(jī)抖動(dòng)數(shù)據(jù)，減少相機(jī)和鏡頭之間的檢測誤差。等計(jì)算出合適的校正比后，相機(jī)和鏡頭各自進(jìn)行校正優(yōu)化，最終減少相機(jī)抖動(dòng)模糊。這種圖像穩(wěn)定的作用原理不僅適用于靜止圖像，也適用于短片。協(xié)同防抖技術(shù)再次證明了佳能在成像領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。

* 指截止2020年7月8日發(fā)布的可更換鏡頭式數(shù)碼相機(jī)（EOS R5和EOS R6均有內(nèi)置協(xié)同防抖功能，靜態(tài)拍攝性能相當(dāng)于快門速度提升至8.0級(jí)）。依據(jù)佳能研究。

控制環(huán)

RF鏡頭與佳能既有鏡頭的一個(gè)不同之處就是控制環(huán)功能。控制環(huán)是許多RF鏡頭都搭載的功能。用戶用左手即可快速調(diào)整多種設(shè)置，大大提高了鏡頭的可操作性。

EOS R相機(jī)的RF卡口引入了新的12芯通信系統(tǒng)，改善了鏡頭與相機(jī)間的協(xié)調(diào)性。用戶可以將多種功能設(shè)置到鏡頭控制環(huán)上。根據(jù)需要，可以設(shè)置、選擇和調(diào)整光圈、快門速度、ISO感光度、曝光補(bǔ)償、自動(dòng)對(duì)焦方式、白平衡和圖片風(fēng)格等功能。這種新型鏡頭控制環(huán)與相機(jī)機(jī)身側(cè)面的主轉(zhuǎn)盤和快速控制轉(zhuǎn)盤結(jié)合使用，大大提高了相機(jī)的可操作性。例如，將光圈控制功能設(shè)置到鏡頭控制環(huán)上，再將快門速度和ISO感光度分別設(shè)置到相機(jī)機(jī)身上的主轉(zhuǎn)盤和快速控制轉(zhuǎn)盤上。用戶就能在查看取景器的同時(shí)，分別用左手、右手食指和右手拇指操作三個(gè)控件。RF控制環(huán)充分體現(xiàn)了佳能對(duì)EOS“快速、舒適、高品質(zhì)成像”理念的不懈追求。

SA控制環(huán)

微距攝影涉及近距離拍攝，背景模糊（虛化）是通過調(diào)整光圈來實(shí)現(xiàn)的，而非調(diào)整與拍攝對(duì)象的距離。佳能希望為用戶提供更多的創(chuàng)作自由，在拍攝微距圖像時(shí)實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的虛化效果。佳能認(rèn)為，同樣的原理也可以應(yīng)用于調(diào)整球面像差（SA），這種想法促成了SA控制環(huán)的發(fā)展。當(dāng)時(shí)，人們通常認(rèn)為球面像差是一種特殊的鏡頭特征，只會(huì)降低整體畫質(zhì)。佳能打破了這種刻板印象，研發(fā)出專門的控件，準(zhǔn)確控制球面像差，讓用戶獲得柔和或強(qiáng)烈的虛化效果。

EF100mm F2.8L Macro IS USM微距鏡頭曾受眾多用戶的追捧，所以佳能決定在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一支RF卡口的鏡頭。RF100mm F2.8 L MACRO IS USM的光學(xué)設(shè)計(jì)具有獨(dú)特性，它也是首支采用SA控制環(huán)的佳能鏡頭。其微距鏡頭設(shè)計(jì)能提供1.4倍的最大放大倍率（超過EF型號(hào)的1.0倍放大倍率），且具備浮動(dòng)鏡片系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)鏡頭與SA控制環(huán)的高度兼容，調(diào)整虛化效果。不管是微距拍攝還是正常距離拍攝，都可以實(shí)現(xiàn)柔焦效果，或普通鏡頭的氣泡虛化（強(qiáng)虛化）效果。通過旋轉(zhuǎn)鏡筒上的SA控制環(huán)，可以調(diào)整對(duì)焦區(qū)域被攝體的柔和度。這一功能在花卉和人像的微距拍攝中效果明顯。SA控制和調(diào)整虛化效果的功能為熱愛微距攝影和人像攝影的用戶帶來了新式表達(dá)方法，這是以往佳能鏡頭所無法實(shí)現(xiàn)的。

內(nèi)對(duì)焦/后對(duì)焦系統(tǒng)

自動(dòng)對(duì)焦鏡頭使用驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)將鏡頭元件移至適當(dāng)位置。因此，鏡頭元件的重量對(duì)對(duì)焦速度產(chǎn)生了很大的影響。佳能開發(fā)了內(nèi)對(duì)焦和后對(duì)焦設(shè)計(jì)技術(shù)，僅讓部分鏡頭部件（影響對(duì)焦的部件）變?yōu)榭梢苿?dòng)式部件，從而達(dá)到減輕重量的目的。這種設(shè)計(jì)為精準(zhǔn)高速的自動(dòng)對(duì)焦奠定基礎(chǔ)，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)與整體主架變得更小，重量更加平衡，手持更加方便。整支鏡頭是一個(gè)集成整體，變得更加堅(jiān)固耐用。大多數(shù)人更關(guān)注相機(jī)（機(jī)身）本身，但是實(shí)際上，RF鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦性能才是決定整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)焦性能的關(guān)鍵因素。

全時(shí)手動(dòng)對(duì)焦

在微距攝影和其他需要精準(zhǔn)對(duì)焦的拍攝場景下，通常采用手動(dòng)對(duì)焦（MF）。但許多攝影師依然希望使用自動(dòng)對(duì)焦（AF）來快速對(duì)焦被攝體。此時(shí)的解決方案便是設(shè)置全時(shí)手動(dòng)對(duì)焦（AF + MF）。先使用單次自動(dòng)對(duì)焦獲得近似對(duì)焦，隨后在自動(dòng)對(duì)焦模式下旋轉(zhuǎn)鏡頭上的對(duì)焦環(huán)，手動(dòng)調(diào)整最終對(duì)焦。在微距攝影中，想要精準(zhǔn)對(duì)焦細(xì)節(jié)，比如一朵花的某個(gè)部分，需要自動(dòng)與手動(dòng)對(duì)焦相結(jié)合。先進(jìn)行粗略的自動(dòng)對(duì)焦，然后再手動(dòng)調(diào)整目標(biāo)區(qū)域的對(duì)焦。早期的EF鏡頭系列最先具備了全時(shí)手動(dòng)對(duì)焦功能，現(xiàn)在許多RF鏡頭也都支持這一功能。

堅(jiān)固耐用

佳能致力于讓相機(jī)用戶無懼嚴(yán)苛天氣環(huán)境，即時(shí)、輕松、高效、自信地捕捉動(dòng)人瞬間。L級(jí)鏡頭為專業(yè)用途設(shè)計(jì)，即使在非常惡劣的工作條件下，也能發(fā)揮穩(wěn)定可靠的性能。為了使鏡頭整體更加可靠，佳能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就考慮到了用戶的工作條件。風(fēng)沙和降雨是專業(yè)人士在戶外拍攝時(shí)最可能會(huì)遇到的狀況，所以他們需要在這類環(huán)境下依然保持可靠精準(zhǔn)性能的相機(jī)和鏡頭設(shè)備。

佳能L級(jí)鏡頭搭載環(huán)形超聲波馬達(dá)（USM）和其他光學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)，在多種拍攝環(huán)境下都能展現(xiàn)出專業(yè)級(jí)水準(zhǔn)。每支帶有佳能名稱的鏡頭都必須具備出色的可靠性。為此，從光學(xué)陣列設(shè)計(jì)到機(jī)械部件設(shè)計(jì)，佳能在每個(gè)階段都遵守著嚴(yán)格的生產(chǎn)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。鏡頭元件間距、傾斜度、離心率和其他參數(shù)的生產(chǎn)公差都精確至微米。必要時(shí)會(huì)逐個(gè)微調(diào)鏡頭，以維持高品質(zhì)。如今，L級(jí)系列鏡頭樹立了佳能可靠性的最終標(biāo)準(zhǔn)，其性能可以滿足非常苛刻的專業(yè)需求。

防塵防水滴

可更換式鏡頭屬于精密光學(xué)儀器，是專業(yè)人士可靠的工具。在惡劣條件下，不管下雨還是日曬，室內(nèi)還是室外，這些設(shè)備都必須正常運(yùn)行，提供出色性能。佳能非常重視實(shí)際使用鏡頭的專業(yè)人士的反饋。專業(yè)人士時(shí)常要在惡劣的條件下工作，受到灰塵、風(fēng)雨和降雪等環(huán)境的影響。佳能在1999年推出了新的防塵防水滴超遠(yuǎn)攝鏡頭系列，該系列從一開始就預(yù)設(shè)了這樣嚴(yán)苛的工作條件。

時(shí)至今日，佳能仍在不斷努力，以滿足這些嚴(yán)苛的攝影環(huán)境。例如，卡口連接處的橡膠環(huán)能密封相機(jī)和鏡頭間的間隙，對(duì)焦環(huán)、對(duì)焦預(yù)設(shè)按鈕和其他可移動(dòng)部件都具備高度防塵防水滴結(jié)構(gòu)，開關(guān)面板和插入式濾鏡架均為橡膠制成。在當(dāng)今數(shù)字成像時(shí)代，專業(yè)鏡頭經(jīng)受了多變環(huán)境的考驗(yàn)，這些鏡頭滿足了專業(yè)級(jí)要求，具備出色的成像性能。佳能對(duì)防塵防水滴性能的不懈追求也體現(xiàn)在RF L級(jí)鏡頭上。包括鏡頭、鏡身和配件在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)都滿足嚴(yán)格的專業(yè)級(jí)圖像制作要求。

* 不能保證完全防止水滴和灰塵的侵入。為保證防塵防水滴性能，鏡頭必須安裝至相機(jī)。

白色鏡頭

白色鏡筒的L級(jí)遠(yuǎn)攝鏡頭和超遠(yuǎn)攝鏡頭非常顯眼。白色非常適合常在夏日工作的專業(yè)鏡頭。1976年，佳能首次推出白色外觀的FD600mm f/4.5 S.S.C.和FD800mm f/5.6 S.S.C.單反相機(jī)鏡頭，有效防止了鏡筒熱量聚集。在隨后的幾年里，“白色鏡筒”的鏡頭已成為佳能鏡頭專業(yè)品質(zhì)的象征，獲得各地?cái)z影師和攝像師的認(rèn)可。在EF鏡頭時(shí)代，隨著性能的每一次提升，白色鏡頭的聲譽(yù)日益增長。

白色鏡頭因具備出色的表現(xiàn)力和高速自動(dòng)對(duì)焦功能而備受推崇，甚至可以拍攝激烈的賽車運(yùn)動(dòng)等高速移動(dòng)的物體。在世界級(jí)體育賽事中，白色鏡頭成為新聞媒體的主要裝備，這一點(diǎn)足以證明L級(jí)鏡頭在捕捉每個(gè)精彩瞬間方面的強(qiáng)大實(shí)力。成像是一種不斷變化的表現(xiàn)形式，數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步將人們對(duì)鏡頭性能的期望提升至新高度。字母“L”代表著成像性能的基準(zhǔn)，象征著高品質(zhì)專業(yè)級(jí)設(shè)備，意味著滿足專業(yè)人士的嚴(yán)格要求，為其專業(yè)性提供前沿支持。但這一基準(zhǔn)也只是漫漫長路上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。佳能對(duì)理想鏡頭質(zhì)量的追求永無止境。

隔熱鍍膜

為解決聚熱問題，佳能不斷努力，推出了經(jīng)典白色鏡筒的鏡頭，實(shí)現(xiàn)了新飛躍。為了確保鏡頭在陽光直射的炎熱條件下依然能保持出色的光學(xué)性能，佳能擯棄了傳統(tǒng)的黑色鍍膜，在部分鏡頭的鏡筒上采用了白色的熱反射鍍膜。白色鏡頭的歷史可以追溯到1976年發(fā)布的兩只單反（SLR）相機(jī)的大光圈遠(yuǎn)攝鏡頭——FD600mm f/4.5 S.S.C和FD800mm f/5.6 S.S.C。*為保證鏡頭在高溫條件下依然具備可靠性能，佳能始終關(guān)注隔熱鍍膜的研發(fā)。通過對(duì)鍍膜類型和成分比例的反復(fù)試驗(yàn)研究，佳能發(fā)現(xiàn)了增強(qiáng)紅外光反射率的方法，還研發(fā)出能抑制鍍膜和涂覆物品溫度升高的新技術(shù)。白色鏡筒的鏡頭因此誕生，在烈日陽光下依然可靠。

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  炭黑
  

  氧化鈦
  

  傳統(tǒng)白色鍍膜

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  紅外
  反射
  涂料

  帶二氧化硅
  涂層的
  氧化鈦

  隔熱鍍膜

佳能的隔熱鍍膜使用了紅外反射涂料，能增強(qiáng)對(duì)陽光中“熱”成分的反射率。過去，佳能鏡頭使用的是炭黑或白色的氧化鈦表面鍍膜。但是炭黑色會(huì)吸收大量的紅外波，抵消隔熱鍍膜的部分反射改善效果。佳能新開發(fā)的隔熱鍍膜使用紅外反射涂料代替了炭黑涂料，增強(qiáng)了反射率。這種鍍膜還使用了帶二氧化硅涂層的氧化鈦，更耐紫外線風(fēng)化。同時(shí)還能防刮防磨。采用新鍍膜的鏡頭保留了佳能標(biāo)志性的“白色鏡筒”。EF400mm f/2.8L IS III USM和EF600mm f/4L IS III USM鏡頭首次使用了佳能的隔熱鍍膜，標(biāo)志著白色鏡頭新時(shí)代的到來。現(xiàn)在，這種隔熱鍍膜已廣泛應(yīng)用于所有白色RF鏡頭。

* 對(duì)于單反相機(jī)鏡頭而言。也用于1960年推出的廣播相機(jī)TV2000mm f/11超遠(yuǎn)攝鏡頭。

音圈馬達(dá)（VCM）

展望未來，RF卡口的潛在優(yōu)勢不僅限于高畫質(zhì)，它在提高自動(dòng)對(duì)焦性能、可操作性和機(jī)動(dòng)性方面還有長足的潛力。佳能在這些領(lǐng)域上不斷追求進(jìn)步。對(duì)于驅(qū)動(dòng)器也不例外。佳能不滿足于只擁有作為RF鏡頭時(shí)代先驅(qū)的環(huán)形USM、STM、Nano USM等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而是繼續(xù)追求更高性能和技術(shù)進(jìn)步，以滿足攝影師的需求。新開發(fā)的音圈馬達(dá)（VCM）驅(qū)動(dòng)器就是很好的例證。

佳能的這項(xiàng)新技術(shù)利用磁力（磁場）將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。通過使驅(qū)動(dòng)磁鐵往復(fù)運(yùn)動(dòng)來操控線圈，改變磁場的位置，從而調(diào)整線性連接到線圈上的對(duì)焦鏡片單元的位置。與傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器相比，即使對(duì)焦鏡片組大而沉重，這項(xiàng)技術(shù)也能驅(qū)使其快速、精確且安靜地運(yùn)動(dòng)。

RF35mm F1.4 L VCM還通過串聯(lián)VCM和Nano USM驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行電子浮動(dòng)對(duì)焦控制。VCM驅(qū)動(dòng)質(zhì)量較重的對(duì)焦鏡片組，而質(zhì)量較輕的浮動(dòng)鏡片組則由一個(gè)小型Nano USM驅(qū)動(dòng)。通過分別控制每個(gè)鏡片組的位置，鏡頭即使配置了大口徑鏡片，也能實(shí)現(xiàn)快速、平滑的對(duì)焦。RF鏡頭的發(fā)展腳步從未停止，這也是它們成為靜止圖像和短片拍攝之優(yōu)選鏡頭的原因。

DO鏡片

2001年推出的EF400mm F4 DO IS USM鏡頭，標(biāo)志著一項(xiàng)新技術(shù)的亮相，該技術(shù)對(duì)超遠(yuǎn)攝鏡頭的影響非常深遠(yuǎn)。這是佳能首支采用衍射光學(xué)（DO）元件的鏡片，這項(xiàng)光學(xué)技術(shù)可以減小400mm F4鏡頭的尺寸和重量，同時(shí)保持相同的高性能。

光線在障礙物邊緣會(huì)發(fā)生彎曲。這種物理現(xiàn)象稱為“衍射”。眾所周知，衍射現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)在攝影鏡頭中，特別是當(dāng)鏡頭設(shè)置為小光圈時(shí)。這種現(xiàn)象通常會(huì)損害畫質(zhì)。不過，佳能發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以利用光線的這種特性，那就是DO鏡片。通過透鏡表面的一個(gè)非常精細(xì)的鋸齒狀網(wǎng)格來調(diào)節(jié)光的方向，這個(gè)網(wǎng)格呈同心圓排列。這種結(jié)構(gòu)能有效校正色差。

一般的折射鏡片會(huì)將光譜按照藍(lán) > 綠 > 紅的順序成像，而DO鏡片恰恰相反，按照紅 > 綠 > 藍(lán)的順序折射光譜來成像。通過結(jié)合一般鏡片和DO鏡片，可以消除和校正色差。此外，與僅使用折射鏡片的傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，這種結(jié)構(gòu)能大大減少鏡頭的總長度和重量。這是一場靈活思維的勝利，佳能巧用衍射的“不良”特性實(shí)現(xiàn)了技術(shù)性突破。

DO鏡片經(jīng)過進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)已在RF鏡頭陣容中應(yīng)用：RF600mm F11 IS STM和RF800mm F11 IS STM都使用了無間隙的雙層衍射光學(xué)元件。佳能還在耦合部分使用一種特殊的樹脂材料，成本也因此降低。