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EF85mm f/1.4L IS USM:訪談開發人員(1)

EF85mm f/1.4L IS USM是一件融合佳能眾多最新技術的傑作。在這個訪談兩部曲的第一部份,開發人員會向我們講解這支L系列鏡頭的產品規劃和光學設計。

 

第四支*85毫米鏡頭配備匹配L系列的影像穩定功能

(繼EF85mm f/1.2L USM、EF85mm f/1.8 USM及EF85mm f/1.2L II USM後的第四支)

以EF85mm f/1.4L IS USM拍攝的婚禮相片

EOS 5D Mark IV/EF85mm f/1.4L IS USM/焦距:85毫米/手動曝光(f/4、1/2500秒)/ISO 100/白平衡:手動

 

利用EF85mm f/1.4L IS USM進行肖像攝影

EOS 5D Mark IV/EF85mm f/1.4L IS USM/焦距:85毫米/手動曝光(f/1.4、1/5000秒)/ISO 200/白平衡:自動

 

Yamaguchi:85毫米是肖像攝影中常用的焦距。不過在現有陣容中,EF85mm f/1.2L II USM的價格對很多用家來說難以負擔,而許多EF85mm f/1.8 USM亦表明希望有更明顯散焦的散景效果。

在規劃過程中,我們訪問了許多專業攝影師以取得他們的意見,當中包括鏡頭推出後應有許多機會使用它的婚禮攝影師。EF85mm f/1.2L II USM給人的印象不錯,而且因為光圈夠大,因此它對影像的呈現還有散景效果受高度讚許。不過,亦有用家回應說希望有更快的自動對焦速度和更輕的鏡身,以更適合長時間進行手持拍攝。有些回應亦提及雖然EF85mm f/1.2L II USM是大光圈單焦距鏡頭[已被視作在防止相機晃動方面表現較佳] ,但仍然十分歡迎有額外的影像穩定功能帶來無憂無慮的攝影體驗。

 

 

EF85mm f/1.4L IS USM開發人員Yamaguchi先生(產品規劃主管)

產品規劃主管Yamaguchi

 

根據這些意見,我們決定在陣容中加入EF85mm f/1.4L IS USM。我們感受手持拍攝的攝影師對其平衡的技術規劃的渴望:它不但同時擁有f/1.4的大光圈和在進行手持拍攝時能派上用場的影像穩定系統,而且能帶來匹配L系列鏡頭、令人滿意的高畫質,尤其在肖像攝影方面。

我們的目標是生產一支讓用家能長時間進行手持拍攝,而且更方便使用的鏡頭。為了達成此目標,我們需要做到以下幾點:
- 重量少於1公斤的鏡頭
- 輕便的整體鏡身尺寸

包括婚禮照在內的肖像能捕捉生命中的重要時刻,永久保存回憶。我們的目標是製作出可無憂慮地為重要時刻和回憶留下美麗印記,同時讓各類用家包括婚禮攝影師能親身體驗它有多易於使用的鏡頭。

 

最大光圈下仍然有L系列等級高解像度的鏡頭,連影像邊緣亦有出色的散景效果

以EF85mm f/1.4L IS USM拍攝的肖像

EOS 5D Mark IV/EF85mm f/1.4L IS USM/焦距:85毫米/手動曝光(f/1.4、1/8000秒)/ISO 100/白平衡:自動
這支鏡頭能創作出明顯但觀感自然的背景散景效果,令肖像主體更突出。對焦的部份清晰得無懈可擊。

 

Iwamoto:2006年,佳能推出了EF85mm f/1.2L II USM作為85毫米焦距鏡頭的旗艦型號,而這支鏡頭亦因其平滑的奶油狀散景效果而備受稱譽。與之相反,EF85mm f/1.4L IS USM的光學設計則較重視提供清晰、銳利的輪廓,同時保留f/1.2型號的豐富表達範疇。我們亦考慮到用家在為肖像構圖時應該最常會把主體置於畫面中央,因此我們採取了平衡,令影像中央有匹配L系列鏡頭的清晰度,同時在影像邊緣帶來美麗的散景效果。

我們一邊考慮到實際重量、尺寸和成本,一邊研發能達成如此解像度的鏡頭。

EF85mm f/1.4L IS USM開發人員:光學設計主管Iwamoto先生

光學設計主管Iwamoto

 

佳能首次嘗試開發配備影像穩定功能的85毫米f/1.4鏡頭

Okuda:當產品規劃部門要求開發這支鏡頭時,我們開發部起初被設計上的高難度難倒了。要在大光圈鏡頭內配備影像穩定功能時,對焦及影像穩定組合的排列對於鏡頭尺寸和重量來說是重要因素。F值較小(大光圈)的鏡頭的特徵是有大直徑鏡片。而作為光學系統的一部份,影像穩定組合要能夠移動才能補償相機晃動,因此也自然會較重。要驅動這個組合亦需要致動力,這點進一步增加鏡頭的尺寸和重量。因此,開發團隊的第一印象便是幾乎不可能按規劃部門要求開發出大小合理、價錢相宜,而且設有影像穩定功能的85毫米f/1.4鏡頭。

以EF85mm f/1.4L IS USM拍攝的室內婚禮照

EOS 5D Mark IV/EF85mm f/1.4L IS USM/焦距:85毫米/手動曝光(f/1.4、1/80秒)/ISO 200/白平衡:自動
有了這支鏡頭,即使在燈光昏暗的室內場景仍然能手持拍攝出不受相機晃動影像的影像。

 

EF85mm f/1.4L IS USM開發人員:機械設計主管Okuda先生

機械設計主管Okuda

 

不過,與光學設計主管討論時,我們發現結合先進科技如重新排列光學元件、使用新的鏡片物料和將只有0.1毫米的緊密機械零件分層,還是有輕微可能達成。因此我們決定迎接挑戰,完成此項目。

開啟影像穩定功能後拍攝

開啟影像穩定功能
EOS 5D Mark IV/EF85mm f/1.4L IS USM/焦距:85毫米/手動曝光(f/4、1/6秒)/ISO 200/白平衡:自動

關閉影像穩定功能後拍攝

關閉影像穩定功能
EOS 5D Mark IV/EF85mm f/1.4L IS USM/焦距:85毫米/手動曝光(f/4、1/6秒)/ISO 200/白平衡:自動

比較以上兩個例子。開啟影像穩定功能後,沒有可見的相機晃動問題。

 

在尺寸及重量的限制下充分利用大量玻璃物料來修正衍射

Iwamoto:如之前所述,所有大光圈中遠攝鏡頭內所有鏡片元件都最少要有一定的直徑。要控制大型、沉重的鏡頭的影像穩定元件直徑越大,最終產品的尺寸越大、重量越重。因此,這支鏡頭的光學設計中其中一個重要因素是減少光學穩定系統的直徑和重量。一般來說,前方的鏡片直徑會比後方的鏡片大,最接近光圈的鏡片直徑最小。

為了減低光學穩定系統的尺寸和重量,影像穩定元件中包括置於接近光圈的鏡頭接口側的光學穩定系統。(圖一)

 

EF85mm f/1.4L IS USM的鏡片結構圖

圖一光學元件排列
A:光圈
B:影像穩定元件

 

雖然如此,部份重量還是難以避免,而這支鏡頭採用的光學穩定系統與EF400mm f/2.8L IS II USM超遠攝鏡頭所用的大小和重量相若。(圖二)

 

比較影像穩定元件和光學穩定系統

圖二比較影像穩定元件和光學穩定系統

 

EF85mm f/1.4L IS USM最重要的功能是能修正軸向色差和球形像差。由於景深非常淺,因此校正曲率對取得高畫質來說亦是必要的。高折射率玻璃和有異常色散特性的玻璃對於修正這些像差很有效。

以EF85mm f/1.4L IS USM拍攝的室外婚禮景(像差校正)

EOS 5D Mark IV/EF85mm f/1.4L IS USM/焦距:85毫米/手動曝光(f/5、1/320秒)/ISO 200/白平衡:自動
鏡頭的像差校正功能很出色,能帶來清晰銳利的畫質。

 

事實上,這支鏡頭中超過一半的玻璃元素都以開發EF85mm f/1.2L II USM(2006年3月推出)時當未實際採用的玻璃物料。有賴這嶄新玻璃物料的特性,我們成功同時減少鏡頭尺寸和確保帶來高畫質,同時配備影像穩定功能。要修正軸向色差,將擁有異常色散的玻璃如超低色散鏡片放於光圈前面或附近會較有效。此外,正鏡片採用高折射率玻璃對於改善影像平面特性來說亦是必要的。在這支鏡頭中,軸向色差和影像平面特性都透過以最佳方式排列高折射率玻璃和異常色散特性玻璃有效地修正,而這些玻璃在EF85mm f/1.2L II USM開發時還未被實際採用。

透過有效地排列當時仍未面世的嶄新玻璃物料和非球面鏡子元件,還有特殊玻璃如螢石和超低色散鏡片,我們成功修正每種像差,同時減少鏡頭尺寸。

一般來說,由於有較多的玻璃物料可選,較新的鏡頭會有較有效的光學排列,令鏡頭能以更輕便的鏡身帶來更高的影像質素,而EF85mm f/1.4L IS USM正是一個好例子。


待續,第二部快將推出。

 


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