[ตอนที่ 2] เรื่องราวของกล้อง PowerShot G1 X Mark II – เลนส์และท่อเลนส์
ตอนที่ 2 ของบทสัมภาษณ์นักพัฒนากล้อง PowerShot G1 X Mark II จะบอกเล่าเรื่องของ "เลนส์" มาดูกันถึงรายละเอียดประสิทธิภาพออพติคอลอันละเอียดประณีตของเลนส์ที่ใช้ในกล้อง PowerShot G1 X Mark II PowerShot G1 X Mark II เป็นกล้องระดับเรือธงของซีรีย์ PowerShot G ซึ่งอัดแน่นด้วยเทคโนโลยีทันสมัยล่าสุดของ Canon ในบทความต่อเนื่องชุดนี้ นักพัฒนากล้องรุ่นนี้ได้บอกเล่าถึงความท้าทายต่างๆ ที่พวกเขาเผชิญกว่ากล้องรุ่นนี้จะทำออกมาได้เสร็จสมบูรณ์
หน้า: 1 2
(จากซ้าย)
Norihiro Nanba, ปฏิบัติการแผนก Image Communications Product, ศูนย์พัฒนา ICP 1, วิศวกร / Shuichi Mogi, ปฏิบัติการแผนก Image Communications Product, ศูนย์พัฒนา ICP 1 / Tomoyuki Kudo, ปฏิบัติการแผนก Image Communications Product, ศูนย์พัฒนา ICP 3, วิศวกรอาวุโส
ความท้าทายแรกของ Canon สู่ระดับใหม่
― มุมรับภาพที่กว้างขึ้น กำลังขยายในการซูม และค่า f …รายละเอียดต่างๆ ด้านออพติคอลล้วนได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ทำอย่างไรถึงสามารถทำสำเร็จทั้งที่ยังคงขนาดกล้องแบบคอมแพคไว้ได้ครับ?
Mogi กล้อง G1 X Mark II ใช้โครงสร้างเลนส์ 6 กลุ่ม มากที่สุดสำหรับกล้องคอมแพคตระกูล Canon กล้อง G1 X ใช้โครงสร้างเลนส์ 4 กลุ่ม กล้องรุ่นใหม่จึงมีอิสระในการกระจายเลนส์ และความหลากหลายในด้านการออกแบบที่ยอดเยี่ยมยิ่งกว่าเดิมอย่างเห็นได้ชัด เมื่อเรานำสิ่งที่ดีที่สุดจากทุกๆ ส่วนทั้งรูปทรงของกล้อง วัสดุแก้ว การกระจายตัวของเลนส์ ไปจนถึงการเคลือบชิ้นเลนส์ 14 ชิ้น จึงทำการพัฒนารายละเอียดสเปคในทุกแง่มุมได้สำเร็จ
Nanba เมื่อเราเพิ่มกลุ่มเลนส์ขึ้นอีกชุดหนึ่ง ก็ทำให้เกิดลูกค้าเพิ่มขึ้นอีกกลุ่มหนึ่ง ซึ่งเป็นกลุ่มที่ต้องการความแม่นยำในการควบคุมตำแหน่งเลนส์ แต่ระดับความยากในการผลิตก็เพิ่มตามมา นี่เป็นสาเหตุว่าทำไมโครงสร้างเลนส์แบบ 6 กลุ่มจึงไม่ถูกนำมาใช้จนปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม การออกแบบด้วยกลุ่มเลนส์ 6 กลุ่มมีอิสระมากกว่า และมีข้อดีที่สามารถเพิ่มกำลังขยายได้แม้ในพื้นที่ที่จำกัด ดังนั้น เราจึงให้เวลามากกว่าแต่ก่อนในการทดสอบแบบจำลองบนคอมพิวเตอร์ และมุ่งมั่นออกแบบกล้องโครงสร้างเลนส์ 6 กลุ่มให้เกิดขึ้นจริง การใช้โครงสร้างที่ไม่เคยมีมาก่อนเลยนับเป็นความท้าทายหลัก แต่หลังจากขั้นตอนสร้างแบบจำลอง พวกเราจึงได้ทำการทดสอบและทดลองซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อให้ได้มาซึ่งประสิทธิภาพระดับสูงโดดเด่น จนเกิดเป็นโครงสร้างปัจจุบันในที่สุด
การเคลือบเมมเบรนหลายชั้นบนเลนส์ทุกชิ้นช่วยลดแสงหลอกและความคลาดเคลื่อน
A: กลุ่มที่ 1: เลนส์ชิ้นบางที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่
วัสดุแก้วที่มีการหักเหของแสงสูงทำให้ช่วงการเลื่อนซูมที่สั้นลง
B: กลุ่มที่ 5: โฟกัสภายใน
แม้ว่ากล้อง G1 X ใช้ระบบการโฟกัสด้านหลัง แต่กล้อง G1 X mark II ใช้ระดับการโฟกัสภายในซึ่งช่วยให้มีการเคลื่อนไหวเลนส์น้อยมาก การโฟกัสอัตโนมัติรวดเร็วขึ้น รูปทรงกะทัดรัด และประสิทธิภาพการถ่ายภาพมาโครที่ดีกว่า
C: เลนส์ทรงกลม 3 ชิ้น
เลนส์แก้ความคลาดทรงกลม 3 ชิ้นซึ่งมีเลนส์ UA รวมอยู่ด้วยนั้นสามารถชดเชยความคลาดเคลื่อนต่างๆ ได้อย่างดีเยี่ยม
― โครงสร้างเลนส์แบบ 6 กลุ่มนี้เป็นความพยายามครั้งแรกซึ่งยากมากในการผลิต อะไรที่ทำให้เป้าหมายนี้เป็นไปได้?
Nanba เนื่องจากเป็นโครงสร้างที่ต้องมีความไวในการตอบสนองต่อการควบคุมเลนส์ในระดับสูง เราได้พูดคุยกันหลายครั้งกับแผนกที่ออกแบบท่อเลนส์ นอกจากนั้นแล้ว เรายังพัฒนาเลนส์โดยร่วมมือกับโรงงานผลิตอย่างใกล้ชิด เพื่อให้บรรลุเป้าหมายสำหรับการผลิตจำนวนมาก ผมเชื่อว่า การร่วมมือกันในการทำงานนี่แหละที่เป็นปัจจัยสำคัญให้เราถึงเส้นชัยที่ยากแสนยากนี้ได้
Mogi กล้องในซีรีย์ G และซีรีย์ S อันเป็นกล้องคอมแพครุ่นพรีเมี่ยมนั้นผลิตที่บริษัท Canon ในจังหวัดนางาซากิ การเดินทางไปมาและได้แลกเปลี่ยนพูดคุยกันนับครั้งไม่ถ้วนนับเป็นประโยชน์อย่างมาก เราหารือกันด้วยความกระตือรือร้นหลายครั้งโดยมีเป้าหมายอย่างเดียวกัน แล้วระบบการผลิตสำหรับเลนส์กล้อง G1 X Mark II ก็เริ่มก่อร่างขึ้น
Kudo ถ้ามองในเรื่องของท่อเลนส์สำหรับกล้องนี้ ชิ้นส่วนกลไกทำหน้าที่ในการควบคุมระดับความไวในการตอบสนองได้เป็นอย่างดี เนื่องจากวิธีการเดิมๆ ที่ใช้อยู่นั้นไม่สามารถสร้างความแม่นยำอย่างที่ต้องการได้ การปรับในส่วนนี้จึงเป็นภารกิจที่ยากมากจริงๆ เราได้จับมือกับแผนกพัฒนาอัลกอริธึม และสามารถคิดค้นการควบคุมเลนส์โดยใช้วิธีการใหม่ขึ้นมาได้ นอกจากนี้ วิธีการในการผลิตแบบใหม่ๆ ของโรงงานก็เป็นปัจจัยสำคัญด้วยเช่นกัน เพื่อให้ได้ความแม่นยำระดับสูง การผลิตท่อเลนส์สำหรับกล้อง G1 X Mark II ต้องมีกระบวนการขั้นตอนมากมายกว่าเดิม แต่เพราะเราได้นำเอาอุปกรณ์ใหม่ๆ มาใช้ ในที่สุดการผลิตในปริมาณมากโดยคงความแม่นยำในรายละเอียดที่เล็กที่สุดก็ประสบความสำเร็จได้
กลุ่มเลนส์ 6 กลุ่ม
(บน จากซ้าย): กลุ่มที่ 1/ กลุ่มที่ 2/ กลุ่มที่ 3
(ล่าง จากซ้าย): กลุ่มที่ 4/ กลุ่มที่ 5/ กลุ่มที่ 6
― กล้อง G1 X Mark II มีเลนส์เส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ ไม่ทราบว่าได้ใช้ประโยชน์จากองค์ความรู้ของเลนส์ EF ด้วยหรือเปล่าครับ?
Nanba แผนกที่ทำงานด้านออพติคหลายแผนกของ Canon อยู่ที่อุสึโนะมิยะ นักออกแบบด้านออพติคที่ไม่ใช่แค่ในส่วนของ SLR แต่ยังมีส่วนอื่นๆ อีก เช่น อุปกรณ์วัดแสงด้วยสารกึ่งตัวนำ และอุปกรณ์บรอดแคส ก็มารวมตัวกัน เป็นบรรยากาศที่ทำให้การประสานพลังความคิดที่มีประสิทธิผลเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดาย ที่นี่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลกันเป็นประจำ สามารถแลกเปลี่ยนกันได้ตลอดเวลา และคุณสามารถมองเห็นว่าแผนกอื่นๆ กำลังออกแบบอะไรอยู่ โดยเฉพาะแผนกเลนส์ EF ซึ่งทำงานเหมือนๆ กันกับกล้องหลายรุ่น การจัดการกับข้อมูลอย่างพิถีพิถันจึงเป็นจุดแข็งของพวกเขาอย่างแท้จริง
Mogi ความจริงแล้ว เทคโนโลยีของเลนส์ EF และเลนส์แบบถอดเปลี่ยนได้ของ EOS M ได้ให้แนวทางที่สำคัญในการพัฒนาเลนส์เอาไว้ให้พวกเรา และในอดีต ผมก็เคยรับมือกับการออกแบบด้านออพติคสำหรับกล้องวิดีโอมาแล้ว เช่น กล้องวิดีโอสำหรับใช้ในครัวเรือนเกือบทุกรุ่นมีเลนส์รูรับแสงกว้าง f/1.8 เป็นต้น ประสบการณ์และความรู้ดังกล่าวเป็นประโยชน์เมื่อผมออกแบบเลนส์เส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ในครั้งนี้
― ชิ้นส่วนป้องกันเลนส์ที่ไม่มีในกล้อง G1 X ได้นำมาใส่ไว้ในกล้องรุ่นนี้ด้วยนะครับ
Kudo เป็นเพราะผู้ใช้กล้อง G1 X มีความต้องการชิ้นส่วนนี้อย่างมาก เราจึงมองหาความเป็นไปได้ในการใส่ชิ้นส่วนป้องกันเลนส์เข้าไปตั้งแต่เริ่มการพัฒนาเลนส์
อย่างไรก็ดี ด้วยความพยายามที่จะใส่ชิ้นส่วนป้องกันเลนส์ที่ครอบคลุมเลนส์ชิ้นหน้าที่มีขนาดใหญ่ได้ทั้งหมด จึงทำให้เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของท่อเลนส์เพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ตรงจุดนี้ เราใช้เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นสำหรับกล้อง PowerShot G15 เมื่อทำให้โครงสร้างการเปิดของตัวป้องกันเลนส์มีขนาดเล็กลง จึงสามารถลดพื้นที่การเก็บม่านป้องกันเลนส์ ซึ่งหมายความว่า เรายังสามารถลดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกได้เช่นกัน นอกเหนือจากนี้ สำหรับกล้อง G1 X Mark II เราได้เพิ่มจำนวนกลีบ โดยพัฒนาชิ้นส่วนป้องกันเลนส์ 8 กลีบที่ไม่เคยมีมาก่อน ทำให้สามารถลดขนาดการเปิดได้ เราจึงสามารถรักษาความเป็นคอมแพคเช่นนี้ไว้ได้พร้อมกับมีชิ้นส่วนป้องกันเลนส์
― ระยะโฟกัสใกล้สุดระหว่างการถ่ายภาพมาโครลดลงอย่างชัดเจนจริงหรือครับ?
Mogi ระยะโฟกัสใกล้สุดเป็นประเด็นหนึ่งที่มีผู้ใช้ร้องขอเข้ามามาก เราจึงได้หาข้อสรุปกันอย่างจริงจัง ว่าเราควรจะมุ่งไปไกลแค่ไหนสำหรับสเปคกล้องตัวนี้ ในการลดระยะโฟกัสใกล้สุด สิ่งสำคัญคือจะต้องลดจำนวนการเคลื่อนที่ของกลุ่มเลนส์โฟกัส ถึงจุดนี้ เราเกิดไอเดียที่จะเปลี่ยนจากวิธีการโฟกัสด้านหลังที่ใช้อยู่เป็นการโฟกัสภายใน
Nanba เซนเซอร์มีขนาดใหญ่ขึ้น เลนส์ที่วางอยู่ลำดับท้ายสุดจะใหญ่ขึ้นด้วย เพื่อจะนำแสงที่พอเหมาะกับขนาดเซนเซอร์เข้าไปได้ ด้วยเหตุนี้ เมื่อใช้วิธีการโฟกัสด้านหลัง กลุ่มเลนส์ส่วนท้ายจะเคลื่อนที่เป็นกลุ่มเลนส์โฟกัส วิธีนี้เหมาะกับเซนเซอร์ขนาดเล็ก แต่ไม่ได้ผลดีนักกับเซนเซอร์ขนาดใหญ่ นี่เป็นเพราะเมื่อเลนส์ใหญ่ขึ้นและหนักขึ้น การขับเคลื่อนและควบคุมเลนส์ก็จะยากขึ้นตาม ดังนั้น สำหรับกล้อง G1 X Mark II ซึ่งใช้เซนเซอร์ขนาดใหญ่ การใช้วิธีการโฟกัสภายในซึ่งสามารถเลื่อนกลุ่มเลนส์ที่เล็กกว่าจึงมีประสิทธิภาพมาก
Kudo เพื่อขจัดความผิดปกติในการทำงานของทางยาวโฟกัสแต่ละระยะ การเคลื่อนที่ของกลุ่มเลนส์จึงได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำในท่อเลนส์ และผ่านการปรับเพื่อให้ถ่ายภาพได้สวยตั้งแต่ระยะไกลจนถึงระยะใกล้ นอกจากนี้ เนื่องจากสามารถลดระยะการเคลื่อนที่ของกลุ่มเลนส์โฟกัสลงได้ด้วยการโฟกัสภายใน การโฟกัสอัตโนมัติก็ทำงานได้เร็วขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเช่นกัน
― จริงไหมครับที่ว่าพวกคุณทุ่มเทให้กับลักษณะของภาพที่มองเห็นผ่านช่องมองภาพด้วย EVF?
Mogi ช่องมองภาพอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก (EVF) เป็นอีกหนึ่งความท้าทาย เพราะเป็นครั้งแรกของกล้องคอมแพคของ Canon เช่นกัน ตั้งแต่ขั้นตอนเริ่มต้นการออกแบบ เราทดลองและทดสอบซ้ำๆ หลายครั้ง จึงผ่านการพัฒนาที่ผสมผสานทุกเทคโนโลยีของ Canon ที่มีอยู่ ในการออกแบบ EVF นี้ เราทำด้วยความกระตือรือร้นด้วยเป้าหมายที่จะให้เป็นที่สุดของโลก
Nanba เทคโนโลยีช่องมองภาพแบบออพติคอลของ EOS ได้รับการกล่าวถึงอย่างมากตั้งแต่ได้รับการออกแบบขึ้น จุดสำคัญอยู่ที่มุมรับภาพและภาพที่มองเห็นว่ามีคุณภาพดีแค่ไหน เราดำเนินการปรับปรุงหลายครั้งกับเลนส์หลากรุ่น รวมถึงโครงสร้าง และกลไกการปรับแก้สายตา
― เราคาดหวังถึงการทำแบ็คกราวด์เบลอสวยๆ อย่างกล้อง SLR จากกล้องตัวนี้ได้มั้ยครับ?
Mogi การเบลอแบ็คกราวด์ให้สวยอย่างที่พบได้เฉพาะในกล้องเซนเซอร์ขนาดใหญ่เป็นส่วนหนึ่งในการพัฒนาในครั้งนี้ซึ่งเราให้ความสำคัญมากที่สุด เราทำการทดลองวิธีต่างๆ หลากหลายตั้งแต่ขั้นตอนแรกเพื่อคุณสมบัตินี้ ควบคู่กับการปรึกษาหารือกันหลายครั้งถึงการทำให้เส้นผ่าศูนย์กลางกว้างขึ้น ในที่สุด เราจึงได้ค่า f ที่ f/2.0 (W) - f/3.9 (T) โดยดึงเอาประโยชน์จากเซนเซอร์ขนาดใหญ่ 1.5 นิ้ว* มาใช้ให้มากที่สุด
*จำนวนพิกเซลทั้งหมด : ประมาณ 15.0 ล้านพิกเซล
จำนวนพิกเซลที่ใช้จริง : ประมาณ 12.8 ล้านพิกเซล (3:2)
Kudo เราใส่ไดอะแฟรมรูรับแสง 9 กลีบเพื่อให้กล้องสามารถสร้างแบ็คกราวด์เบลอที่สวยงามได้ ซึ่งทำให้สามารถถ่ายทอดความเบลอในลักษณะเป็นโค้งวงให้สวยงามได้โดยแทบจะเป็นรูปวงกลมเลยทีเดียว และเมื่อใช้แบบ 9 กลีบโดยที่แต่ละกลีบเล็กลง ก็ควบคุมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของท่อเลนส์ให้เป็นไปตามต้องการได้สำเร็จ
ขนาดการเปิดรูรับแสงขึ้นอยู่กับค่า f จากซ้าย f/2.8, f/5.6 และ f/11
― กล้อง G1 X Mark II มีข้อดีอะไรบ้างที่จะมอบให้แก่ผู้ใช้?
Mogi แม้ว่ากล้อง G1 X Mark II มีเซนเซอร์ขนาดใหญ่ 1.5 นิ้ว* เป็นจุดเด่น แต่ทางยาวโฟกัสและค่า f ตลอดจนถึงระยะโฟกัสใกล้สุด ทำให้สเปคของกล้องตัวนี้น่าดึงดูดใจอย่างมาก ด้วยความสามารถในการถ่ายที่หลากหลาย คุณสามารถถ่ายภาพพอร์ตเทรตให้มีแบ็คกราวด์เบลอได้โดยเปิดรูรับแสงกว้าง และหากลดรูรับแสงก็สามารถถ่ายภาพให้ชัดใสที่สุดได้เมื่อคุณต้องการให้ระยะทั้งหมดของภาพจากหน้าถึงหลังอยู่ในโฟกัสอย่างเช่นภาพทิวทัศน์ และเพราะกล้องตัวนี้สามารถถ่ายภาพสวยได้ตั้งแต่
