Vào năm 2014, Canon đã nỗ lực rất nhiều để cải tiến dòng sản phẩm ống kính thay đổi được, gồm có sự ra mắt sau đó của hai ống kính góc rộng, EF16-35mm f/4L IS USM và EF-S10-18mm f/4.5-5.6 IS STM. Trong bài viết này, tôi sẽ tập trung vào cốt lõi của các công nghệ được tìm thấy trên các ống kính mới nhất, có một độ dài tiêu cự khác biệt và giá trị khẩu độ tối đa so với các ống kính hiện hữu khác. (Người trình bày: Junichi Date)

Ảnh (trái sang phải)
Shota Shimada: Nhóm ICP 1, Các Hoạt Động Sản Phẩm Truyền Thông Hình Ảnh, CANON INC./ Kunihiko Sasaki: Trung Tâm Phát Triển ICP 1, Các Hoạt Động Sản Phẩm Truyền Thông Hình Ảnh, CANON INC./ Shunji Iwamoto: Trung Tâm Phát Triển ICP 1, Các Hoạt Động Sản Phẩm Truyền Thông Hình Ảnh, CANON INC./ Makoto Nakahara: Trung Tâm Phát Triển ICP 1, Các Hoạt Động Sản Phẩm Truyền Thông Hình Ảnh, CANON INC./ Masayasu Mizushima: Trung Tâm Phát Triển Máy Ảnh/ Masami Sugimori, Trung Tâm Phát Triển ICP 1, Các Hoạt Động Sản Phẩm Truyền Thông Hình Ảnh, CANON INC.

Chất Lượng Hình Ảnh Ngoại Biên Được Cải Thiện Với 2 Thấu Kính Phi Cầu

― Trước tiên, ông có thể mô tả thông tin cơ bản đã dẫn đến sự ra đời của ống kính EF16-35mm f/4L IS USM hay không?

Shimada Ống kính EF17-40mm f/4L USM ra mắt đã được hơn một thập niên. Trong thời gian này, số điểm ảnh của các máy ảnh đã tăng đáng kể, và có nhu cầu ngày càng tăng về những ống kính có khả năng tái tạo cao hơn. Cụ thể là, ý kiến phản hồi nghiêm túc nhận được từ khách hàng của Canon về hiện tượng loạn thị thấy ở các vùng ngoại biên của ảnh. Đáp lại những ý kiến này, chúng tôi đã cố gắng đạt được một mức hiệu suất quang học cao đáp ứng nhu cầu của người dùng từ các người dùng nghiệp dư nâng cao đến các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp khi chúng tôi phát triển ống kính EF16-35mm f/4L IS USM, chú trọng vào việc cải thiện chất lượng hình ảnh ngoại biên. Ngoài ra, nó là ống kính EF góc cực rộng đầu tiên được trang bị tính năng IS (Image Stablilizer). Mục đích của tính năng này là giúp mở rộng phạm vi biểu đạt, chẳng hạn như bằng cách cho phép chụp cầm tay mà không sử dụng chân máy để chụp các cảnh thiếu sáng trong nhà, vào buổi sáng, hoặc chạng vạng.

― Một trong những đặc điểm của ống kính EF16-35mm f/4L IS USM là ’chất lượng hình ảnh rõ nét lên đến bốn góc của ảnh’. Có những khác biệt gì so với các ống kính góc cực rộng hiện hữu khác? Khi tôi so sánh nó với kết cấu ống kính của EF16-35mm f/2.8L II USM, chúng dường như không khác nhau lắm trừ việc thêm tính năng IS vào hệ thống quang học.

Iwamoto Cả EF16-35mm f/2.8L II USM và EF16-35mm f/4L IS USM đều sử dụng hai thấu kính phi cầu trong nhóm đầu tiên, nhưng các thấu kính được sử dụng cho EF16-35mm f/4L IS USM là phi cầu ở cả hai bên của thấu kính. Để cải thiện thêm chất lượng hình ảnh ngoại biên, chúng tôi đã tối ưu hóa hình dạng và vật liệu của hai thấu kính phi cầu này.

― Những điểm chính để cải thiện chất lượng hình ảnh ngoại biên là gì?

Iwamoto Trong thiết kế của các ống kính góc rộng, việc cố gắng khắc phục hiện tượng méo đồng thời duy trì độ phẳng của mặt phẳng lấy nét, là hai tính chất trái ngược nhau, vẫn là một thử thách từ lâu. Ví dụ, chỉ giảm méo sẽ dẫn đến mất độ phẳng của mặt phẳng lấy nét. Ngược lại, việc tìm kiếm độ phẳng của mặt phẳng lấy nét bằng cách giảm thiểu độ cong thị trường có xu hướng dẫn đến méo lớn hơn. Để khắc phục thử thách này, vật liệu và hình dạng của hai thấu kính phi cầu hai mặt được tối ưu hóa trên EF16-35mm f/4L IS USM để cho phép có cả độ phẳng của mặt phẳng lấy nét lẫn khả năng khắc phục méo ở mức cao. Ngoài ra, sắc sai khi phóng đại được cải thiện với sự giới thiệu hai thấu kính UD và thiết kế quang học mới nhất.

― Có bất kỳ ống kính hiệu hữu nào cũng sử dụng các thấu kính phi cầu hai mặt hay không?

Iwamoto Ống kính EF 16-35mm f/4L IS USM sử dụng 2 thấu kính phi cầu hai mặt trong nhóm đầu tiên, một thấu kính trong đó có đường kính lớn. Đây là lần đầu tiên chúng tôi sử dụng một thấu kính phi cầu hai mặt có đường kính lớn như thế. Sự thành công của chúng tôi trong việc xác lập công nghệ cần thiết để sản xuất chính xác một thấu kính như thế đã giúp cải thiện rất nhiều hiệu suất thiết kế của ống kính EF16-35mm f/4L IS USM.

Shimada Ngoài EF16-35mm f/4L IS USM, EF-S10-18mm f/4.5-5.6 IS STM cũng đã góp phần đáng kể vào tiến bộ công nghệ sản xuất của chúng tôi. Nếu chúng tôi đã đi đến thiết kế này sớm hơn vài năm, chúng tôi hẳn đã không thể chế tạo được một chiếc ống kính có cùng mức hiệu suất. Những đột phá về cả thiết kế quang học lẫn công nghệ sản xuất đã dẫn đến sự ra đời của ống kính EF16-35mm f/4L IS USM và EF-S 10-18mm f/4.5-5.6 IS STM.

― Giữa EF16-35mm f/2.8L USM và EF16-35mm f/4L IS USM, cái nào có chất lượng hình ảnh cao hơn? Dĩ nhiên, kết quả có thể khác nhau khi khẩu độ được mở hết và khi khép khẩu.

Iwamoto Khẩu độ tối đa của hai ống kính này là không giống nhau (f/2.8 và f/4), do đó khó có thể đưa ra một sự so sánh đơn giản. Ví dụ như, nếu chúng ta chụp một ảnh với khẩu độ giảm xuống f/8, chất lượng hình ảnh của ống kính EF16-35mm f/4L IS USM là cao hơn vì nó được trang bị công nghệ quang học mới nhất. Có nghĩa là, ống kính f/2.8 có khả năng biểu đạt với độ sâu trường ảnh nông chỉ có thể có được ở khẩu độ tối đa là f/2.8.

― Sức mạnh tái tạo của ống kính EF16-35mm f/2.8L II USM cũng là xuất sắc lên đến phạm vi được bao phủ bởi cảm biến định dạng APS-H, nhưng chất lượng hình ảnh giảm đáng kể ở khu vực ngoại biên. Nếu chúng ta nhìn vào biểu đồ MTF, các vạch cho EF16-35mm f/2.8L USM có ’lượn sóng’ từ tâm ra khu vực ngoại biên. Ngược lại, các đặc điểm của EF16-35mm f/4L IS USM là cực kỳ đơn giản, nó giảm đều khi đến gần khu vực ngoại biên hơn. Lý do có sự khác biệt như thế về các đặc điểm quang học là gì?

Iwamoto Nói chung, đường cong MTF gợn sóng có thể, trong nhiều trường hợp, là do đường cong ở vị trí tại đó nét được lấy (mặt phẳng lấy nét). Với độ phẳng của mặt phẳng lấy nét được cải thiện trên ống kính EF16-35mm f/4L IS USM, các đường từ tâm đến ngoại biên trở nên thẳng hơn và tăng dần nhiều hơn.

― Các đường ngang và các đường dọc trên biểu đồ MTF được thấy là rẽ ra khi nó tiếp cận khu vực ngoại biên. Dạng quang sai nào gây ra hiện tượng này?

Iwamoto Nói chung, điều này phần lớn là do hiện tượng loạn thị. Loạn thị là dạng quang sai gây ra bởi những khác biệt về vị trí ở đó hình ảnh được tạo thành theo hướng ngang và dọc. Sự rẽ nhánh giữa hai đường sẽ tăng khi sự chênh lệch này lớn hơn. Thiết kế của ống kính EF16-35mm f/4L IS USM nhằm giảm thiểu không chỉ đường cong thị trường, mà còn giảm thiểu hiện tượng loạn thị, do đó sự rẽ nhánh giữa các đường ngang và dọc là tương đối nhỏ hơn.

― Sẽ khó khi chỉ duy trì chất lượng hình ảnh ngoại biên trên một ống kính góc cực rộng. Trừ phi đường tròn hình ảnh là đủ lớn, hiệu ứng khắc phục của tính năng IS sẽ không làm cho chất lượng hình ảnh ở khu vực ngoại biên bị giảm?

Iwamoto Để phòng tránh tình trạng chất lượng hình ảnh bị giảm khi tính năng IS thực hiện quy trình khắc phục, chúng tôi đã tối ưu hóa kết cấu ống kính và đạt được một thiết kế đảm bảo một hiệu suất quang học đủ cao.

Kết Cấu Ống Kính EF16-35mm f/4L IS USM

So sánh đường cong MTF

EF16-35mm f/4L IS USM

EF16-35mm f/2.8L II USM

Tần Suất Không Gian	Khẩu Độ Tối Đa		f/8
	S	M	S	M
10 Đường/mm
30 Đường/mm

Các đường thẳng của đường cong MTF cho ống kính EF16-35mm f/2.8L II USM có dạng ’gợn sóng’. Hiệu suất phân giải của 30 đường/mm cũng là tương đối thấp, và giảm đáng kể ở khu vực ngoại biên. Trong khi đó, ống kính EF16-35mm f/4L IS USM duy trì mức tương phản và độ phân giải cao lên đến các cạnh.

Tối Ưu Hóa Bố Cục Ống Kính Để Có Thân Ống Kính IS Nhỏ Gọn Hơn

― Nếu không đưa tính năng IS vào thiết kế, ống kính này có nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn hay không?

Iwamoto Dĩ nhiên, nếu không có bộ phận IS, có thể đạt được một thiết kế nhỏ hơn và nhẹ hơn. Đối với ống kính này, chúng tôi đã sử dụng một bố cục ống kính giúp tránh cho thân ống kính trở nên quá lớn do có bộ phận IS.

Sasaki Bộ phận IS trên ống kính EF16-35mm f/4L IS USM có kích thước nhỏ gọn, được thiết kế tối ưu cho ống kính này. Mặc dù chiều dài chung của ống kính có thể ngắn hơn nếu chúng tôi lược bỏ tính năng IS, trọng lượng sẽ không nhẹ hơn đáng kể, do đó tôi cho rằng có nhiều lợi thế hơn nếu chúng tôi giới thiệu bộ phận IS. Chúng tôi cũng đã điều chỉnh hình dáng của nắp che nắng để có cảm giác nhỏ gọn hơn khi gắn vào ống kính.

― Khi lần đầu tôi cầm ống kính EF16-35mm f/4L IS USM trong tay, tôi tưởng nó thực sự nhẹ, nhưng nó lại hơi nặng hơn so với EF17-40mm f/4L USM. Tôi thấy nó có cảm giác nhẹ hơn bề ngoài, lớn hơn với một thân ống kính dài hơn. Nhân tiện, vui lòng cho biết lớp phủ fluoride là gì và nó có tác dụng gì?

Iwamoto Lớp phủ này có khả năng chống nước và dầu, ngăn bụi bám lên. Ngay cả khi bụi bám vào bề mặt, vẫn có thể lau sạch dễ dàng. Gần đây, lớp phủ fluoride đã trở thành một tính năng tiêu chuẩn trên các ống kính L.

Kích Thước và Trọng Lượng của 3 Ống Kính EF Góc Rộng

Ống kính EF16-35mm f/4L IS USM dài hơn ống kính EF17-40mm f/4L USM về tổng chiều dài, và gần bằng kích thước và trọng lượng của ống kính EF16-35mm f/2.8L II USM.

― Nếu không gắn kính lọc bảo vệ của ống kính, liệu sẽ có nguy cơ bụi bẩn đi vào ống kính cao hơn trong quá trình sử dụng hàng ngày hay không?

Sasaki Đối với sử dụng hàng ngày, không phải lo rằng bụi hay những giọt nước nhỏ đi vào ống kính ngay cả khi bạn không gắn kính lọc bảo vệ. Tuy nhiên, do kết cấu của nó, bụi và những giọt nước nhỏ có thể bị vô tình hút vào ống kính ở đầu xa của vít kính lọc khi thấu kính trước di chuyển tới lui trong quá trình zoom. Để bảo vệ ống kính hiệu quả chống bụi và ẩm trong trường hợp này, bạn nên gắn kính lọc bảo vệ.

― Nếu một lượng nhỏ nước mưa tích tụ ở mặt trong của ống ống thân khi máy ảnh được đặt ở vị trí gần nằm ngang, tôi có thể zoom ống kính như bình thường hay không?

Sasaki Dĩ nhiên, một lượng nhỏ sẽ không thành vấn đề.

― Có thể duy trì một cấu trúc chống bụi và chống nước ngay cả khi thấu kính phía trước di chuyển, hay áp dụng một hệ thống quang học với thấu kính trước đứng yên?

Iwamoto Trong thuật ngữ thiết kế quang học, nhiều thấu kính zoom góc rộng chọn một hệ thống quang học với nhóm đầu tiên đóng vai trò làm thấu kính lõm, và nhóm thấu kính đầu tiên có thể chuyển động trong hầu hết các trường hợp. Nếu chúng tôi áp dụng kiểu zoom trong, ở đó vị trí của thấu kính trước là cố định, chiều dài chung của ống kính sẽ dài hơn và đường kính sẽ lớn hơn.

Thấu kính trước di chuyển được bên trong ống thân

Thấu kính trước di chuyển bên trong ống thân, và chiều dài của ống kính không đổi trong khi zoom. Để đảm bảo đủ khả năng chống bụi và nước trong trường hợp này, nên dùng kính lọc bảo vệ.

― Thay vì dùng một cấu trúc có thấu kính di chuyển bên trong ống thân, việc loại bỏ sự lo lắng về nước tích tụ nếu ống kính có thể mở ra giống như các ống kính truyền thống có ích hay không?

Sasaki Có một số người dùng thích thấu kính trước đứng yên, ống kính không nhô ra thụt vào. Đối với ống kính EF16-35mm f/4L IS USM, ống thân có chiều dài ngắn nhất không phải ở đầu góc rộng, mà là ở tầm zoom tele trung bình. Sau khi cân nhắc độ dài tiêu cự tại đó ống thân là ngắn nhất khi thụt vào, và cũng cân nhắc rắc rối khi zoom, chúng tôi đã quyết định là thiết kế này là thiết kế cân bằng nhất, vì sẽ dễ sử dụng hơn và bền hơn nếu ống thân không nhô ra khi zoom trong khi thấu kính trước di chuyển bên trong ống thân.

― Tôi hiểu. Đối với một ống kính góc cực rộng, thấu kính trước lớn và nặng, do đó thay vì để ống thân và thấu kính trước nhô ra, ống kính có thể chịu được chấn động bên ngoài hiệu quả hơn và hiếm khi phát ra âm thanh do hư mòn, đúng không?

Sasaki Vâng, chính xác là thế. Cụ thể là, nhóm thấu kính góc cực rộng đầu tiên đóng một vai trò rất quan trọng, do đó việc duy trì độ chính xác của nó cũng là chìa khóa để tối ưu hóa chất lượng hình ảnh theo giá trị thiết kế. Ngoài ra, chúng tôi chú ý kỹ lưỡng tình trạng rung lắc nhỏ nhất trong các thấu kính lấy nét, và đã thực hiện những cải thiện đối với cơ chế duy trì hệ thống quang để đạt được mức hiệu suất quang học ổn định. Ngoài ra, chúng tôi cũng chú ý cải thiện độ chính xác phát hiện vị trí của các thấu kính lấy nét. Mặc dù tất cả những thứ này nghe có vẻ nhàm chán, nó là một sự cải thiện tăng dần về độ chính xác thông qua những nỗ lực tích lũy như thế và những bản chỉnh sửa dẫn đến sự cải thiện chung về chất lượng hình ảnh.

Iwamoto Chúng tôi cũng cam kết duy trì mức hiệu suất quang học cao mà chúng tôi đã đạt được mà không có bất kỳ khác biệt nào trong quá trình sản xuất hàng loạt. Bất kể hiệu quả thiết kế có xuất sắc đến đâu, sẽ là vô nghĩa nếu ống kính không thể cung cấp mức hiệu suất vốn có do có lỗi sản xuất. Bằng cách hợp tác với đội ngũ sản xuất để giải quyết vấn đề về việc chúng tôi có thể giới thiệu mức hiệu quả thiết kế cao nhất có thể bằng cách nào vào sản phẩm của mình, chúng tôi đã có thể phát huy tối đa hiệu suất của ống kính EF16-35mm f/4L IS USM.

---

---