Ống kính EF100-400mm f/4.5-5.6L IS USM, một ống kính đã nhận được sự ủng hộ rộng rãi của các nhiếp ảnh gia phong cảnh, đã trải qua quá trình làm mới sau khoảng 16 năm. Bài viết này là một bản tóm tắt nội dung phỏng vấn các nhà phát triển ống kính EF100-400mm f/4.5-5.6L IS II USM. (Trình bày và ảnh chụp những người được phỏng vấn được thực hiện bởi Ryosuke Takahashi)

Trang: 1 2

Khoảng cách lấy nét tối thiểu giảm xuống một nửa (0,98 m) so với các ống kính trước đây

- Khoảng cách chụp tối thiểu đã giảm xuống khoảng một nửa so với các ống kính trước đây. Câu chuyện và những bí mật đằng sau công nghệ giúp đạt được mức giảm như thế là gì?

Sugita Để rút ngắn khoảng cách lấy nét tối thiểu, hoặc bạn phải di chuyển toàn bộ nhóm thấu kính lấy nét hoặc tăng khả năng của nó. Cách đầu tiên cho phép lấy nét cận cảnh bằng cách cho phép bạn có không gian để di chuyển trong khi cách thứ hai cho phép lấy nét cận cảnh ngay cả với sự chuyển động nhỏ. Lần này cả hai cách đều được sử dụng. Cụ thể là, khi khả năng của thấu kính lấy nét được nâng cao, nét thay đổi nhiều ngay cả khi thấu kính di chuyển ít. Do đó, điều rất quan trọng là thấu kính được kích hoạt mà không phát ra tiếng lách cách. Ngoài ra, sự chuyển động của thấu kính lấy nét cũng liên quan chặt chẽ với độ chính xác AF. Chuyển động này phải cực nhanh, nhưng đồng thời cần có sự điều khiển chính xác cao để dừng thấu kính chính xác tại điểm bạn muốn. Vấn đề này đã được khắc phục bằng cách hợp tác với các nhà thiết kế cơ khí để sử dụng một cơ chế không phát ra tiếng lách cách. Nếu đây chỉ là một thiết kế quang học trên lý thuyết, chúng tôi có thể, ở mức độ nhất định, đi đến một thiết kế tương tự bằng cách mở rộng công nghệ treo truyền thống. Tuy nhiên, để tăng độ chính xác của nó, việc tìm ra một sự cân bằng giữa thiết kế quang học và thiết kế cơ học trở thành một điểm quan trọng trong việc cố đạt được khoảng cách chụp tối thiểu chỉ 0,98 m.

Nagao Tôi sẽ giải thích trên quan điểm thiết kế cơ học. Lần này, vấn đề chính là chúng tôi có thể đáp ứng yêu cầu của các nhà thiết kế quang học ở mức nào để tăng lượng chuyển động của các thấu kính lấy nét có độ nhạy cao. Cuối cùng, chúng tôi đã có thể đáp ứng các điều kiện cần thiết để đáp ứng thiết kế cơ học với các thông số thiết kế lần này. Mặc dù thấu kính lấy nét áp dụng một cấu hình được vận hành bằng một cơ chế cam giống như trong một chiếc ống kính zoom, điều này phụ thuộc vào việc cơ chế cam có thể được thực hiện ngay từ đầu hay không. Vấn đề tiếp theo là liệu thấu kính lấy nét có thể được vận hành chính xác dọc theo các rãnh cam hay không. Chúng tôi đã giải quyết vấn đề này bằng cách giới thiệu một "Cơ Chế Chống Tiếng Lách Cách" để thấu kính lấy nét có thể được vận hành mà không phát ra tiếng lách cách đồng thời duy trì độ chính xác của nó. Tiếp theo, chúng tôi phải duy trì mômen cần thiết để vận hành thấu kính trong một phạm vi có thể được vận hành bằng một bộ dẫn động. Mặc dù mômen có thể bị giảm nếu góc quay của thấu kính lấy nét tăng, có một số vấn đề khi làm như thế. Ví dụ, khó đặt cam bên trong không gian hạn hẹp và duy trì cấu trúc cơ học bao gồm cơ chế chống tiếng lách cách. Chúng tôi cũng đã nghĩ đến việc làm cho ống thấu kính mỏng hơn nhưng làm như thế sẽ làm mất tính chắc chắn cần thiết. Tôi cho rằng thành tựu quan trọng của chúng tôi là đưa ra một thiết kế cơ học chỉ di chuyển như mong muốn của các nhà thiết kế quang học đồng thời cho phép đặt mọi thứ trong một không gian hạn hẹp.

- Quang sai sẽ không tăng nếu khoảng cách lấy nét tối thiểu giảm phải không? Loại công nghệ nào được sử dụng để khắc phục vấn đề này?

Sugita Chúng tôi đã khắc phục vấn đề này bằng cách tối ưu hóa sự bố trí chung của thấu kính đồng thời cho phép một phần thấu kính nổi lơ lửng.

- Ngay cả rơi vào trường hợp đó, sự giảm 50% khoảng cách chụp tối thiểu không có gì là đáng mừng……

Sugita Vâng, đúng vậy. Thấu kính lấy nét được thiết kế để di chuyển dọc theo các rãnh cam kết hợp của cả thấu kính lấy nét lẫn thấu kính zoom. Nói cách khác, một phần lớn thành tựu này là ở việc tạo ra một mối quan hệ mong muốn một cách thành công bằng cách kết hợp các cam này một cách phức tạp.

- Lĩnh vực này có nên được gọi là tay nghề chỉ có ở quy trình sản xuất các ống kính dài hay không?

Sugita Không. Kỹ thuật này cũng được sử dụng ở các ống kính zoom tiêu chuẩn nhưng vì thủy tinh trong thấu kính lớn phía trước di chuyển trong ống kính này, khu vực này được tích hợp phương pháp do có nhu cầu cần phải cân bằng những thay đổi ở mômen zoom phát sinh từ điều này và mối quan hệ của tốc độ chuyển động với các nhóm thấu kính khác.

Công nghệ phủ mới để giảm lóa và bóng ma

Trong một lớp phủ phim có nhiều lớp, một "bề mặt tiếp xúc" được tạo ra ở biên với không khí, dẫn đến lượng phản xạ cố định. Tuy nhiên, trong công nghệ mới Air Sphere Coating, sự hình thành một bề mặt tiếp xúc được điều tiết bằng cách sử dụng các quả cầu khí trên bề mặt lớp phủ để dẫn hướng ánh sáng một cách hiệu quả. Lớp phủ bên dưới lớp trên cùng là lớp phủ phim có nhiều lớp truyền thống dạng kết tủa hơi.

- Câu hỏi tiếp theo là về ASC (Air Sphere Coating). Trước tiên, ASC là dạng công nghệ gì và nó khác với lớp phủ thấu kính truyền thống như thế nào?

Sugita ASC là một công nghệ sẽ được tích hợp kể từ ống kính này trở đi và là viết tắt của "air sphere coating" (lớp phủ khí cầu). Ở lớp phủ truyền thống, nhiều lớp phim được phủ dùng một phương pháp được gọi là kết tủa hơi. ASC về cơ bản cũng giống vậy nhưng nó có một lớp ngoài cùng đặc trưng có tiếp xúc với không khí. Chỉ số khúc xạ của lớp này là thấp hơn đáng kể so với lớp phim kết tủa hơi bình thường. Phản xạ xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc của chất trung gian có một chỉ số khúc xạ khác và chỉ số khúc xạ của chất trung gian càng lớn, hệ số phản xạ sẽ càng lớn. Có một giới hạn về mức phản xạ có thể được ức chế bởi các vật liệu kết tủa hơi thông thường tại bề mặt tiếp xúc với không khí vì tồn tại một mức chỉ số khúc xạ nhất định ngay cả ở một vật liệu có chỉ số khúc xạ thấp nhất. Ngược lại, các lớp phủ thấu kính dạng phim kết tủa hơi đã cải thiện nhiều với sự ra đời của một "lớp có chỉ số khúc xạ cực thấp". Công nghệ phủ này được gọi là ASC.

- Nếu bạn xem sơ đồ cắt ngang, nó có một cấu trúc dạng tổ ong trông gần giống như bọt styrofoam.

Sugita Điều này là vì các khí cầu đã được bố trí một cách có hệ thống. Công nghệ này làm cho chất trung gian trông như thể nó là một vật liệu có tỉ trọng thấp bằng cách lót các khí cầu kích thước nano, nhỏ hơn bước sóng ánh sáng trên bề mặt. Nói cách khác, bằng cách đan xen khí trên bề mặt của lớp phủ, vật liệu này trông như thể nó có chỉ số khúc xạ thấp đối với ánh sáng.

- Có bất kỳ sự khác biệt nào về vật liệu bề mặt so với các vật liệu truyền thống hay không?

Sugita Không. Vật liệu này giống như vật liệu của các lớp phim kết tủa hơi bình thường.

- SWC được xem là công nghệ nhận ánh sáng trong khi thay đổi tỉ trọng tại bề mặt tiếp xúc. Nó có phải là giống với ASC hay nó có một nguyên tắc hoạt động khác?

Sugita Mặc dù nó là giống nhau về mặt nó làm thay đổi chỉ số khúc xạ nhìn thấy với một cấu trúc nhỏ hơn bước sóng ánh sáng, cách tạo ra nó là hoàn toàn khác biệt. SWC hình thành một lớp phim hình nêm có các tính chất rất gần với tính chất của không khí vì có rất ít vật liệu phim và nhiều không khí ở các khu vực sắc của bề mặt ngoài cùng. Khi bạn tìm hiểu kỹ hơn, tỉ trọng của cấu trúc này sẽ tăng. Công nghệ này sử dụng lý thuyết là hiện tượng phản xạ xuất hiện ở những khu vực có sự thay đổi chỉ số khúc xạ, do đó nếu chỉ số khúc xạ thay đổi từ từ, phản xạ sẽ xuất hiện khó hơn.

- Ông có thể giải thích các nguyên tắc của ASC dựa trên điều đó hay không?

Sugita Vâng. Không như SWC trong đó tỉ trọng thay đổi từ từ, trong trường hợp ASC, giống như một lớp phim kết tủa hơi, một phương pháp làm suy yếu phản xạ tại bề mặt tiếp xúc khí dùng kỹ thuật làm nhiễu được sử dụng. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng một lớp có chỉ số khúc xạ cực thấp ở bề mặt ngoài cùng tại bề mặt tiếp xúc với không khí, sự phản xạ, lớn nhất tại bề mặt tiếp xúc không khí, được giảm. Khái niệm này dựa trên việc làm suy yếu và khử phản xạ của ánh sáng bằng nhiều lớp phủ được xếp bên dưới.

- Nếu bạn nhìn vào cấu hình ống kính, ASC được thực hiện trên một trong các thấu kính ở nhóm thấu kính thứ 5. Có lý do đặc biệt cho việc này không?

Sugita Bất kể bạn làm gì, hiện tượng bóng ma và lóa sẽ luôn xuất hiện trong ống kính. Dĩ nhiên, một thiết kế quang học đã được thực hiện để tránh hiện tượng này nhưng nếu chú ý quá nhiều vào việc ngăn chặn hiện tượng bóng ma và lóa trong thiết kế, thì hiệu suất quang học chính có thể bị ảnh hưởng. Do đó, lần này chúng tôi đã giải quyết các vấn đề này bằng cách thực hiện ASC trên các bề mặt cụ thể đồng thời duy trì sự cân bằng quang học để đạt được hiệu suất ống kính.

Những cải thiện ở cơ chế IS

- IS (image stabilizer) đã được cải thiện với sự giới thiệu “Chế Độ 3", v.v. Cơ chế IS đã thay đổi thế nào trong 16 năm qua?

Nagao Điểm đầu tiên có thể chỉ ra là sự cải thiện về cấu trúc để giảm lực kháng ma sát ở chỗ có thể khi hệ thống bù quang học đang hoạt động. IS trên mẫu máy trước đây sử dụng một cấu trúc để trượt trục dẫn hướng nhằm dẫn hướng chuyển động của hệ thống bù quang học. Ở các ống kính mới nhất, bao gồm mẫu ống kính này, một cấu trúc dẫn hướng lăn bi được áp dụng. Bằng cách cải thiện cấu trúc cơ học và điều khiển để giảm tổn thất năng lượng trong quá trình phát động, các chuyển động cơ học được mượt mà hơn đáp lại tín hiệu bù. Điều này cho phép chúng tôi cải thiện rất nhiều hiệu ứng bù đối với rung lắc máy.

- Những khác biệt lớn với mẫu tiền thân của nó là gì về mặt độ bền của ống kính?

Nagao Khác biệt lớn nhất là ở cấu trúc khung bên trong. Độ dày của các bộ phận trong cấu trúc khung đỡ thấu kính từ ngàm lắp đến đầu ống kính đã được nâng cao. Việc chỉ tăng độ dày thôi có thể làm tăng sức chịu nhưng vì trọng lượng cũng tăng, độ dày tại các bộ phận nhất định đã được giảm hết mức có thể đồng thời duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc. Những thay đổi đã được thực hiện một cách có chọn lọc, với độ dày được giảm ở những chỗ không cần thiết đồng thời những chỗ phải gia cố đã được gia cố.

- So với mẫu trước đây, mẫu mới này có tốt hơn về mặt hiệu suất chống bụi và chống bắn tóe hay không?

Nagao Cấu trúc chống bụi và chống bắn tóe cơ bản là dựa trên các mẫu từ thế hệ EF70-300mm f/4-5.6L IS USM. Những chỗ được gia cố cụ thể bao gồm các khớp nối giữa các bộ phận và đệm bít ở các khu vực chuyển động.

- Tôi thấy rằng những chỗ lộ ra khi zoom đã được làm cho kín khí hơn.

Nagao Vâng, chính xác là thế. Vì có lượng lớn khu vực lộ ra do có tỉ lệ zoom, sự thay đổi lớn về thể tích ở cả đầu góc rộng và đầu tele là một đặc điểm của ống kính. Do đó, một đoạn "xả khí" đã được lắp cho phép khí thoát ra nhưng nước và bụi không đi qua ống kính, với việc khí bị hút vào và đẩy ra bởi thao tác zoom. Dĩ nhiên, bộ phận này được lắp đặt không chỉ ở những chỗ nhìn thấy được từ bên ngoài mà còn ở tất cả các khu vực bên trong của ống kính.

Cơ cấu lắp chân máy đã thay đổi để đáp ứng ý kiến phản hồi của người dùng

- Ngàm lắp chân máy đã được thiết kế lại. Những đặc điểm mới là gì và nó dễ sử dụng ở mức nào?

Nagao Bản thân ngàm lắp đã được thiết kế lại để đáp ứng mong muốn của người dùng. So với mẫu trước đây, các vị trí hai bên và theo chiều dài có thể được thay đổi dễ dàng hơn. Vì có thể dễ dàng tháo ngàm lắp chân máy ra, thể tích chung của ống kính có thể được giảm khi cầm trên tay.

- Tôi thấy rằng thân chính của ngàm lắp chân máy có kích thước nhỏ gọn. Những nếu nó lớn hơn không phải là tốt hơn sao?

Nagao Điều này không thành vấn đề vì cấu trúc hoàn toàn khác biệt với mẫu trước đây. Dĩ nhiên, có một số chỗ đã được làm dày hơn để tăng độ cứng của ngàm lắp chân máy. Đối với sản phẩm này, chúng tôi đã nghiên cứu cẩn thận hình dạng để xem liệu có bất kỳ chỗ nào chúng tôi có thể giảm kích thước đồng thời duy trì đủ độ cứng để làm cho nó nhẹ hơn hay không. Ngoài ra, có một cảm giác liền lạc trong thiết kế vòng và ống thấu kính, để bạn có thể mang theo hiệu quả. Ngoài ra, bằng cách làm cho vòng này không tháo ra được, cấu trúc bên trong có thể được thiết kế hợp lý hơn, cho phép di chuyển thấu kính mượt mà hơn.

- Tôi thấy có một cái ô đã mở trong nắp che ống kính để điều chỉnh kính lọc PL, v.v.

Nagao Điểm này trực tiếp phản ánh ý kiến phản hồi của khách hàng. Một chiều dài cho sẵn luôn là cần thiết đối với nắp che ống kính của ống kính zoom tele loại này để có được hiệu quả che nắng đầy đủ. Trước đây, khi chụp với nắp che được lắp vào, điều này có thể dẫn đến việc bạn phải dùng tay để xoay kính lọc PL từ phía trước nắp che sau khi cố định bố cục, việc này có thể làm thay đổi khoảng cách lấy nét hoặc làm cho chân máy di chuyển. Do đó, lần này để cải thiện khả năng dễ vận hành, chúng tôi đã lắp một ô mới để điều chỉnh kính lọc PL.

- Trước khi chúng ta kết thúc phỏng vấn, ông có muốn chia sẻ điều gì khác với chúng tôi không?

Yokota Nếu tôi có thể trích lời của một nhà thiết kế của công ty, thiết kế này nhấn mạnh nhiều vào lĩnh vực chức năng và hiệu suất dễ sử dụng, do đó bạn hãy tự tìm hiểu.

Nagao Ống kính này là một sự kết hợp 16 năm công sức và ý tưởng. Bạn nên tự tìm hiểu.

Sugita Tôi cho rằng chúng tôi đã đạt được hiệu suất quang học cao nhất. Đây là một sản phẩm có thể phát huy hết sức mạnh của một chiếc máy ảnh đa điểm ảnh. Sẽ rất tuyệt nếu khách hàng có thể thưởng thức niềm vui của việc chụp ở khoảng cách lấy nét tối thiểu dưới một mét với một ống kính 400 mm.

- Cảm ơn ông hôm nay đã dành thời gian cho chúng tôi.