在2014年1月刊的《数码相机》杂志中，佳能曾表示今年要大力发展变焦镜头。与当时所说的一样，佳能已经陆续发售了2款镜头。没想到竟成为与现有镜头中焦距和光圈值都不同的新款，逼近了技术的核心。（本文作者：伊达淳一 ）。

译文转载自DCwatch

【EF16-35mm F4L IS USM 和 EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM是什么？】

佳能EF 16-35mm F4L IS USM

EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM

佳能EF 16-35mm F4L IS USM 和 EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM是继EF-M11-22mm F4.5-5.6 IS STM之后搭载IS防抖技术的两支超广角镜头，分别适用于全幅机身和APS-C机身，由于搭载了大口径两面非球面透镜和塑料铸模非球面透镜片，使得变焦画质得到了大幅度的提升。

本文作者对16-35mm f4和10-18mm f4.5-5.6的兴趣点：

1.首次搭载IS防抖的超广角镜头

2.EF 16-35mm F4L IS USM使用非球面镜片，边角画质得到提升

3.EF-S 10-18mm f4.5-5.6镜头试用塑料铸模非球面透镜实现低价与高画质并存

4.大口径非球面透镜生产技术的确立，使新一代超广角变焦得以实现

岛田正太氏

佳能公司图像通信总部ICP第一事业部

“我公司的镜头设定了高目标，以应对未来售卖的高性能相机。”

伊达淳一 ：这次的EF16-35mm F4L IS USM会有什么不同呢？与EF16-35mm F2.8L II USM的镜头构图相对比来看，除了引入了IS光学系统外，好像也没有什么特别大的不同了。

岩本：EF16-35mm F2.8L II USM和EF16-35mm F4L IS USM的共同点是都在第一组使用了2枚非球面透镜，但是EF16-35mm F4L IS USM的非球面透镜是2枚双面非球面透镜。优化这2枚双面非球面透镜的形状和材质，以提高边缘画质。

黄绿色的是非球面透镜，绿色的是高清透镜，红色部分是IS组

伊达淳一 ：提升边缘画质的关键点是什么？

岩本：在广角镜头的设计中，确保矫正失真和画面的流畅性是多年来的两难问题。这是因为其二者具备相冲突的性质。例如：如果单纯地降低失真，画面会失去流畅性。相反，如果抑制了像面弯曲而追求画面流畅性的话，失真也可能变得更严重，因此，这次的EF16-35mm F4L IS USM中，优化2枚双面非球面透镜的材质和形状，解决失真和流畅性的双重难题。而且，通过2枚高清透镜和最新光学设计的运用，力求改善倍率色差。

伊达淳一：迄今为止有哪些产品使用了两面非球面镜头呢？

岩本：EF16-35mm F4L IS USM中，在第一组大口径透镜中使用了两面非球面透镜。这是首次尝试在大口径透镜产品中使用两面非球面透镜。

因为可以生产精度更佳的大口径双面非球面透镜的生产技术得以实现，所以这次的EF16-35mm F4L IS USM在光学性能方面得到了大幅提升。

岛田：不仅是EF16-35mm F4L IS USM，对EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM生产技术的发展也有很大帮助，即使在几年前有相同的设计，但在现实中也造不出同样性能的镜头吧。

伊达淳一：顺便问一下，EF16-35mm F2.8L USM和EF16-35mm F4L IS USM哪一个画质更好呢？我认为在缩小光圈的时候是不一样的。

岩本：我认为光圈F2.8和F4的不同是不能单纯来比较的。比如，缩小到F8来拍照的时候，这个EF16-35mm F4L IS USM因为使用了最新的光学技术，所以会呈现高画质。

但是，在F2.8的镜头中，利用F2.8光圈得到难得一见景深成像，也是应对周围情景一种选择。

伊达淳一：EF16-35mm F2.8L II USM可以得到APS-H格式范围更高的图像质量，但画面周边的画质就陡然下降。

浏览网站上公布的MTF，EF16-35mm F2.8L USM从中央到四周呈现出凌乱复杂的曲线，但这次的EF16-35mm F4L IS USM中，随着到达画面周围，特性缓慢下降，看上去非常柔和。这个不同是由怎样的光学特性造成的呢？

比较MTF。EF16-35mm F2.8L II USM的MTF是呈波浪状的，代表分辨性能的高周波数特性很低，特别是到四周的时候浮动很剧烈。相比之下，EF16-35mm F4L IS USM到四周也可以保持很高的对比度和分辨率。

岩本：一般来说，MFT曲线成波浪状的话，从画面中心到四周，连接焦点位置（图像）的扭曲是造成问题最多的原因。EF16-35mm F4L IS USM改善了图像的流畅性，从中心到四周都变成了很柔和的曲线。

伊达淳一：MFT的弧矢聚焦方向（同心圆方向）和子午聚焦方向（放射线方向）的线向四周散开，这主要是什么样的像差造成的呢？

岩本：一般来说，散光的影响是很大的。所谓散光就是连接图像的位置因为弧矢聚焦和子午聚焦的不同出现的像差，这两条曲线出现了很大的偏离。

EF16-35mm F4L IS USM中，不仅是像面弯曲，散光也大幅降低，所以弧矢聚焦和子午聚焦的差别相对减少。

伊达淳一：我觉得，超广角镜头确保周围的画质本来就很不容易了，又安装了IS（防抖装置）的话，一旦不能保证更大的像圈，防抖的时候周围的画质就会下降的。

岩本：为了避免防抖时画面质量下降而优化了镜头，做了尽可能充分发挥光学性能的设计。

专门设计的防抖装置，将小型进行到底

伊达淳一：如果，没有IS来设计制造的话，还能变得更加小巧轻便吗？

岩本：当然，如果没有IS的话，虽然也可以进行小巧轻便的设计，但是好不容易配置的镜头因为安装了IS体积变得很大，限定其变小。

佐佐木：在EF16-35mm F4L IS USM中安装的IS，是该镜头最为适合的设计，整体变得很紧凑。确实，如果没安装有IS 的话，镜头长度也许能变得很短，但是也不会变得小巧轻便。

与之相比，安装IS的优势还是很明显的。而且还进行了特别设计。而且，无论遮光罩的形状，还是在安装的时候，都能感觉到它的紧凑。

比较3个广角EF镜头的大小和重量。EF16-35mm F4L IS USM比传统的EF17-40mm F4L USM长度更长，几乎和EF16-35mm F2.8L II USM的大小和重量相差无几。

伊达淳一：第一次拿到EF16-35mm F4L IS USM的时候，实际上是感觉很轻的。但是，比EF17-40mm F4L USM又稍感重了一些。镜头伸展后变得更大，感觉或许比看到的更轻。那么，氟化乙烯涂层是什么？有什么样的功效吗？

岩本：因为是不溶于油和水的涂层，所以特点是，污渍很难附着在表面，即便是沾到了污渍只要轻轻擦拭即可。最新的L镜头就改为了氟化乙烯涂层。

伊达淳一：说到涂层，佳能是SWC（亚波长结构镀膜），是在镜头表面涂上无数楔形构造的纳米涂层吗？其特点是对于大入射角的光线，发挥了优秀的防反射功效，但是对于诸如太阳光之类的强光源进更加容易入画面的EF16-35mm F4L IS USM来说，却没有使用SWC，这是为什么呢？

岛田：因为是模拟了眩光和逆光环发生而设计的，所以这个镜头不用使用SWC，也可以达到目标性能。

岩本：对于逆光环，除了使用该涂层，在光学设计上也做了很多工作。从设计的最初阶段，就考虑到眩光和逆光环而进行着设计，所以意在降低眩光和逆光环。

伊达淳一：看到商品目录的时候，有这样一条解释，“在变焦过程中，因为前面的镜片可以活动，所以为了充分发挥防尘和防水性能，很有必要安装一个佳能另售的77mm保护滤光片”。如果没有安装保护滤光片的话，即使是平时使用，也会增加异物和灰尘进入镜头内部的风险，是这样吗？

佐佐木：如果是平时使用的话，即使没有保护滤光片也不用担心灰尘和水进入到镜头内部。但是从构造上来说，由于变焦镜头会缩回，最前面镜片中的滤光片螺丝位置就会露出，就有可能在不注意的时候使灰尘和水滴进入。

佐佐木邦彦

佳能公司图像通信总部ICP第一研发中心

“新的16-35mm，搭载聚焦透镜，能发挥稳定的光学性能”

伊达淳一：相机在水平待机状态下，雨水不小心进入到镜筒里的话，变焦的话也没问题吗？

佐佐木：当然，这种程度的水滴是没有问题的。

伊达淳一：移动镜头前面的镜片，保证了防尘和防水的构造，或者用不能移动镜头前面镜片的光学系统，就不可以吗？

岩本：使用光学设计的话，普通的广角变焦多会选择“负先行型”的光学系统（第一组凹透镜起作用的镜头），这样类型的镜头，第一组大都是可移动的。而且，前面的镜片的位置有固定的内置变焦的话，镜头的长度和口径也会变长变大。

伊达淳一：在镜筒中，没有镜头伸缩的构造，像普通变焦镜头的镜筒那样，前端就这样伸出去的话，不担心水会流进去吗？

佐佐木：也有顾客觉得，最前面镜片固定了不会伸缩镜筒的镜头，操作起来很容易。

而且，这个EF16-35mm F4L IS USM考虑到平衡性后决定采用这样的做法。镜筒最短的时候不是广角端而是在中间区域。考虑到镜筒在收回时要寻找变得最短的焦点，镜筒长度不会因为变焦而发生变化，所以在镜筒内，采用能够使前面的镜片活动的这样的构造，是为了使操作容易且有刚性感。

前面的镜片可以在镜筒内侧移动，所以镜头长度没有发生变化。为了充分发挥防尘和防水的性能，推荐使用保护滤光镜

伊达淳一：超广角变焦前面的镜片大而重，所以镜筒就这样伸出去，露出最前面的镜片，与之相比，长度没有变化，前面镜片在镜筒内移动，但是外界的冲击也似乎很强，所以也随着时间的推移稍有松动吧。

佐佐木：正如您所说。特别是超广角变焦，第一组镜头的作用很大，要很好保护这组镜头的精度，达到预期设计的画质。而且，聚焦透镜也非常在意轻微地抖动，因此做出了改良了保护光学系统的构造，为了达到稳定的光学性能的妥善设计。

此外，还注意提高了聚焦透镜的位置检测精度。虽然每一个都非常不起眼，但是花这样的功夫和进行改良，一点点积累，使得精度慢慢提升，总体画质终于也有了提升。

岩本：为了使最终的光学性能达到如此的高度，达到毫无偏差可以量产的阶段，这也是一直在做的事。无论设计出的性能多么高，如果受到制造过程中的误差影响的话，使原有的性能得不到发挥，就是毫无意义的。

为了解决高性能设计如何制造这样的难题，一直埋头致力于生产现场，最终使EF16-35mm F4L IS USM的性能得到了最大发挥。

伊达淳一：这不过是我本人自己的感想，就是EF100mm F2.8L IS USM发售了，我感觉EF镜头的分辨性能要尽可能的极力提升，把设计值和设计思想作为目标，要区别于以往的产品吧？

岩本：具体的我没法回答您，但是数码相机的像素正在急速提升，为此镜头性能的目标值上也确实在不断改良进。

伊达淳一：最新的L镜头，达到了多少像素，它是为了尽可能充分发挥分辨率而设计的吧？

岛田：镜头是发售以来我们一直坚持在做的产品，我们自己对此也有清楚的意识，设定未来的相机要尽可能充分发挥性能为目标，努力研发。

伊达淳一：通过安装最新的L镜头，索尼α7R的拍摄确实得到了高精细的画质。现在，佳能最高像素的是22万像素的EOS 5D MarkIII，不过可惜的是，EOS 5D MarkIII没有发挥L镜头的极致。

我是反对无意义的高像素的，如果有与像素相称的高性能镜头的话，到想好好见识一下它实实在在的成像力。因为使周围画质优异的超广角变焦面世了，所以期待着EOS高画质模型的面世。

但是，提高镜头的分辨性能，也会失去一些东西的吧？也听过一旦提升分辨率，色调会变得很难出现这样的话。

岩本：我们所指的高画质镜头，是分辨率和对比度都很高的镜头。但是，只一味的追求高画质的话，镜头会变得大而重，价格也会很高，所以，权衡这两方面，我们把目标设定为适应时代的、合适的分辨率来进行设计。

岩本俊二

佳能公司图像通信总部ICP第一研发中心

“这是首次在EF16-35mm F4L IS USM这样大口径的镜头中采用两面非球面透镜”

伊达淳一：接上，关于EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM，价格非常便宜呢。基于什么样的目标发售了这款镜头呢？

岛田：在订购了标准变焦配套元件和双变焦配套元件后，还想计划购买一套超广角镜头配套元件。

因此，购买镜头配套元件的客户占到了4-5成，调查结果显示他们只使用了镜头配套元件。但好不容易单反面世了，缺还不知道可互换镜头的乐趣是多么的遗憾的事啊，我们特别想让客户知道，使用可互换镜头会拥有新的广阔的表现力。

刚刚结束了为什么只停售了镜头配套元件的调查，因为与镜头配套元件相比，很难分清有怎样不同的呈现力。也许总是说可互换镜头的价格太高了。

所以，与目前的可互换镜头相比，已经计划了相当于35mm换算下的16mm超广角镜头。它是同时实现低价格购买，和入门模型的组合这两方面达到平衡的小型轻便镜头，而且，可以很享受镜头配套元件带来的明显不同和崭新的表现。

伊达淳一：和传统的EF-S10-22mm F3.5-4.5 USM没有竞争吗？

岛田：EF-S10-22mm F3.5-4.5 USM是，远望端焦距在22mm，标准变焦的焦距和重叠领域很宽广，具备距离刻度和高档次的外观。没有安装IS，所以光圈F值在F3.5-4.5和2/3-段到1/3段的时候最亮，老用户很讲究这点。

伊达淳一：画质在哪方面得到提升了呢？

中原：虽然有时光圈F值也被缩小，但一看到MTF的特点就会明白，EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM成为了价格便宜且高性能的镜头。

中原诚

佳能公司图像通信总部ICP第一研发中心

“由于大口径塑料铸模非球面透镜生产技术的实现，使得EF-S10-18mm成为产品变得可能”

比较MTF。EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM价格虽然十分便宜，却拥有与EF-S10-22mm F3.5-4.5 USM同级别以上的对比度和分辨性能。特别是在广角端的周边提升了画面质量。

伊达淳一：相当于16mm的视角，对于初学者来说会感觉超广角过大。控制变焦比率希望拥有小型轻便的话，在EF-M11-22mm F4-5.6 IS STM这样的焦距范围使用，与标准变焦的影像重叠，会感到操作变得方便吗？

岛田： 就像刚才提到的那样，能感觉到与镜头配套元件有明显的不同，所以与EF-S10-22mm F3.5-4.5 USM一样，10mm的起点是不会很差的。

伊达淳一：我很在意支架是树脂材质这一点。那么坚韧性方面没问题吗？

水岛：经常被质疑结构的问题（笑），使用了耐冲击性和耐磨性都具备的优质的耐久力材料（高性能工程材料），通过了我们公司的测试，确定是没有问题的。

水岛正康

佳能公司图像通信总部ICP第一研发中心

“EF-S10-18mm采用了树脂材质的支架已达到轻便的目的。强度韧性方面很好”

伊达淳一：既然这样，为什么其他镜头都采用了金属支架呢？

水岛：根据镜头的大小和重量，对支撑镜头支架的强度要求也是不同的。要支撑像超望远镜镜头和大口径镜头这样很重的镜头，还是金属支架的强度更加适合。但是，这个镜头非常轻，强度韧性方面很好，所以采用了树脂材质。

比较2个广角EF-S镜头的尺寸和重量。缩短远望端视角和光圈F值，采用塑料铸模非球面透镜和树脂支架，所以可以实现小巧轻便和低价格。是新手也可以简单上手的超广角镜头。

塑料铸模非球面透镜的生产技术可能用于EF-S10-18mm

伊达淳一：EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM在光学设计方面的技术关键点是什么？

中原：这个镜头的特点是在前面的第2组采用了大口径塑料透镜，因此镜头可以很轻，价格也很低，而画质可以得到大幅提升。

EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS ST镜头构图（黄绿色的是非球面透镜，绿色的是高清透镜，红色部分是IS组）。在前面第二组采用了大型塑料铸模非球面透镜

过去也使用过小口径料铸模非球面透镜，但是用于EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM的塑料铸模非球面透镜，曲率半径会变得很大，这样的话很难达到严格的品质标准。

因为实现了这种大口径塑料铸模非球面镜头生产技术，所以说EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM已经可以进行产品生产也不为过。

此外，也注意到了在视频使用这方面的设计。采用了在静态中拥有流畅性能的AF-STM，特别是随着聚焦，像倍率尽可能减少变动。

伊达淳一：F16-35mm F4L IS USM和EF-S10-18mm F4.5-5.6 IS STM都采用了非球面透镜，提升这样的透镜的生产技术，是其成为商品的重中之重。