Интервью с разработчиками Canon RF 10-20mm F4 L IS STM

В октябре был выпущен долгожданный многими сверхширокоугольный объектив Canon RF10-20mm F4 L IS STM. Предыдущая модель, EF 11-24mm F4L USM, имела отличные оптические характеристики, но это был огромный и тяжелый объектив. Новинка весит вдвое меньше и оснащена оптической стабилизацией изображения, которой не было у EF. Почему это стало возможно? Редакции популярного японского издания dc.watch удалось пообщаться с разработчиками Canon Inc. из оптического подразделения Центра развития оптических технологий о секретах этого объектива, мы публикуем перевод этой беседы.

─ Разве это не то же фокусное расстояние, что у EF 11-24mm F4L USM, но во время разработки фокусное расстояние стало 10-20 мм?

Макото Накахара: Идея оптики RF заключается в том, что они обеспечивают ценность, которую невозможно достичь с помощью объективов EF, и мы хотим, чтобы люди могли испытать более широкое разнообразие для самовыражения. Поэтому еще на этапе проектирования мы хотели добиться сверхширокого угла обзора 10 мм, что шире, чем у EF11-24mm F4L USM. Качество изображения у объектива EF11-24mm F4L USM также довольно хорошее, поэтому мы спроектировали его так, чтобы он имел широкий угол, сохраняя при этом качество изображения.

─ Почему 10 мм?

Накахара: На начальном этапе оптического проектирования мы обдумывали, стоит ли использовать несколько фокусных расстояний в широкоугольном положении, и приступили к проектированию, поскольку 10 мм казались реалистичной отправной точкой. 9,5 мм было бы слишком много, поэтому решили начать с 10 мм, принимая во внимание общий баланс.

─ Почему вы выбрали 20 мм вместо 15 мм или 24 мм для телеобъектива?

Накахара: Для сверхширокоугольного объектива сложно увеличить масштаб зума, сохранив при этом высокое качество изображения, но мы хотели добиться двукратного увеличения. На этапе проектирования стало ясно, что можно добиться 20 мм без увеличения размеров, сохраняя при этом высокое качество, поэтому телеобъектив был увеличен до 20 мм.

─ Он значительно меньше, чем EF11-24mm F4L USM, но в чем была основная причина этого?

Накахара: Есть три основных элемента. Первый – короткий бэк-фокус. Чем шире угол, тем труднее становится сохранять задний фокус. В случае зеркальных объективов& необходимо увеличить светосилу на передней части объектива, чтобы обеспечить задний фокус, что приводит к значительным искажениям и искривлению поля зрения. Чтобы подавить эти аберрации, количество линз спереди увеличивается, что делает переднюю линзу большой и тяжелой. С другой стороны, короткий задний фокус беззеркальных камер уменьшает количество линз спереди, делая передний элемент значительно меньше. Второй — электронная коррекция аберраций искажений камерой. Чем шире угол, тем сложнее становится подавить искажения объективом. Применяя электронную коррекцию аберраций со стороны камеры, можно уменьшить сам объектив. Третий – использование двусторонней асферической линзы большого диаметра. Разместив ее спереди, можно подавить искажения и кривизну поля, что в значительной степени способствует миниатюризации.

─ Малый размер также влияет на вес?

Накахара: Да. Поскольку объектив стал меньше, это также привело к снижению веса. Кроме того, производственный отдел берет на себя задачу обработки очень сложных линз, таких как тонкие вогнутые линзы, которые необходимы для уменьшения и облегчения продуктов, и производственный отдел реализует желание разработчиков сделать продукты меньше и легче.

Акихико Масуки: Мы сокращаем количество металлических деталей и используем формованные детали, сохраняя при этом прочность. В результате вес можно уменьшить, сделав его легче.

─ Значительным является включение оптической стабилизации изображения (IS), которой не было в EF11-24mm F4L USM. Было ли решение о включении IS решено еще на стадии проектирования?

Накахара: Желание включить IS присутствовало на ранней стадии проектирования, поскольку объектив RF может использовать преимущества своего короткого заднего фокуса и быть более компактным. С помощью IS в объективе можно дополнительно подавить периферийное размытие.

Акира Сато: Разработав способ координации стабилизации изображения в объективе и стабилизации изображения в камере, мы нашли новый метод управления, который может подавлять периферийное размытие, и работали над его разработкой совместно с камерой. Если вы сосредоточитесь на коррекции только периферийных областей, производительность IS в центре изображения будет немного пожертвована. В этом не было смысла, поэтому мы разработали способ, чтобы добиться характеристик IS, эквивалентных характеристикам обычного объектива даже в центре. В зависимости от ситуации мы переключаемся на контроль, при котором приоритет периферийных областей слегка меняется, в то время как центральная область остается полностью эффективной, как и раньше.

─ Как это контролируется?

Сато: Когда при использовании широкоугольного объектива происходит дрожание камеры, искажение перспективы больше на периферии изображения, что приводит к такому явлению, при котором изображение трясется по-разному на периферии, чем в центре. Поэтому встроенная стабилизация изображения используется для преимущественной коррекции размытия в периферийных областях, а встроенная стабилизация изображения в камере используется для оптимизации коррекции размытия в центре. Кроме того, существует ограничение на перемещение объектива IS, поэтому, если дрожание камеры станет слишком сильным, управление переключится на приоритет стабилизации изображения в центре.

Накахара: С оптической точки зрения мы спроектировали объектив так, чтобы максимально подавить периферийные искажения, и дополнительно оптимизировали всю систему посредством совместного управления с системой стабилизации изображения на стороне камеры.

Томоя Масамура: Встроенный в камеру стабилизатор изображения сдвигает изображение, перемещая датчик. Внутриобъективная IS способна не только смещать изображение, но и преобразовывать его. Хотя это один и тот же IS, они могут делать разные движения, поэтому, если вы правильно их объедините, вы сможете подавить размытие в изображении.

─ Используется ли также программная коррекция изображений?

Накахара: При съемке фотографий коррекция периферийного размытия изображения не выполняется. Единственная часть, которая обрабатывается программным обеспечением, — это управление, например, такое сильное перемещение оптической системы и такое сильное перемещение датчика при таком сотрясении. При съемке видео при включении электронного стабилизатора изображения используется коррекция изображения для подавления деформации перспективы. Это позволяет уменьшить периферийное размытие даже при больших размытиях.

─ В настоящее время это можно использовать только EOS R5. Будет ли объектив также совместим с другими моделями, оснащенными встроенной системой стабилизации изображения, такими как EOS R6 Mark II?

Масуки: Мы думаем, можно ли сделать его совместимым с другими моделями.

─ Эффективна ли периферийная стабилизация изображения даже с камерами без встроенной системы стабилизации изображения, такими как EOS R8?

Накахара: Да. По сравнению со встроенной стабилизацией изображения, стабилизация изображения в объективе RF10-20mm F4 L IS STM может лучше подавлять периферийное размытие. Вместо того, чтобы сосредоточиться на движении линзы IS, мы разработали ее форму и расположение так, чтобы подавить периферийное размытие по сравнению с обычными линзами.

─ Это фокусное расстояние также популярно при съемке звездных пейзажей, но учитывали ли вы при разработке, например, значение диафрагмы F2.8 вместо F4?

Накахара: На начальном этапе проектирования мы учитывали различия в фокусном расстоянии и числе F. F2.8 немного великоваты по размеру, и чтобы удержать его в пределах определенного размера, было бы невозможно сделать ФР около 11 мм, как в прошлый раз. Мы хотели добиться фокусного расстояния 10 мм и размер примерно таким же, как у серии F4. Поэтому, когда мы думали о значении F, то F4 полностью подойдет для продукта, поэтому мы приступили к проектированию.

Масуки: Он идеально сбалансирован.

Накахара: Мы думали о балансе, работая над оптической конструкцией. Сделать фокусное расстояние шире не получится, но качество изображения упадет, изображение станет больше, а стоимость увеличится. Мы разрабатываем оптические продукты с учетом такого баланса.

Масуки: На этот раз объектив компактный, легкий и имеет высокое качество изображения.

Накахара: Оптические характеристики можно улучшить, увеличив количество линз или сделав их больше. Однако это может привести к большим отклонениям во время производства. Идеальный дизайн — это тот, который улучшает производительность при минимизации индивидуальных отклонений.

─ Сложнее ли, когда объектив становится больше?

Накахара: Да. В частности, чем больше асферическая линза, тем сложнее ее обработать с высокой точностью. В сотрудничестве с производственным отделом мы провели многочисленные симуляции, чтобы добиться высоких оптических характеристик, одновременно добиваясь очень точной и простой в обработке формы.

Масуки: Конструкторский отдел в основном разделен на оптический дизайн, механический дизайн и электрический дизайн, но на этот раз у нас есть оптический дизайн, который является механически дружественным. Это позволит сделать механизм меньше и потреблять меньше энергии при его работе. Это благотворный цикл. Это командная работа.

Мицуру Морохаси: У меня сложилось впечатление, что эта команда много обсуждает точку зрения клиента.

Масуки: Я считаю, что отзывы клиентов чрезвычайно важны, поскольку они становятся движущей силой развития.

─ На этот раз приводом является STM. Расскажите, пожалуйста, еще раз, в чем разница между STM и USM.

Морохаши: USM и STM различаются потенциалом высокоскоростного привода и размером самого привода. USM имеет более высокий потенциал в плане движения на высокой скорости. То же самое касается тишины работы Размер привода меняется в зависимости от требуемых характеристик привода, но исходя из требуемых характеристик для этого объектива, STM был меньше, чем USM.

─ Причина выбора STM в RF10-20mm F4 L IS STM заключалась в том, что размер был важен?

Морохаси: STM был лучшим вариантом с точки зрения баланса корпуса.

─ Это первый объектив «L» с функцией STM, но теперь мы знаем, что это не тот случайно. Пожалуйста, расскажите, что дает объективу название «L»

Масамура: Есть две вещи, которые делают эту линзу «L»: во-первых, она обладает высокими оптическими характеристиками, например, за счет использования специальных стеклянных материалов, таких как флюорит и UD, которые обеспечивают качество изображения. Во-вторых, поскольку им также пользуются профессионалы, он очень надежен, прочен и прост в эксплуатации.

─ Являются ли пыленепроницаемость и защита от капель также важными требованиями?

Масуки: Одним из требований к надежности является защита от пыли и капель.

─ Будут ли в будущем линзы L USM или STM в зависимости от общей комплектации?

Масамура: Да. В настоящее время профессионалы все чаще снимают видео, а также фотографии. Поэтому оптимальный привод также важен при съемке видео. Мы думаем о том, какой из них лучше всего подойдет для видеосъемки, который нужен профессионалам, например Nano USM и STM.

─ Что шокировало, так это цена объектива. Хотелось бы знать, почему цена стала ниже, чем на EF11-24mm F4L USM, ведь затраты на производство выросли?

Масамура: На это влияют различные факторы, но оптическая система байонета RF стала значительно более компактной. В результате мы можем снизить затраты, в том числе на стеклянные материалы, включая передний элемент, и конструкцию, которая его поддерживает.

─ Объективы RF серии F4 унифицированы и имеют примерно одинаковые размеры. Вы сознательно создали это?

Масуки: Верно. Мы прежде всего думаем об общей последовательности. То же самое касается, конечно, и дизайна.

Рио Игараси: Раньше я отвечал за разработку объектива RF70-200mm F4 L IS USM. В то время серия широкоугольных объективов F4 еще не была выпущена, но я предвидел будущее и разработал их, думая, что было бы здорово, если бы они были все одного размера. Теперь, когда есть серия F4, я рад видеть, что это идеальная серия.

Масуки: Силуэт серии F4, когда он выстроен в линию, прекрасен.

Игараси: Предшественник, EF11-24mm F4L USM, был включен в список 100 лучших моделей Good Design в 2015 году и привлек внимание своим дизайном. Поскольку новый объектив должен был стать преемником этой модели, мы с большим энтузиазмом взялись за задачу создать превосходный дизайн, подходящий для него. Благодаря хорошей оптике и хорошей конструкции у нас получился очень красивый дизайн.

Серия F4 имеет хорошо организованный и продуманный дизайн. Мы также уделяем особое внимание разнице высот кольца зума для каждой модели.

─ Он также оснащен множеством кнопок, что делает его удобным для съемки видео

Игараси: Добавление функциональной кнопки было процессом проб и ошибок. Несмотря на добавление кнопок, мы сотрудничали с конструкторами-механиками, чтобы спроектировать верхний переключатель так, чтобы им было так же легко пользоваться, как и раньше.

─ Какие впечатления у вас остались, когда вы увидели готовый объектив?

Накахара: На этапе проектирования я смотрел на дисплей компьютера, но когда увидел сам объектив, мне показалось, что он очень маленький. Когда я прикрепил объектив к камере и посмотрел в видоискатель, комната, в которой я обычно нахожусь, показалась мне намного больше, и мне показалось, что я вижу совершенно другой мир.

Масуки: Я хочу, чтобы клиенты испытали две вещи: удивление, когда они впервые берут его в руки, и удивление второй раз, когда они фотографируют им.

─ Это, конечно, правда. Мы были трижды удивлены: размером, весом и ценой

Масуки: В Canon мы стремимся разрабатывать продукты, которые будут удивлять наших клиентов. Я думаю, что это то, что соответствует этому.