松下全画幅大光圈镜头24-70mm F2.8设计大揭秘!

大家好。欢迎来到 “光学设计部”。这是一档深入探讨LUMIX镜头的专栏。



在“光学设计部”中,我们的设计人员将为大家介绍镜头设计的解读和特点,分享一些在说明书上看不到的细节和想法。


对于正在考虑购买镜头的朋友,我们希望大家能够更好的了解LUMIX镜头的设计理念;对于已经拥有LUMIX镜头的用户,我希望大家能通过拍摄体验到这些镜头背后不为人知的细节和用心。


这是一篇由开发者撰写的文章,里面可能会使用许多专业术语来解读镜头。相信大家读完之后,也会对你的镜头有更深的了解。


第二期的主角是LUMIX S PRO 24-70mm F2.8,由栗岡担当。


全画幅无反光镜相机的大光圈标准变焦镜头


作为松下全画幅无反光镜相机的第二款产品,这款大光圈变焦镜头是各大厂商都非常重视的经典镜头,即使在如今的无反光镜时代,各种卡口规格的镜头也都采用了这种配置。因此,拥有这类规格的镜头,可以看到各家厂商的独特设计理念。


在目录和网站上展示的信息中,如果有肖像或快照等样片,意味着考虑到了人物拍摄;如果强调画质,则意味着提升了解像度;如果提到自动对焦,则意味着具备高精度和高追踪性能。


LUMIX追求的标准变焦镜头


在我们认为使用频率较高的标准变焦镜头中,应该能够在各种场景下拍摄出高质量的照片和视频。


因此,在开发这款大光圈标准变焦镜头时,我们特别重视光学性能中的解像度、虚化效果和色差,并积极融入静态图像和视频的兼容性,力求实现全面的高规格。


三大关键点


1.解像度:通过抑制基本的像差,获得清晰明亮的图像。

2.虚化效果:追求突出主体、优雅的虚化效果,并抑制边缘的像差。

3.色彩表现:将色差降到最低。


此外,还考虑到了视频拍摄,提供平滑快速的对焦和静音体验。


以获得“LEICA认证”为目标


为了实现这些目标,我们在光学设计中毫不吝惜地采用了高端部件。得益于此,我们能够最大限度地发挥出色的解像力、色彩再现性和虚化表现等摄影和影像表现力。


此外,我们还将获得“LEICA认证”认证作为目标,并在本镜头中实现了这一认证。通过LEICA严格的审查标准,证明了这款大光圈变焦镜头的卓越性能和品质。



提供优秀成像的光学技术


在光学设计中,我们重点介绍了以下三点:


a.高度抑制色差的玻璃材料配置


在本镜头中,为了高度抑制色差,我们采用了4片ED镜片。ED镜片是由ED玻璃制成的镜片元件,能够抵消光线通过镜片时产生的蓝色色差。

通过将这些ED镜片集中配置在光学系统的中心附近,从广角端到长焦端都能有效地抑制色差。


色差的改善不仅仅是简单地使用ED镜片,还需要平衡变焦时色差的影响,将ED镜片配置在能够有效抵消色差的地方。


此外,色差不仅影响色彩的清晰度,还影响解像感。在彩色传感器中,RGB颜色的对比度会被分配,如果色差较少,RGB分配后的图像会更加清晰,从而提高解像感。


由于ED玻璃相对较软,加工难度较大,因此光学设计师在使用ED镜片时需要仔细考虑。


通过采用ED镜片抑制色差


b.对焦结构


本镜头采用了双对焦方式,即使用两组对焦镜片进行对焦。这种方式的优点在于,无论被摄体位置从无限远变为近距离,性能都能得到提升。


在考虑对焦方式时,性能有很多方面,例如对焦速度、解像度、拍摄距离的缩短等。本镜头特别注重提高解像度和速度。


对焦动作是改变对焦距离。然而,在设计大光圈变焦镜头时,使用单一对焦方式会导致在对近距离被摄体对焦时,难以保持必要的像面平坦性,即难以同时实现对焦移动和平坦像面的兼顾。


像面平坦性还与虚化效果有关。当你希望清晰地拍摄主被摄体并柔和地虚化背景时,像面平坦性高的镜头会使主被摄体和同一距离的物体对焦一致,而不同距离的物体则会因距离差异而虚化,从而实现这种拍摄效果。


采用双对焦方式后,我们能够在高水平上兼顾对焦移动和平坦像面的双重作用。


此外,本镜头还考虑到了与视频品质相关的呼吸效应。呼吸效应是指对焦镜片移动时,透过镜头的图像尺寸发生变化的现象。技术上需要将光线的到达位置统一。本镜头利用双对焦方式的高像差补偿能力,抑制了呼吸效应,提高了拍摄品质。


双对焦方式的另一个优点是,将对焦镜片分为两组可以减轻每个镜片的重量。减轻重量后,对焦动作更快,更容易追踪被摄体,在连续对焦拍摄和视频拍摄中表现出色。

此外,镜片的驱动部件(致动器)也可以小型化,带来更多好处。


然而,双对焦方式也有其弱点。为了同步移动多个部件,需要高速地把握它们的位置,并按预期移动。为了在各种拍摄条件下发挥性能,本镜头通过电子控制实现了两组镜片的联动控制。


这种联动控制技术是LUMIX将电子控制与光学相结合的成果,是在M43系统中积累的技术在全画幅系统中的扩展和应用。


通过高分辨率实现细致描绘

柔和的焦外表现


c.追求高性能的镜头结构


此外,为了提高性能,本镜头采用了7组变焦设计,在变焦操作时有7组镜片群移动。


可移动的镜片群,光学设计师将各镜片群的焦距分为正(+)、负(-)、无功率(0),本镜头采用了正负正正负负正的结构。


在G系列M43镜头中采用的是正负正负正的5组结构,而这次增加了两组,使光学系统大幅进化。


在全画幅格式中,与M43相比,即使在相同的近距离,由于格式较大,性能的保证变得更加困难。在追求高性能时,需要投入更多的时间。


从5组增加到7组的原因之一是,如前所述,主要是为了对焦动作而增加了一组镜片群。另一个原因是为了更好的提升镜头性能。在7组镜片群中,有两组正镜片群并列。这种分割对像差补偿有很大效果,但在制造上也带来了困难。


正如前面提到的,数百个参数会影响性能,这一部分是影响最大的。通过反复进行模拟和试制,与机构设计、工艺设计和生产工厂的合作,最终提高了完成度,成功实现了商品化。



设计师寄语


镜头的设计有各种各样的变化。在这些变化中,如何得出设计解答?LUMIX的一个视角是“贴近创作者”。


我们采纳了实际使用者的意见,融入了我们所提到的这些细节和用心,打造出了这款镜头。


这是一款经典的大三元标准变焦镜头。相信很多人已经拥有了这款镜头。无论是已经拥有的用户,还是正在考虑购买的朋友,都请务必使用LUMIX S PRO 24-70mm F2.8进行拍摄。


这是一款充满匠心的大三元标准变焦镜头。


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