Yuriyo Asami
產品規劃
影像溝通營運事業處
影像資訊產品部
RF 100-300mm F2.8 L IS USM 開發者訪談
受訪陣容
Masato Katayose
光學設計
影像溝通營運事業處
影像資訊光學事業部
光學技術研發中心
Nobuyuki Nagaoka
機械設計
影像溝通營運事業處
影像資訊光學事業部
光學技術研發中心
Makoto Hayakawa
開發總監/機械設計
影像溝通營運事業處
影像資訊消費光學事業部
光學技術研發中心
Yumi Toyoda
電子產品/韌體設計
影像溝通營運事業處
影像資訊消費光學事業部
光學技術研發中心
Masaaki Igarashi
設計師
設計中心
Ken Uraba
製造技術
影像溝通營運事業處
影像資訊消費光學事業部
Utsunomiya Plant 工廠
開發的重點是盡可能的擴大拍攝範圍
您開發這款鏡頭的動機是什麼？
Asami:現有型號 EF 300mm F2.8L IS II USM 已適用於各種攝影範圍，包括運動攝影。因此，隨著 EOS R 系統的進步，我們開始考慮開發一款可以利用 300mm、f/2.8 鏡頭獨有的高速、淺景深（散景）和壓縮效果強的鏡頭。因此，演變為使用望遠變焦鏡頭擴大拍攝可能性範圍的概念，該鏡頭可用於所有類型的攝影，例如室內和室外運動、人像和野生動物攝影。
Hayakawa: 我們想創造一種鏡頭，以滿足焦距比 RF 70-200mm F2.8 L IS USM 更長但速度比 RF 100-500mm F4.5-7.1 L IS USM 更高的鏡頭的需求。100-300mm F2.8 的出現是出於對光學性能的考慮，其光學性能可媲美定焦鏡頭，並且採用輕巧緊湊的鏡身設計，便於手持及移動。
我們預料到在擴大拍攝可能性範圍方面存在著技術困難。但是，我們不願意在 100mm 廣角端實現 3 倍變焦上妥協。 我們還考慮了帶有內建增距鏡的鏡頭，但我 們決定在沒有內建增距鏡的情況下實現 3 倍變焦，因為它在尺寸、性能和規格之間提供了最佳平衡。
Canon 第一支 f/2.8 100–300mm 鏡頭
對於 RF 接環使用者，這支鏡頭的定位為何？
Asami: RF 100-300mm F2.8 L IS USM 將填補 RF接環 f/2.8 L 系列變焦鏡頭 150mm 至 300mm 焦距之間的空白。這是 Canon 第一款 f/2.8 100–300mm 鏡頭。
隨著相機的高速連拍和增強的主體偵測的發展，本次推出的大光圈長焦 L 級變焦鏡頭符合這些發展。 該鏡頭兼具高畫質和輕巧緊湊的特點，在整個 100-300mm 變焦範圍內可與 f/2.8 定焦鏡頭媲美。此外，憑藉與相機內部影像穩定器（IS）功能機制的協調控制，該鏡頭是 RF 接環大光圈長焦 L 級變焦鏡頭中的旗艦。
線上培養團隊默契取得新進展
COVID-19 是否影響開發工作？
Hayakawa: COVID-19 徹底改變了開發環境。線上交流和面對面交流都有所增加。 但是，有一些好處。以前很難協調我們的日程安排，以便每次我們開會時所有開發成員都可以聚集在會議室。切換到線上作業後，如果有問題，我們可以透過螢幕來共享圖表，從而立即進行溝通。我覺得工作變得更容易了，每個成員都以團結的精神致力於研發工作。
02 | 產品理念
兼具高畫質影像與移動性。開發可用於各種攝影和錄影的大光圈長焦 L 級變焦鏡頭
在整個 100–300mm 變焦範圍內實現高影像畫質並連接增距鏡
產品開發背後的概念是什麼？
Asami: 其概念是開發可用於各種類型成像的大光圈長焦 L 級變焦鏡頭，它結合了可與定焦鏡頭相媲美的卓越移動性和影像畫質。我們以在整個 100-300mm 變焦範圍內實現高影像畫質為宗旨開發了這款鏡頭，還能連接增距鏡並進一步減輕重量。
Katayose: 在光學設計方面，我們利用RF接環的短後焦距，將元件放置在靠近接環的位置，實現了從影像中央到邊緣的高畫質。我們還透過優化，放置螢石和 UD 鏡片來減少色差。此外，由於努力減輕聚焦和浮動鏡頭元件的重量，安裝兩個 Nano USM（超聲波馬達）成為可能，造就了靜態影像的快速自動對焦和流暢的錄影自動對焦。
徹底追求以接環為核心設計理念
你的設計理念是什麼？
Igarashi: EOS R 系統基於以接環為核心設計概念。該系統在相機和鏡頭的安裝座上有一個金屬圓柱體，當鏡頭安裝到相機機身上時，它會形成一個整體的外觀。 我們為 RF 100-300mm F2.8 L IS USM 設計了一個新的寬口核心環，使其在安裝到相機機身上時具有平衡的設計。作為大光圈長焦 L 級變焦鏡頭的全新旗艦，我們賦予了 RF 100-300mm F2.8 L IS USM 鏡頭新造型，適合引領今後的系列鏡頭。
Uraba: 在生產現場，我們進行了重點氧化鋁處理，使鏡頭的接環和相機機身的顏色保持一致。此外，為了減輕鏡頭的重量，我們廣泛使用鎂合金並加強了我們的供應商體系，以確保零件的穩定供應。在生產和加工過程中，我們推動了環保措施，例如設計可減少切割損失的形狀。
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| 首次採用寬口鏡頭芯環，追求機身與鏡頭的優雅一體式設計。 | 在決定安裝核心環的顏色之前，我們做了幾個樣品。 |
03 | 減輕重量和尺寸 (1)
利用RF接環的優勢，以輕便、緊湊的封裝實現高影像畫質
利用機械設計、光學設計和製造技術方面的專業知識
是什麼讓您能夠大幅減輕重量並提高影像畫質？
Hayakawa: 我負責 EF 400mm F2.8L IS III USM（2018 年推出）的機械設計。當時，我們的重量減輕了 1kg 以上，與之前的型號 EF 400mm F2.8L IS II USM 相比，這讓我感受到了突破性的發展。EOS R System 大約在同一時間推出，並且由於採用了 RF 接環，進一步減輕重量成為可能。RF 100-300mm F2.8 L IS USM 是我們迄今為止累積的專業知識的結晶。
RF 100-300mm F2.8 L IS USM 前端的橫切面。
我們在前端元件之後連續放置了三個凸透鏡，以減小透鏡的直徑（減輕重量）。
我們透過在第二個鏡片上使用螢石透鏡和在第三個鏡片組上使用雙合 UD 透鏡來減少色差。
Nagaoka: RF 100-300mm F2.8 L IS USM 具有兩組線性驅動型Nano USM馬達，Nano USM提高了來回移動的敏捷性，簡化了對焦驅動的機械結構，有助於減輕重量和尺寸。我相信我們在自動對焦速度和精準度以及光學性能方面已經達到了最高水準。
Katayose: 在光學設計上，我們透過在前置元件的旁邊放置了三個連續的凸透鏡，盡可能地減小了前置透鏡的直徑。此外，我們透過使用大光圈玻璃模製 (GMo) 非球面鏡片減少了鏡片數量。 此外，在選擇玻璃材料時，除了光學特性外，我們還考慮了比重。此外，我們致力於減少凹透鏡的厚度，從而提高影像畫質並顯著減輕重量。
Uraba: 在鏡頭加工方面，我們充分利用了我們的專業知識，包括宇都宮工廠的大口徑非球面鏡片的高精度加工技術。將減薄凹透鏡的表面精度穩定在加工極限附近，對減輕重量和提高影像畫質有顯著貢獻。
您是否使用現有型號來比較減輕的重量和尺寸？
Hayakawa: 對於 RF 100-300mm F2.8 L IS USM，我們強調重心和堅固性方面的穩定性。因此，我們決定將鏡筒完全固定。我們使用 EF 300mm F2.8L IS II USM 與 EF-EOS R 鏡頭轉接環的組合作為長度、重量和影像畫質的衡量標準。 300mm 鏡頭本身的重量約為 2,350 克，以此為起點，對於 RF 100-300mm F2.8 L IS USM，我們增加了 3 倍變焦，將目標重量設定在 2,600g 以下是為了便於手持拍攝時的操作，一項一項地逐一開發，最終完成重量約為 2,590g 的 RF 100-300mm F2.8 L IS USM，是市場上最輕的* 300mm 焦距和 f/2.8 變焦鏡頭，相容全片幅影像感測器。相信使用者一定能充分體會到從定焦朝向3倍變焦的進化以及輕量化帶來的優勢。
透過安裝兩個Nano USM，進一步改進了電子浮動對焦控制，實現了尺寸減小和影像品質提升。
易於操作的鏡頭，讓手持拍攝毫不費力
關於手持相機時的重量平衡，您在哪些方面進行了努力？
Asami: 即使我們說鏡頭更輕更小，我認為使用者也能分辨出重量的數值、鏡頭的易持性以及拍照時的重量。這就是為什麼我們精心打造了一款使用者想要用於手持拍攝的鏡頭，這種鏡頭在手持相機時感覺很輕，而且易於操作。
Hayakawa: 例如，我們調整了三腳架環的位置，使單腳架拍攝時重心更靠近使用者的手，而不是單腳架的支撐點。在設計方面，重心幾乎與 RF 400mm F2.8 L IS USM 相同。RF 400mm F2.8 L IS USM 的使用者將能夠毫無不適地使用 RF 100-300mm F2.8 L IS USM，鏡片的平穩移動也將減少使用者手臂的疲勞。
一支單鏡頭拍攝範圍顯著增加
由於重量更輕、尺寸更小，這款鏡頭可以用於哪些類型的攝影？
Asami: 由於移動性和便攜性的改進，我們希望攝影師在國際體育比賽中使用這支鏡頭，他們在多個室內和室外運動場館中穿梭，以及進行新聞和野生動物攝影。我們還預計，在音樂會場館、劇院和時裝秀等攝影師無法靠近被攝體的拍攝條件下，可以使用可防止被攝體模糊的高速快門進行長焦拍攝，即使燈光不斷變化，也能增加拍攝成功的可能性。
Hayakawa: 此外，RF 100-300mm F2.8 L IS USM 在安裝 RF 1.4x 增距鏡時可用於 140-420mm 拍攝，在安裝 RF2x 增距鏡時可用於 200-600mm 拍攝。RF 100-300mm F2.8 L IS USM結合望遠變焦鏡頭和大光圈長焦定焦鏡頭的優勢，相較於大砲型攝影鏡頭，使用者攜帶得更少，移動更方便。
*Canon公司調查，截至 2023 年 4 月 19 日。
05 | 高畫質
在所有焦距範圍和拍攝距離上實現與定焦鏡頭相媲美的高畫質。徹底追求穩定和高光學性能。
螢石、UD 鏡片和 GMO（玻璃模製）非球面鏡片的最佳位置
是什麼讓您能夠在所有焦距範圍和拍攝距離內獲得高畫質？
Katayose: 我們使用螢石和雙合 UD 鏡片來減少每個鏡片組的色差，以實現 RF100-300mm F2.8 L IS USM 的高影像畫質，尤其是在長焦端。螢石比重低，有助於減輕重量。我們在光圈附近使用了三個 UD 元件，以減少影像中央的色差。 還有一點就是我們在最後的鏡片組中使用了大口徑的 GMo 非球面鏡片。
這是減少鏡片數量和實現高影像畫質的重要因素。此外，對於 300mm f/2.8 鏡頭，許多使用者關心散景的美感以及大光圈。我們設計的鏡頭可徹底減少色差並保持柔和的散景效果。此外，為了減少鬼影，我們在三個不同的鏡頭元件上使用了空氣球體鍍膜 (ASC)，以實現高抗反射效果。
Uraba: 在製造方面，我們利用工廠的光學技術進行了光學調整。我們努力在設計中盡可能接近理想的畫質，並實現了穩定的高光學性能。
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螢石 |
UD鏡片 Super UD鏡片 | 模製玻璃非球面鏡片模具 |
鏡頭被有效地放置以校正色差，從而使整個影像的顏色模糊最小。
我們使用空氣球體鍍膜 (ASC) 來實現高抗反射效果，尤其是對於接近垂直角度的入射光。
對於機械設計，為了獲得高影像畫質，您考慮了什麼？
Nagaoka: 即使對於機械設計，我們也進行了徹底減少重影的模擬。減少重影並不容易，因為在鏡頭背面的對焦和浮動元件周圍有非常緊密、複雜的驅動部件。 然而，我們設計的鏡頭將重影降至最低。
Hayakawa: 此外，在機械設計上，我們安裝了一個新的球形固定結構來固定變焦鏡頭組的凸輪環。這項技術以前用於固定對焦鏡頭組的凸輪環。變焦時前後移動的變焦鏡頭組可能會導致鏡頭位置隨著方向的變化而不穩定，例如垂直拍攝時。 然而，球形保持結構抑制了嘎嘎聲並穩定了鏡頭位置。這樣，儘管是變焦鏡頭，我們仍可以確保光學性能及與定焦鏡頭相媲美。
接上增距鏡後畫質如何？
Katayose: 安裝增距鏡會導致所有類型的像差放大。有必要盡可能提高鏡頭的光學性能，以保持像差小的高影像畫質。 RF100-300mm F2.8 L IS USM 的設計特別注重色差校正，我相信即使安裝了增距鏡，我們也已經實現了媲美 L 級鏡頭的高畫質。
透過兩組 Nano USM 進行精確控制
自動對焦控制是如何演變的？
Nagaoka: 我們使用帶有兩個 Nano USM 的電子浮動對焦控制，這兩個 Nano USM 已在 RF 長焦 L 級變焦鏡頭中得到驗證。Nano USM 控制力極佳，非常安靜，適合拍攝影片和靜態照片。
Toyoda: 透過減輕對焦鏡片的重量，我們可以使用 Nano USM 代替之前的環形 USM，這也實現了更快的對焦控制。
Nagaoka: 對於 RF 100-300mm F2.8 L IS USM，為了增加光學設計的自由度並實現更高的鏡頭性能，我們實施了聚焦鏡片和浮動鏡片的驅動範圍重疊的光學設計。 由於這是前所未有的設計，我們一開始並不知道它是否可行。然而，遵循追求光學性能極限的光學設計方針，機械設計和電子/韌體設計團隊共同努力應對這一挑戰。
Toyoda: 對於電子/韌體設計，我們的任務是創建一個控制系統，以避免聚焦和浮動鏡片之間的衝突。為了使用兩個更高精度的 Nano USM 驅動鏡頭，我們改進了控制演算法以允許控制一組複雜的鏡片組。
Nagaoka: 我們需要避免在關閉電源時由於外部衝擊而導致聚焦鏡片和浮動鏡片發生碰撞的風險。因此，在機械設計方面，我們徹底實施了衝擊對策，提供了安全且易於使用的結構。
我們採用了浮動鏡片和聚焦鏡片的驅動範圍重疊的設計，有助於減輕重量並提高影像畫質。
整個變焦範圍的自動對焦功能
連接增距鏡時自動對焦的準確度如何？
Nagaoka: 透過使用 RF 100-500mm F4.5-7.1 L IS USM 中經過驗證的控制，我們在連接增距鏡時實現了精確的自動對焦，其中浮動元件在整個變焦範圍內協助聚焦元件，以減少聚焦誤差。
對於相機，在高速連拍和主體追蹤性能方面進行了改進，增強了主題偵測。是否改進了鏡頭對焦及追蹤性能？
Toyoda: 我們努力提高變焦時焦點追蹤的精準度。我們改進了追蹤控制的對準方法，以便自動校正焦點偏移並保持焦點。因此，我們在整個變焦範圍內實現了高速對焦及優異的追蹤性能。
您是否進行了任何其他增強或改進？
Toyoda: 主體偵測性能發展迅速，我知道越來越多的人經常使用伺服自動對焦而不是一次性自動對焦。我們改進了演算法以最大限度地提高相機所需的主體追蹤性能，從而提高伺服自動對焦的準確性。此外，由於連拍的速度也越來越快，我們改進了nano USM的驅動控制演算法。另外，RF 100-300mm F2.8 L IS USM 支援安裝機身上的呼吸效應補償功能，可以減少錄影拍攝過程中移動焦點時的視角變化。
07 | 防手震性能
鏡頭本身就具有強大的 5.5 級 *1 防手震，與機身內建防手震機構的相機協調控制可達6.0級*2
新開發的啟動器提高了防手震性能
防手震性能的開發是如何演變的？
Nagaoka: 在 EF 400mm F2.8L IS III USM 中得到驗證的 IS 裝置是我們設計的基礎。我們開發了一種啟動器，該啟動器針對移動鏡片組的重量和移動量進行了優化，這是有史以來最高水準之一，以有效控制 IS 鏡片。單鏡頭就可實現 5.5 級的 防手震效果。此外，當與具有機身防手震功能機構的相機 ( 如 EOS R3 和其他型號) 機身組合時，可以實現 6.0 級協調控制。這使攝影師即使在手持拍攝時也能捕捉到更清晰的影像。
新開發的啟動器可有效控制影像穩定器光學元件。
Toyoda: 協調控制 IS 使準確偵測和校正相機和鏡頭的震動資訊成為可能。這是基於相機和鏡頭上的陀螺儀感測器，以及相機的加速度感測器和即時取景影像。 為了偵測低頻晃動，比如手持拍攝時全身的運動，我們給 RF 100-300mm F2.8 L IS USM 做了更抗低頻晃動的設計。創建最佳控制演算法以利用安裝在鏡頭內的陀螺儀感測器的特性並不容易。我們透過不斷的調整和修改來提高性能。
RF 接環的高速通訊有助於協調控制
鏡頭中的光學防手震與機身中的機身防手震之間的協調控制，以及自動對焦功能是否真的受到相機機身進化的顯著影響？
Toyoda: 絕對有影響。尤其是 RF 接環，相機機身與鏡頭的通訊速度大幅提升，與EF接環相比，資訊量大幅增加。有關對焦、變焦、光圈和鏡頭像差的資訊以及 防手震資訊會立即溝通。由於相機機身和鏡頭之間的高速通訊，我們能夠在整個變焦範圍內與相機協調控制，從而實現高性能的防手震補償。
使用者應該如何使用這三種防手震模式？
Toyoda: 模式 1 適用於靜止的對象。模式 2 最適合移動主體和平移。聽說拍攝運動的專業攝影師經常使用模式 3。模式3適合拍攝不規則運動的物體，只有在實際曝光時才進行防手震。
*1焦距：300 mm，使用 EOS R 時。符合 CIPA 標準（偏航/俯仰軸）
*2焦距：300 mm，使用 EOS R3 時。符合CIPA標準（偏航/俯仰軸）
08 | 可靠性和操控性
致力於耐用性和輕鬆的操控性，以滿足專業攝影師的需求
目的在打造更堅固、更輕便的鏡頭
為提高專業用戶的耐用性做了哪些工作？
Hayakawa: 防塵防滴測試、防沙測試以及變焦旋轉耐久性測試確保品質滿足專為專業攝影師的拍攝要求而設計的L級鏡頭的獨特要求*。我們使用模擬來實現減輕重量和增加強度，因此，我們在更輕、更堅固的鏡頭之間取得了良好的平衡。
透過追求緊湊的尺寸、減輕的重量以及鏡片組靠近接環放置的光學設計，省略了嵌入式濾鏡。結果，消除了鏡頭強度問題的大口徑鏡筒，更薄的外鏡筒也有助於進一步減輕重量。
Igarashi: 對於表面的白色隔熱塗層，我們綜合考慮了顏色和質感，採用了防刮、凹凸不平的皮革色塗層，RF 400mm F2.8 L IS III USM 等鏡頭也採用了這種塗層。 因此，我們實現了高隔熱性和耐用性。
*鏡頭具有防塵防滴結構，但不能完全防止水或灰塵滲透。
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| 我們的目標是透過使用複合材料的組合，打造一種輕型結構，該結構還可以抵抗內部鏡頭組件的振動和衝擊。 | 我們將鏡頭功能/對焦預設按鈕放在了鏡筒的前面。 | 變焦環具有傾斜表面，可為使用者提供自然的貼合度和握持感。 |
實現符合人體工學的操控性
請告訴我們您對操控性的承諾。
Nagaoka: 我們在機械設計方面做了盡可能多的改進，以實現平滑的變焦動作。 RF 100-300mm F2.8 L IS USM 也非常適合錄影使用。我們還與每個部門就每個按鈕的位置進行了討論。鏡頭功能/對焦預設按鈕首次被放置在相機把手附近，使用者可以在握持相機的同時快速使用。可以自定義預設按鈕的操作。我們還仔細校準了按鈕的回饋感覺。我們著重於按下每個按鈕時的感覺，並仔細調整了尺寸。
Igarashi: 鏡頭功能/對焦預設按鈕的位置也經過仔細考慮，從設計的角度考慮了易用性，以確定右手指尖自然到達的最佳位置。此外，在操控性方面，我們特別注意變焦環的錐形和控制環周圍的成型，以提供舒適的握持感，自然地貼合手部而不會引起疲勞。
RF 100-300mm F2.8 L IS USM 的規格前所未有。在開發鏡頭時，哪些點特別具有挑戰性？
Hayakawa: 當設計全新的東西時，你一定會遇到障礙，這會讓你想，“我明白了；這就是為什麼還沒有完成的原因。” 藉助 RF 100-300mm F2.8 L IS USM，我們透過技術的逐步進步和一次清除一個障礙實現了這一新規格。
Asami: 我覺得我們創造了一款讓專業攝影師和高水準業餘愛好者滿意的鏡頭。 希望使用者拿起手中的鏡頭，感受細微處的進步，進一步擴展拍攝的可能性。
RF 100-300mm F2.8 L IS USM 開發者的想法
Yuriyo Asami
產品規劃
憑藉可媲美定焦鏡頭的出色機動性和畫質，該鏡頭可用於室內外運動、時裝秀、電影節紅毯等多種類型的攝影。 我相信 RF 100-300mm F2.8 L IS USM 將使攝影師能夠捕捉到他們迄今為止無法捕捉到的決定性瞬間，並將以前所未有的方式回應使用者對視覺表達的承諾。 我期待看到攝影師的照片。
Masato Katayose
光學設計
我們實現了可與定焦鏡頭媲美的光學性能。
我們特別關注長焦端的性能。在最終確定設計的過程中，我們將所有多餘的時間都投入到改進長焦端的性能上。
我們在鏡頭加工方面，向製造部門提出了具有挑戰性的要求，他們做到了很高的精準度。請親自試用長焦端。
Nobuyuki Nagaoka
機械設計
我們團隊的共同目標是保持高水準的穩健性和光學性能。
我感到自豪的是，我們在進行設計的同時還關注了諸如減少重影和易於維護等看不見的因素。
長焦端的照片令人印象深刻，但當我看到從 100mm 廣角端拍攝的人像畫質時，我感到很驚訝，我期待與更多人分享。
Makoto Hayakawa
開發總監/機械設計
RF100-300mm F2.8 L IS USM 最重要的一點是它是一款採用輕型封裝的 100–300mm f/2.8 規格鏡頭。
作為 RF 接環的旗艦鏡頭它實現最高水準的基本性能，如光學性能、可靠性、自動對焦速度和精準度。在這個基本前提下，我們不斷意識到我們努力減輕重量的意義。
我認為我們能夠在不影響單一因素的情況下實現重量減輕。
Yumi Toyoda
電子產品/韌體設計
電子/韌體設計過程採用光學和機械設計團隊創建的規範，並將它們納入控制演算法以最大限度地提高性能。
如果我們不能做到這一點，就會有性能無法得到保證的壓力。
有許多新的光學和機械因素，但我們作為一個團隊共同努力創造了一種能夠提供最高性能的產品。
Masaaki Igarashi
設計師
我們努力提供堅固的易用性和可操作性，繼承我們過去的成就和信任，同時成為一款新的 RF 接環大光圈長焦 L 級變焦鏡頭。
相信這種追求減法之美的設計，會在未來很長一段時間內受到使用者的喜愛。
我希望許多攝影師和錄影師會對這款鏡頭感到滿意。
Ken Uraba
製造技術
生產 RF 100-300mm F2.8 L IS USM 的宇都宮工廠是 Canon 技術最先進的鏡頭生產工廠之一，擁有最熟練的勞動力之一。
我們專注於簡化流程、組件形狀，甚至是生產線，以可靠地生產高品質的產品。
我們竭盡全力生產鏡頭，所以我們希望攝影師對它們感到滿意。
