探索高画质的成因 揭开佳能EF镜头的奥秘

产品：EF 24-70mm f/2.8L II USM佳能镜头1复杂的镜头属于 它们都代表了什么

对于现在想要入手单反的玩家来说,这个世界上无外乎两种选择,佳能和尼康，而佳能凭借多年来的消费者口碑，以及出色的镜头系统则在玩家人群中打下了良好的品牌形象。在消费者心目中佳能EF镜头，特别是红圈L镜头更是拥有着相当高的人气。对于即便是刚刚入门的玩家来说，在TA的潜意识里也会认为买佳能就要买红圈EF镜头的概念。那么究竟是什么成就了EF镜头高画质？佳能EF镜头究竟又有何等过人之处，而令他拥有如此之高的人气？今天，我们就一同来探寻这EF镜头背后的奥秘。

·复杂的镜头属于 它们都代表了什么

对于不少想要购买佳能镜头的玩家来说，对于镜头上标注的一些特殊的名称总是存在迷惑。比如，EF镜头、EF-S镜头，明明都是可以佳能单反上拧的镜头却为什么一个多出个S？实际上EF-S镜头是佳能在2002年以后针对APS-C画幅的相机而单独开发的半幅镜头，成像全要比EF镜头小，而后组镜片有明显的向后突出的特点。因此我们可以看作EF-S镜头是专门为APS-C画幅相机量身定做的镜头。

佳能EF和EF-S镜头的外形对比

当然EF和EF-S镜头的区分仅仅是EF镜头群里针对不同机型的分类,而除此以外，佳能镜头中应用的萤石镜片、UD超低色散镜片、以及IS防抖装置的设计，这些整合了科研人员对于优良光学素质探索后的研究成果，才是真正帮助玩家实现高画质的拍摄的关键要素。接下俩，就让我们一起来认识一下这些既熟悉又陌生的部件。

想了解更多佳能EF镜头的相关消息，请点击查看佳能官网。

产品：EF 70-200mm f/2.8L IS II USM佳能镜头2成就EF镜头的经典部件：IS防抖系统

·成就EF镜头的经典部件：IS防抖系统

IS是防抖装置其全称应该是Image Stabilizer，而佳能作为镜头防抖系统的开山鼻祖，于1995年首次将这一技术应用到EF镜头上，而EF 75-300 F4-F5.6 IS USM镜头有幸成为历史上第一支拥有防抖技术的镜头

IS防抖系统基本理论

IS防抖系统内部结构

其实导致我们拍摄画面模糊的原因很多，而因为快门速度低于安全快门速度而带来的手抖是最首要的问题，而手抖问题多发生在长焦镜头上。其实这不难理解，以200mm镜头为例，200mm镜头的安全快门相当于1/200秒，而在暗光环境中一旦快门速度衰减到1/100秒时就很容易导致画面糊掉。

防抖组件在镜头中的位置

而防抖结构的作用就在于，当我们因为手抖而导致光轴偏移的时候，通过光学元件的位置由IRED（红外发光二极管）和PSD（位置灵敏探测器）进行检测、反馈并进行控制镜片进行光轴调整，使画面在一定程度上保持稳定。

佳能镜头上的两种防抖模式针对不同的抖动而做出相应的补偿

目前，佳能大部分长焦镜头上都会标有1\2两种防抖模式，他们针对的抖动补偿也各有不同，如上图所示，模式1负责的是上下抖动的补偿，模式2负责的是水平移动的补偿。大致我们可以看作是，一个是针对静态拍人时候的补偿，一个是针对摇拍运动物体时候的补偿。两种模式各司其职，帮助不同需求的摄影师实现不同的防抖效果。

产品：EF 8-15mm f/4L USM 鱼眼佳能镜头3靠谱的极速对焦 USM超声波马达

·靠谱的极速对焦 USM超声波马达

EF镜头从诞生之日便伴随了一个非常关键的关键词——USM超声波马达。当然也可以这么说，正式超声波马达给自动对焦系统带来了巨大的变革，成就了EF镜头的传奇。

超声波马达是佳能EF镜头的快速对焦的原动力

佳能于1987年首先实现了将其搭载于市售镜头之上，并于1990年将“环型超声波马达”开始普遍应用。两年之后，实现了生产自动化的“微型超声波马达”也随之登场，从而进一步推动了超声波马达的应用。在2002年开发出了全长仅为原有微型超声波马达长度的1/2的“微型超声波马达II”。在超声波马达的普及率及专有技术的积累方面，EF镜头有着极大的优势。

EF镜头中的超声波马达

视频：环形USM、 STM、 微型USM的对焦区别

摄影沟里几乎是佳能白炮的天下

正是基于环形USM超声波马达的驱动速度，因此我们才得以看到在各大体育赛场的摄影沟里那一排排的白色炮阵。那么截止到目前,在佳能庞大的EF镜头家族中都有哪些镜头加入了USM超声波马达技术了呢？下面这张图就可以带给大家一目了然的认识了。

搭配超声波马达镜头一览表

而近两年佳能推出的新镜头里也多为搭载了USM超声波马达的镜头产品，比如上个月刚刚发布的EF 24-70mm F4L IS镜头就是一款采用环形超声波马达的新镜头，在高速对焦体验方面佳能的确做得越来越好。

产品：EF 400mm f/2.8L IS II USM佳能镜头4极致画质的呈现 萤石及UD镜片

·极致画质的呈现 萤石及UD镜片

摄影是一个记录光线的过程，摄影也可以看作是用光线与色彩来作画的艺术。初中上物理课我们知道，当光线透过菱形玻璃后会呈现出7种色彩，其实我们可以将其看作是最严重的色散表现。而我们在摄影的时候，如果一块儿透镜所折射出来的光线是7种色彩，对于一张照片来说是毁灭性的灾难。而萤石和UD镜片作用正在与降低镜头边缘表现出来色散。

萤石和超低色散镜片对比一般镜片的抗色散表现

萤石因其特殊的光学特性具有良好的降低色散能力，对红外线、紫外线的透过率好，同时还具有一般光学玻璃无法实现的鲜艳、细腻的描写性能。佳能60年代末开发出萤石的人工結晶生成技术，并开始将其应用，FL-F300mm/5.6成为第一支采用萤石的镜头。

萤石及人造萤石

此外，佳能也研发了UD超低色散镜片，同样拥有相近萤石镜片的特性，使用2片UD与1片萤石几个片的效果会比较相近，而一片超级UD镜片便几乎可与1片萤石镜片的效果相当了，因此这也是为什么在最近几年里，佳能在广角镜头里越来越多的应用超级UD镜片的原因了，而在长焦镜头方面佳能则采用萤石与UD镜片结合使用的设计来提升镜头的抗色散能力。

产品：EF 400mm f/4 DO IS USM(大绿)佳能镜头5给长焦镜头减肥 DO镜片的应用

·给长焦镜头减肥 DO镜片的应用

DO镜片（衍射光学元件）正如其名，是佳能运用光学镜片的“衍射”现象，独自开发的新一代相机镜头用镜片。截至目前佳能将其应用于EF 400mm F4L DO IS上，以及70-300 F4-5.6 DO IS这两支镜头之上。

多层衍射光学镜片外观

衍射是指光线在穿过障碍物边缘时，有部分光线偏离光的直线传播定律，绕过障碍物进入其背面，使光强分布不均匀的现象。在相机镜头用镜片中，代表性的衍射现象就是“衍射眩光”，这种现象在光学上被认为是有害的。相反，如果巧妙利用衍射现象的基本原理，就能够自由地控制光的方向。

DO镜片工作原理

DO镜片就是通过逆向思维利用了这个原理。DO镜片不但拥有超过萤石和UD镜片的光学特性，还同时拥有非球面镜片的光学特性。但想将衍射眩光变害为利，用于镜头的制造，也是非常困难的一个课题。佳能通过在衍射光学元件中加入自己独特的技术，使其结构发生改变，终于在世界上首次成功地将DO镜片应用于相机镜头中。

两只400mm镜头的对比

通过对比，我们可以一目了然的看出采用了DO镜片的EF 400mm F4 DO IS USM镜头在体型上的优势了。当然，由于DO镜片的技术难度大，因此佳能在推出了两支镜头之后便没有在推出后续产品。而随着今年来萤石、超低色散镜片以及SWC亚波长镀膜技术的成熟，长焦镜头在重量方面也有了轻量化的发展方向。

·写在最后的话：通过短短20多年的发展，与技术的积累，佳能EF进步是有目共睹的。单就USM超声波马达到目前有已经研发出3款针对不同产品定位的马达系统，产品覆盖从入门到顶级全线镜头产品，用户借此可以体验到“急速拍摄“，这一佳能相机核心产品设计理念。而防抖技术也在过去的几年里有了突飞猛进的发展，截至目前佳能新一代防抖系统，不仅具备了双重防抖能力，更具备有4级防抖能力将用户手持的条件进一步放宽。萤石和超低色散镜片，以及SWC亚波长镀膜的应用则在镜头成像质量方面给予了充分的保证，正是基于以上多方面的综合作用，EF镜头才能成为如今众多商业、体育摄影师的首选，才能收到众多摄影玩家的认可。