佳能的EF系列鏡頭,，堪稱世界上生產(chǎn)數(shù)量最多,、使用最廣泛的鏡頭系列,，自1987年首次推出以來至今鏡頭生產(chǎn)總量已累計(jì)超過1.2億支,。要達(dá)到讓攝影者使用鏡頭獲得如意的拍攝效果，讓拍攝變得簡單有趣,，則需要鏡頭具備優(yōu)異的整體畫質(zhì),、出色而真實(shí)的色彩還原、精準(zhǔn)而自然的景深控制能力,、優(yōu)良的操控感受和出色的環(huán)境適應(yīng)能力這五個(gè)特點(diǎn),。要實(shí)現(xiàn)以上這些要求，佳能就必須在產(chǎn)品研發(fā)之初,，通過一系列的相關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn),。下面，我們就來聊一聊佳能的EF系列鏡頭,。當(dāng)然,，如果使用專業(yè)的光學(xué)和工業(yè)名詞來介紹這些技術(shù)，相信很多人會看了感覺頭大不已,，因此,，我們盡量使用一種“說人話”的方式，來通俗易懂的介紹一下佳能的這些鏡頭技術(shù)：

·提升整體畫質(zhì)和色彩還原所使用的技術(shù)：

　　所謂鏡頭圖像畫質(zhì)與色彩還原能力,，通俗的說,，就是照片看上去清晰、細(xì)膩,、不模糊,，給人以特殊的美感與質(zhì)感，色彩看上去不失真,，沒有不應(yīng)該有的色差,、色暈問題。

·螢石鏡片技術(shù)：

　　由于光學(xué)鏡片對不同波長的光線折射率不同,，故而光線無法再次匯聚在一個(gè)點(diǎn)上,，從而出現(xiàn)色差現(xiàn)象，優(yōu)質(zhì)光學(xué)材料可以有效降低色差,，而對色差抑制能力最強(qiáng)的便是螢石,。螢石是一種被稱為氟化鈣的天然或人工結(jié)晶化學(xué)材料，因物理結(jié)構(gòu)不同，光線在穿過用這種材料制作的鏡片時(shí),，仍能全部匯聚在鏡頭焦點(diǎn)上,。通俗的說，就是光從鏡頭怎么樣進(jìn)來的,，還會怎么樣出去,，盡可能降低因折射和色散造成的光線損耗。這樣自然也就不會像普通鏡片那樣因?yàn)檎凵浜蜕夥蛛x作用導(dǎo)致圖像清晰度下降或色彩失真,。也就是所謂的低折射率,、低色散性質(zhì)。

螢石鏡片可抑制色像差導(dǎo)致的畫質(zhì)降低

螢石鏡片還實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)攝鏡頭的小型化與高畫質(zhì)

　　反映到實(shí)際拍攝效果上,，就是用這種材料制造的鏡頭,，所獲得的圖像更為清晰、銳利而細(xì)膩,。而由于用這種材料制造的鏡片光線折射率要比普通玻璃低的多,，因此用這種鏡片設(shè)計(jì)的長焦鏡頭就能簡化原來用于補(bǔ)償畫面彎曲變形的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)長焦鏡頭體積和長度的縮短,。所以螢石鏡片在佳能的長焦鏡頭中出現(xiàn)的幾率是最高的,。

·超級UD鏡片/UD鏡片：

　　所謂UD鏡片也就是通常所說的低色散鏡片，這種鏡片的作用同樣是用于補(bǔ)償像差,。不過,，其補(bǔ)償效果，要比螢石鏡片差一些,，一般認(rèn)為兩片UD大致相當(dāng)于一片螢石,，一片超級UD可實(shí)現(xiàn)兩片UD的效果。超級UD鏡片和UD鏡片的優(yōu)勢是成本相較螢石鏡片更低,，所以用含這兩種鏡片的鏡頭價(jià)格就比配備螢石鏡片的鏡頭低不少,，而佳能不少超廣角鏡頭就廣泛使用了這種鏡片。

　
為補(bǔ)償超廣角鏡頭易產(chǎn)生的倍率色像差,，EF 11-24mm f4L USM使用了1片UD鏡片和1片超級UD鏡片

·研磨非球面鏡片/非球面鏡片：

　　一般來說,，普通鏡頭的鏡片大多是呈球面的凹、凸透鏡形狀,，而非球面鏡片則會有特殊的曲面形狀,，鏡片表面的曲率半徑處處各不相同。這種特殊形狀的鏡片能夠讓光線的透射方向與角度按照需要的方向和角度走,，從而有效控制諸如球差,、彗差和畸變等問題。

　
非球面鏡片（右）使焦點(diǎn)統(tǒng)一,，有效降低球面像差

　
左圖配備非球面鏡片鏡頭所拍攝的照片

　　反應(yīng)到實(shí)際拍攝效果上,，就是使用這種鏡片的鏡頭圖像銳度更高而不容易出現(xiàn)邊緣模糊,。其中，研磨非球面鏡片是采用加工精度和工藝要求都極高的研磨技術(shù)制造的,，而普通非球面鏡片已經(jīng)可以采用能夠批量生產(chǎn)玻璃模鑄技術(shù)制造的,。由于可以精確控制光線方向與角度，采用這種鏡片后的鏡頭也可以減少鏡頭光學(xué)補(bǔ)償結(jié)構(gòu),，所以相對于傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)的鏡頭,，它們更輕、更小,，價(jià)格也更低,。

·DO多層衍射光學(xué)元件：

　　如果拿起DO鏡片，你可以看到鏡片上有大量的同心圓格柵結(jié)構(gòu),，也就是所謂的衍射光柵,。DO鏡片制造工藝是將兩片有棱齒的鏡片像齒輪一樣相互嚙合到一起,，這種技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展到了第三代,。其中第二代采用的是3層光柵結(jié)構(gòu)，而第三代則采用了無縫雙層結(jié)構(gòu),，消除了兩個(gè)光柵格之間的空氣層,。

DO鏡片與一般光學(xué)鏡片組合可有效抵消色差

　
三層光柵結(jié)構(gòu)（左）與無縫雙層結(jié)構(gòu)（右）

　　通過這種衍射技術(shù)，大型變焦長焦鏡頭就可以有效消除多余的衍射光線,。反應(yīng)到實(shí)際效果上,，就是有效抑制像差的同時(shí)降低鏡頭的體積與重量。一般來說,，佳能會在使用DO技術(shù)的鏡頭上增加綠色的裝飾圈來標(biāo)志這種鏡頭,，辨識度極高。

·BR鏡片：

　　BR鏡片最早出現(xiàn)在2015年,。它是一種特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合鏡片,。一般的結(jié)構(gòu)是一片凸透鏡加一片凹透鏡中間再加上一片特殊有機(jī)光學(xué)材料。

　
傳統(tǒng)凸凹透鏡組合折射（左）與BR鏡片折射（右）

　
右圖為BR鏡片拍攝

　　由于所加入的特殊有機(jī)光學(xué)材料可以對藍(lán)色光進(jìn)行大幅度折射,，所以這種鏡片能夠可以有效降低鏡頭軸向色差,，抑制大光圈鏡頭所產(chǎn)生的色暈現(xiàn)象。反應(yīng)到實(shí)際拍攝中,，就是采用這種鏡頭的鏡片,，可以在使用大光圈拍攝，減少常見的紫邊和邊緣模糊問題,。

·SWC鍍膜：

　　SWC鍍膜是一種采用了仿生學(xué)設(shè)計(jì)的新型鏡頭鍍膜技術(shù),，模仿了飛蛾眼睛表面細(xì)小的凹凸結(jié)構(gòu)能夠抑制光線反射的原理。通過特殊的工藝,，佳能這種鏡片的表面蒸鍍有小于可見光波長的納米尺寸楔形結(jié)構(gòu)層,，從而控制光線折射率,，抑制鏡頭內(nèi)部無必要的反射。反應(yīng)到實(shí)際拍攝中,，就是可以有效減少畫面鬼影和眩光,，讓鏡頭在逆光拍攝時(shí)提升畫面銳度。

SWC亞波長結(jié)構(gòu)鍍膜的示意圖

·ASC空氣球形鍍膜：

　　此為佳能的另一種特有鏡頭鍍膜技術(shù),，主要用于防止鏡頭內(nèi)部的光線反射,。依靠特殊的多層鍍膜工藝，鏡頭最上層會被有規(guī)律的平鋪一層直徑為幾十納米的微小空氣球,，從而降低了光線在鏡頭內(nèi)的折射率,，防止了鏡頭中垂直方向光線的反射。其實(shí)際作用是,，抑制因反射而引起的鬼影與眩光,。

　
傳統(tǒng)蒸鍍膜（左）與ASC空氣球形鍍膜（右）

·超級光譜鍍膜：

超級光譜鍍膜

　　人們常說的佳能色彩風(fēng)格，其實(shí)就得益于這種鍍膜技術(shù),。它也是佳能在EF系列鏡頭中最廣泛使用的鍍膜,，最復(fù)雜的超級光譜鍍膜能夠達(dá)到10層。如果你在陽光下從不同角度觀看鏡片,，可以看到琥珀,、洋紅、紫色,、藍(lán)色等多種色彩,。依靠這種多層鍍膜技術(shù)，鏡頭可以大幅度提高可見光的通光率,，并抑制因折射和內(nèi)部反射引起的眩光和鬼影,，提高畫面銳度，清晰度,，而畫面色彩也更為自然,、真實(shí)。

·提升景深控制能力使用的技術(shù)：

·浮動對焦機(jī)構(gòu)：

　　浮動對焦這是一種通過移動像差補(bǔ)償鏡片組來減少像差的鏡頭結(jié)構(gòu),。增加這種機(jī)構(gòu)后,，能夠降低廣角大光圈鏡頭在近距離對焦時(shí)產(chǎn)生的多種像差，也可以讓長焦微距鏡頭的在更近的對焦距離上進(jìn)行對焦,。

浮動對焦機(jī)構(gòu)

·圓形光圈：

　　圖像景深外柔和美妙的虛化效果就得益于圓形光圈這種技術(shù),。依靠特殊的光圈葉片形狀，鏡頭內(nèi)的光圈葉片收縮時(shí),，內(nèi)圈的光孔邊緣就會變得光滑圓潤,，而葉片數(shù)量越多，其內(nèi)圈就越接近于圓形,。反映到實(shí)際拍攝效果中,，就是畫面焦距之外的虛化部分更為柔和與夢幻,。一般來說，如果一支用于拍攝人像的鏡頭沒采用圓形光圈技術(shù),，它都不好意思和別的鏡頭打招呼,。

圓形光圈

·EF卡口：

　　這是一種全電子鏡頭卡口技術(shù)。佳能所有的鏡頭設(shè)計(jì)都基于這種卡口技術(shù),。由于取消了機(jī)械傳動裝置,，佳能EF鏡頭的對焦驅(qū)動、防抖補(bǔ)償,、以及光圈調(diào)整等動作,，都是通過鏡頭內(nèi)部的馬達(dá)自行動作的，相機(jī)機(jī)身的所有控制信息則可以通過鏡頭尾部的金屬電子觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)傳輸與共享,，從而使鏡頭的拍攝精度和響應(yīng)速度都比傳統(tǒng)的機(jī)身驅(qū)動結(jié)構(gòu)更好,。

　
EF全電子卡口

·EMD電磁驅(qū)動光圈：

EMD電磁驅(qū)動光圈單元

　　EMD是一種使用變形步進(jìn)電機(jī)來控制鏡頭光圈葉片縮放的電機(jī)結(jié)構(gòu)。驅(qū)動光圈葉片的電機(jī)位于鏡頭內(nèi)部,，相機(jī)通過EF電子卡口向其傳輸控制信息,，來調(diào)整光圈葉片大小。由于減少了鏡頭與相機(jī)之間的機(jī)械連接,，鏡頭的耐用性和響應(yīng)速度都大為提高,，也更容易進(jìn)行精確的景深控制,。此外,，通過這一技術(shù)，移軸鏡頭還可以實(shí)現(xiàn)自動光圈控制功能,。

·為獲得優(yōu)良的操控感受而推出的技術(shù)：

·IS影像穩(wěn)定器/動態(tài)防抖：

　　這是一種安裝在鏡頭內(nèi)用于提升鏡頭拍攝穩(wěn)定性的防抖裝置,。在運(yùn)動拍攝過程中，鏡頭內(nèi)部電路計(jì)算系統(tǒng)會通過紅外發(fā)光二極管和兩個(gè)振動陀螺儀與位置探測器對鏡頭的抖動情況進(jìn)行偵測與反饋,，然后根據(jù)抖動方式通過動圈元件驅(qū)動補(bǔ)償光學(xué)元件,，從而從物理上抵消鏡頭振動引起的光軸偏差，起到防止鏡頭抖動的作用,。依靠這一機(jī)構(gòu),，用戶可以在弱光環(huán)境下，以較低的快門速度手持相機(jī)拍攝出清晰的照片,。普通的EF防抖鏡頭一般擁有兩種動態(tài)防抖模式,，其中第一種針對相機(jī)水平移動時(shí)進(jìn)行垂直校正，第二種則針對相機(jī)垂直移動式進(jìn)行水平校正,，同時(shí),，在這種模式下的鏡頭也可以在追蹤拍攝時(shí)進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償，而最新型的第三種補(bǔ)償模式在拍攝無規(guī)則運(yùn)動物體時(shí),，也能進(jìn)行抖動校正,。

IS防抖系統(tǒng)光學(xué)組件結(jié)構(gòu)

IS單元的結(jié)構(gòu)

·雙重IS影像穩(wěn)定器：

　　這是一種針對微距鏡頭推出的復(fù)雜抖動補(bǔ)償機(jī)構(gòu),，這種機(jī)構(gòu)即可以補(bǔ)償傾斜抖動也可以補(bǔ)償平移抖動，能夠讓手持微距攝影的成功率更高,，相比普通的IS系統(tǒng),，這種穩(wěn)定系統(tǒng)主要用于微距鏡頭。

　
右側(cè)為開啟雙重IS影像穩(wěn)定器后效果

·USM：

　　可謂傳奇的超聲波馬達(dá)安裝在鏡頭之內(nèi),，能夠通過超聲波振動作為動能來控制鏡頭的對焦,，讓對焦更為迅速、安靜,，且能耗更低,。由于采用了這種技術(shù)，鏡頭還可以實(shí)現(xiàn)全時(shí)手動對焦功能,，用戶無需調(diào)整鏡頭的對焦模式,，也可以直接手動旋轉(zhuǎn)對焦環(huán)進(jìn)行對焦。同時(shí),，這種馬達(dá)也簡化了鏡頭結(jié)構(gòu),，讓鏡頭變得更輕更小。從形狀上來區(qū)分,，USM超聲波馬達(dá)分為環(huán)形,、微型和NANO三種類型，其中環(huán)形USM是圓環(huán)形的,，具有結(jié)構(gòu)簡單,，扭矩大的特點(diǎn)，在大光圈和長焦鏡頭上經(jīng)常會使用這種馬達(dá),。而微型USM則可被安裝在更小口徑的鏡頭上使用,，也同樣支持全時(shí)手動對焦功能。而NANO USM的體積是三者中最小的,，如同一個(gè)小型電子芯片,。不過它的其驅(qū)動方式是直線往復(fù)運(yùn)動而不再是前兩者的環(huán)形運(yùn)行，它同樣具有安全,、準(zhǔn)確,、流暢的特點(diǎn)，主要用于新型的視頻類EF鏡頭進(jìn)行推拉搖移跟視頻拍攝時(shí)的平滑對焦,。

　
環(huán)形USM（左）與微型USM（右）

·全時(shí)手動對焦：

　　得益于USM超聲波對焦驅(qū)動技術(shù),，鏡頭可以在自動對焦的模式下，無需切換對焦模式就直接旋轉(zhuǎn)對焦環(huán)來確定對焦效果,，從而讓對焦微調(diào)操控更為方便,、直觀、簡潔,。

　
全時(shí)手動對焦模式

·STM步進(jìn)對焦驅(qū)動系統(tǒng)：

　　同樣是用于驅(qū)動鏡頭自動對焦的馬達(dá),?？梢愿鶕?jù)脈沖信號控制馬達(dá)的啟停、運(yùn)動,，具有結(jié)構(gòu)簡單,，體積小、噪音低的特點(diǎn),，用于拍攝短片時(shí)對焦更為安靜,。

　
STM步進(jìn)電機(jī)

·后對焦/內(nèi)對焦：

　
后對焦/內(nèi)對焦

　　后對焦技術(shù)是指對焦鏡片組處于光圈后方、而內(nèi)對焦是指對焦鏡片組處于光圈前方,，根據(jù)不同的鏡頭種類,，采用這兩種設(shè)計(jì)的鏡頭可以比未使用這種技術(shù)的鏡頭減少移動鏡片組件的數(shù)量，輕量化鏡頭結(jié)構(gòu),，提高對焦速度,。而在實(shí)際使用中，采用這兩種構(gòu)造的鏡頭在對焦是鏡頭長度是不變的,，也就是說鏡筒不會伸縮,，這樣在使用PL-C圓偏光鏡時(shí)不會出現(xiàn)對一次焦就需要調(diào)整一次濾鏡的問題，同時(shí)也可以縮短鏡頭的最近對焦距離,，并減少鏡頭外部的風(fēng)箱效應(yīng),，減少灰塵、霉菌進(jìn)入鏡頭內(nèi)部的幾率,。

·提升環(huán)境適應(yīng)能力使用的技術(shù)：

·防污氟鍍膜：

　　與其他光學(xué)成像鍍膜不同,，這一鍍膜技術(shù)是為了提高鏡頭的耐用性而設(shè)計(jì)的憎油憎水性鍍膜。其最大作用是在能夠保持優(yōu)秀透光率的情況下還能減少水滴,、油污,、汗水等污漬與鏡片的附著性，同時(shí)還能夠提高鏡片結(jié)構(gòu)硬度,，減少劃傷的可能。利用這種技術(shù)可以有效減少鏡頭表面灰塵或污跡附著,，讓鏡頭更易于清潔,。

　
防污氟鍍膜

·防塵防水滴結(jié)構(gòu)：

　
防塵防水滴結(jié)構(gòu)

　　在佳能的許多L級鏡頭（鏡頭鑲有紅色裝飾圈）上，都采用了這一設(shè)計(jì),，具體做法是在鏡頭開關(guān)撥桿,、鏡頭前緣接口、后部卡口環(huán),、對焦變焦環(huán)與鏡頭伸縮縫隙等處都增加密封橡膠圈一實(shí)現(xiàn)密封功能,，從而減少灰塵、雨水,、霉菌進(jìn)入盡頭的可能,，提高鏡頭的耐用性和環(huán)境適應(yīng)能力,。