作为大光圈超广角镜头，RF14mm F1.4 L VCM实现了以前很难想像的小巧轻量。
其宽广的视角与明亮的大光圈，
在将星空与地面风景一同收入画面的星景摄影中，可发挥强大的力量。
我们请到了参与镜头开发的三位佳能开发人员，请他们讲述这款镜头的设计理念。

齐藤：该镜头是RF的L级F1.4定焦镜头系列中第6款。该系列的特色是F1.4最大光圈下即可拍出高画质。目前已推出 20mm、24mm、35mm、50mm、85mm这5款镜头，还有一大特色是系列镜头的镜身尺寸与操作部件实现了统一。RF14mm F1.4 L VCM的视角比20mm更广，是超广角镜头。通过导入新的光学设计，在体积重量上打破以往认知，是一款小巧轻量的大光圈超广角镜头。

IMG光学开发中心[电路设计]
齐藤 直城

RF14mm F1.4 L VCM / F1.4 / 15秒 / ISO 3200
（使用柔光镜。用佳能应用程序Digital Photo Professional进行了图像调整）

渡边：最大光圈F1.4的超广角镜头，一般常用于星景摄影，我们也是基于这一使用场景进行开发的。因为需要同时收入星空和地面风景，所以需要使用14mm左右的大光圈超广角镜头。这样可以尽量缩短曝光时间，星星可以切实成像为点状。

渡边：佳能在EF时代曾经推出过EF 14mm f/2.8L II USM。与这支镜头相比，RF14mm F1.4 L VCM的最大光圈提升了两档，但重量却更轻了。之所以能够将镜头做得更小更轻，是因为现在使用的是无反系统的RF卡口。

渡边：RF镜头是EOS R系统用的镜头，基于大口径卡口和短后对焦距离来设计，相比之前的EF镜头，更方便在接近成像面的位置配置大口径的镜片。这是RF14mm F1.4 L VCM这样的镜头也能实现大光圈的主要原因。反过来说，后对焦距离长的单反相机用镜头，如果光圈想要比F2.8更大，设计上难度会更大。

光学技术统筹开发中心[光学设计]
渡边 达朗

IMG光学开发中心[机械设计]
长冈 信幸

齐藤：RF卡口提升了光学设计的灵活性，在此基础上，RF的L级F1.4定焦镜头统一使用的对焦驱动马达VCM音圈马达也为镜头的小型轻量做出不小的贡献。之前想要驱动如此重的镜片组，只能用环形USM超声波马达，这时镜片大小由环形马达的大小来决定，镜头也就很难做到小巧。

长冈：机械设计的角度来看，环形USM超声波马达本身体量也很大。用在镜身框架本身很大的远摄镜头上影响不大。但涉及到镜头小型化的问题，这种马达有点束手无策。从这一角度来看，VCM音圈马达提升了设计的灵活性，可为对焦镜片组提供高推力，同时可缩减尺寸和重量。

齐藤：VCM音圈马达虽然好处很多，但也有不好的地方。因为会产生磁场，所以会引起噪点。一般VCM音圈马达驱动的对焦镜片都是后组镜片，距离相机的图像感应器比较近。为此需要设计降低噪点的过滤电路，并且对部件进行合理配置，尽量不对拍摄效果造成影响。

VCM音圈马达驱动的对焦镜片单元

渡边：包括星景摄影在内，拍摄星星需要镜头具备高光学性能。星星是洒满夜空的明亮点光源。焦距短的广角镜头因多种像差，画面周边的成像会拉长。想要把星星都还原成点状，需要提升周边部的画质。RF14mm F1.4 L VCM在镜头前部导入了2片，后部对焦镜片组导入1片，共3片GMo（玻璃模铸）非球面镜片。这些非球面镜片可以有效抑制彗星像差，让镜头从最大光圈开始画面周边就能很好地还原点状光源。最靠前的GMo（玻璃模铸）非球面镜片口径很大，生产加工难度高，开发部门与工厂密切合作，将制造工艺上的问题点都逐一解决了。

萤石的原石、人工结晶及萤石镜片

渡边：拍摄星星的时候，星星很容易有紫色色晕。为了抑制相关色像差，镜头采用了1片萤石镜片以及1片UD（超低色散）镜片。由此更强效地抑制色像差。
一般来说，远摄镜头上使用的萤石镜片是凸透镜，RF14mm F1.4 L VCM上使用的则是凹透镜。我们根据实际像差的情况有目的地选用不同的镜片形状。特别是超广角镜头的周边部分很容易出现倍率色像差，也就是说不同波长的光成像位置不一致。这也是造成色晕的一个原因。萤石可以有效抑制倍率色像差。

渡边：在镜头的中部，光圈后面紧挨着一组凸透镜和凹透镜。凸透镜和凹透镜中间的夹层就是BR光学元件（蓝色光谱折射光学元件）。特征是波长较短的蓝色光折射率要高很多。可以将画面中央点光源的色晕抑制到很小的程度。
BR光学元件是树脂材料，模铸成型。类似胶合镜片，需要夹在两片光学镜片中间， 用黏着剂固定贴合。

BR光学元件（截面模型）

渡边：超广角镜头前端镜片比较凸出，很容易大角度收入光线。所以镜头采用了固定的一体化遮光罩，对于遮光罩及常规镀膜无法完全避免的鬼影及眩光，镜头在关键镜片的表面采用了SWC亚波长结构镀膜或ASC镀膜。 特别是SWC亚波长结构镀膜，凝结了高技术力，对于倾斜角度入射的光线防反射效果很好。在镜片表面以纳米为单位形成结构，真是非常有效果。
ASC镀膜对垂直入射光造成的镜面反射很有效果。镜片表面形成含空气的镀膜，因为空气折射率比光学玻璃小，所以含空气的镀膜是超低折射率的。
RF14mm F1.4 L VCM的光学构成非常奢华，有GMo（玻璃模铸）非球面镜片、UD（超低色散）镜片、BR光学元件（蓝色光谱折射光学元件），并配合高技术的镜片镀膜。可以说是汇集了佳能光学技术的结晶。

渡边：歪曲像差如果完全通过光学设计来解决，镜头会变得很大很重。虽然能提升画质，但对小型轻量方面有过大的负面影响。所以我们决定歪曲像差有部分用相机数码补偿，这样光学设计才有余力提升画质。 结果就是光学性能不输歪曲像差光学补偿的镜头，且实现了小型轻量。正因为佳能根据相机自主研发镜头才能实现这样的设计。
相对于完美的光学性能，镜头的小型轻量其实更重要。因为光学性能再好，如果又大又重，也没人会带着出门拍摄。镜头就应该时随时随地带在身边都没什么负担才行。

渡边：不仅是照片，我们也希望用户能用它来拍视频，所以尽量抑制了呼吸效应。呼吸效应就是拍摄视频时调节对焦位置会造成画面视角变化的现象。我们在对焦镜片组的结构上下了功夫，抑制了视角的变化。具体来说，这款镜头相对于系列其他镜头，对焦镜片组多加了一片镜片。并且导入了一片凹透镜的GMo（玻璃模铸）非球面镜片。
在镜头设计中，光学性能的提升与呼吸效应的校正，其实是矛盾的。但这次在镜头结构上下了很大功夫，抑制呼吸效应的同时，也实现了高画质。

内部构造

齐藤：对焦镜片组里增加镜片肯定会增加重量。这也是电路与机械设计部门发挥实力的地方。VCM音圈马达具备高推力，且动作安静，但控制方面需要下功夫。比如高速驱动较重镜片组后的紧急制动，就需要注意抑制抖动。为了视频拍摄还需要尽可能降低驱动音。这都需要精密的控制。设计出控制算法，还需要机械构造的设计来配合才能解决这一系列的问题。

长冈：小巧轻量的镜头，分配给被称为“主基座”的内部结构部件的空间非常有限。在确保驱动马达和柔性电路板空间的同时，还要让整体骨架具备足够的强度，这是最难的地方。此外，RF14mm F1.4 L VCM是L级镜头，还必须考虑在严苛环境条件下的使用需求，因此通常的手段不太奏效。 防水滴防尘方面，我们对可能造成水汽和灰尘侵入的部件间隙实施了密封处理，尽量避免水汽和灰尘的侵入。

防水滴防尘结构

EF-S 10-22mm f/3.5-4.5 USM / F3.5 / 30秒 / ISO 3200

渡边：我小学的时候就很喜欢星星。之后对星星的兴趣不断加深，大学里学的专业是天文学。那时大学里50厘米口径的天文望远镜要翻新，我自动请缨，暑假整整两个月都投身乡镇工厂，参与实际工作。
当时基于自己的研究课题，我还参与了安装在位于夏威夷的“昴星团望远镜”上的设备开发。有了这些经历，我切身感受到制造的乐趣，我的兴趣不再局限于天文本身，而是逐渐扩展到了用于记录天体的设备，也就是相机、镜头等光学系统。
此外，在大学时期，我在课外时间里也经常拍摄星空。还去了海外的知名拍摄地点进行星景摄影。这段经历至今印象深刻。当时使用的是 EF-S 10-22mm f/3.5-4.5 USM（入门级单反相机的镜头），但得益于出色的拍摄环境，我依然被星空的壮丽与所拍画质所震撼。现在我都会忍不住想，如果用大口径的 RF14mm F1.4 L VCM 来拍摄那片星空，究竟能拍出多么惊艳的作品。

渡边：大学里的专业是天文学，所以没有太多机会深入学习光学。光学知识都是我自学的，虽然只是一些基础的东西。正式学习光学设计，还是入职佳能之后。前辈们教给我很多，由此不断积累了经验。

渡边：根据不同镜头，开发负责人的任命规则不一样。这次很偶然，企划中的候选镜头包含RF14mm F1.4 L VCM。于是我就自动向上司请缨，并成为了开发负责人。当时也有可能成为其他镜头的设计负责人，只能说这次是赶巧了。

渡边：我负责的话，就想做出拍星景的理想镜头。除了光学性能，设计过程中还需要考虑各方面的平衡。这款镜头拍好星景是重点，倾注了很多心血。尽可能抑制了影响画质的各种像差，画面周边也清晰锐利。 现在回想起来还有些不好意思，但我依然记得刚入职时，很快就到所属部门进行自我介绍，当时我说“想要做出神级镜头”。现在我偷偷觉得，也许这款RF14mm F1.4 L VCM实现了我的目标。 正是怀着学习天文并希望为其贡献力量的想法，我开发出了这款RF14mm F1.4 L VCM。我由衷希望，使用这款镜头的用户能够通过星景摄影，对天文学乃至宇宙本身产生更多的兴趣。

齐藤：我并没有拍摄星空的经验，只是过去帮忙。但我对拍星星充满兴趣。渡边先生把相机架在三脚架上后，便开始用自动对焦来对焦，这一点让我感到十分惊讶。

渡边：近年的相机自动对焦性能越来越好，即使是夜空中的星星也可以自动对焦完成合焦。由于在超广角镜头下星点成像较小，使用手动对焦反而有时难以精确合焦，而自动对焦就显得更方便了。

齐藤：渡边先生只是在实时显示画面上确定构图，调整了一下曝光，便迅速开始拍摄了。在单反相机的时代，恐怕很难如此轻松地完成拍摄吧。
希望有更多人能够了解到，凭借如今无反相机与镜头的自动对焦性能，其实可以非常轻松地拍摄星景。尤其是这款大光圈的RF14mm F1.4 L VCM，正好适合星景摄影初学者来尝试。

渡边：拍摄时的基本原则是将记录画质设为RAW。虽然使用JPEG也能在一定程度上拍得漂亮，但由于每天云层状况和天空亮度都会有所不同，RAW图像后期更易调整色温和亮度平衡，还可根据具体情况进行降噪处理，从而获得更美的星景作品。
快门速度的选择同样重要。使用14mm镜头时，为了让星星不产生拖尾，能以点状成像，曝光时间需要控制在15秒以内。由于基本会使用最大光圈，快门速度也基本控制在5-15秒之间，因此曝光主要通过ISO感光度来控制。这种情况下，镜头的最大光圈越大，所需的ISO感光度就越低，因此大光圈显得尤为重要。
RF14mm F1.4 L VCM在后端可以安装片状滤镜。就我个人而言，会将市售的片状柔焦滤镜裁剪成与滤镜架相匹配的形状装上去。使用柔焦滤镜可以让高亮的星星更加突出，使星座更容易辨识。

RF7-14mm F2.8-3.5 L FISHEYE STM / F2.8 / 15 秒 / ISO 6400
（使用柔光镜。用佳能应用程序Digital Photo Professional进行了图像调整）

渡边：说起星景摄影，大多数人会想到的是银河。覆盖夏夜星空的银河，是理想的被摄体。只要有一支14mm的超广角镜头，就可以将银河铺满画面，并收入地面的风景。14mm镜头之所以适合拍星景，正是因为它的焦距能够将宽广的银河收入画面。

渡边：试拍时，我们也使用了新款鱼眼变焦镜头RF7-14mm F2.8-3.5 L FISHEYE STM，以及RF16-28mm F2.8 IS STM进行拍摄。这些镜头同样适合拍摄星景。

渡边：RF7-14mm F2.8-3.5 L FISHEYE STM既可拍圆形鱼眼，也可拍对角线鱼眼。能够充分利用广阔的视角，呈现出很有冲击力的画面。尤其是在7mm的圆形鱼眼下，相比EF8-15mm f/4L USM鱼眼，视角从约180°扩展到了约190°，最大光圈也从F4提升至F2.8，提升了一档。这样一来，在收入整个天空的同时，也能将广阔的地面景观拍得比以往更加明亮。
RF16-28mm F2.8 IS STM虽然是一款侧重小型轻量的广角变焦镜头，但依然具备F2.8的大光圈，携带和操作都十分轻松，还能通过变焦实现不同视角的构图，非常适合在拍摄地边走边拍，以类似抓拍的方式进行星景摄影，使用便捷。 当然，像RF20mm F1.4 L VCM、RF24mm F1.4 L VCM等其他RF的L级F1.4定焦镜头，也都能基于各自的视角对星空进行不同方式的取景，非常值得尝试。

RF16-28mm F2.8 IS STM / F2.8 / 13.7秒 / ISO 3200
（使用柔光镜。用佳能应用程序Digital Photo Professional进行了图像调整）

RF14mm F1.4 L VCM / F1.4 / 10秒 / ISO 6400
（使用柔光镜。用佳能应用程序Digital Photo Professional进行了图像调整）

渡边：想要开发出让用户能够尝试新领域的镜头，拍出之前拍不好的东西。拓展拍摄领域这一点与佳能产品开发理念不谋而合。原先性能不错但太大太重，不方便带出门的镜头，借助新技术可以变得小型轻量，从而拓展拍摄的可能性。这次推出的RF14mm F1.4 L VCM就是这样一款镜头。

长冈：我希望能开发出让用户们眼前一亮的镜头。作为机械设计负责人，今后我将尤其致力于镜头的轻量化。
在操作性方面，我认为仍然有许多需要继续改进的地方，因此希望在充分听取用户意见的同时，努力开发出更加易用的镜头。

齐藤：如今使用智能手机拍照的人越来越多，希望更多人能够了解，借助无反相机并搭配的不同镜头，能够拍出非常震撼的照片。
让L级镜头具备高成像性能，是我们作为开发者的使命，也是对广大用户的承诺。同时，我也希望能将我们在L级镜头研发过程中积累的技术，投入到更多的镜头产品中。并期待有一天，即使是价格更亲民、体积更适中的镜头，也能带来不逊色于高端镜头的拍摄体验。
希望用户体验过这类镜头后，也会想要尝试更高级别的镜头。为此我想开发价格亲民、性能优良的镜头。