可称为专业型号的高画质镜头，在画质方面没有太多的改善余地。
但是以轻量化为目标大力改造镜头结构的过程，带来许多新的挑战。
坚持画质与轻量化兼顾，技术人员能否实现这一高目标？

大幅改变镜头构造
也要维持高成像素质是此次的研究课题

——为了实现轻量化，光学系统进行了很大的改进，这对镜头的成像没有影响吗？

斋藤（光学设计）：第二代镜头在清晰度以及逆光拍摄方面已经达到了很高的水平。因此在实现大幅轻量化的同时，维持高光学性能并作出一些改进，就是我们光学设计部门这次的课题。

中原（光学设计）：因此，从零开始设计光学系统，变更光学调节用镜片的布局，采用新的光学调节方式，以稳定发挥光学性能的潜力。

EF 400mm f/2.8L IS III USM
镜头剖面图

EF 600mm f/4L IS III USM
镜头剖面图

为了制作出理想的镜头
而不断进化的佳能光学调节设备

长尾（开发带头人）：为了生产出高水平同时品质稳定的镜头，佳能一直在不断地研究光学调节设备以及评测机器。在第三代镜头的开发中，我们使用了专为超远摄镜头特制的佳能光学调节设备。对于理想中像差平衡状态的追求，在以前光靠目视及手动操作非常困难，现在通过分项目进行细分化的数码调节，操作的精度更高了。

镜头构成的改变助力逆光拍摄
提高逆光时的成像对比度

——逆光拍摄时的成像如何呢？

斋藤：第二片镜片向后方（镜头卡口侧）移动，成像范围外的光线就不容易产生眩光，这样就提高了逆光拍摄时的成像对比度。从内面反射的方面来看，第一片镜片变成一片是有利的。

中原：再加上ASC镀膜，成像范围内外的光源造成的鬼影都可以得到适当的抑制。

斋藤：ASC镀膜是在传统的多层蒸镀膜之上形成包含二氧化硅与空气的镀膜，以此来抑制光线的反射，是佳能自主研发的技术。空气的折射率要低于光学玻璃，通过使镀膜中包含一定比例的空气，实现了低折射率镀膜，光线通过镀膜，一点点发生折射从而达到抑制光线反射的效果。特别是对近乎垂直入射的光线，可有效发挥防反射作用。虽然镀膜位置会对防反射效果有影响，但确实是非常适合远摄镜头的镀膜。

中原：并不单纯是ASC镀膜的镜片越多效果就越好。而是需要与多层镀膜配合，找到镀膜效果好的镜片位置才行。

——用户在意的是轻量化是否会给画质带来影响。继承广受好评的第二代镜头的高成像素质正是开发团队的初衷。使用了萤石、超级UD（超低色散）镜片、新玻璃材质的后方集中配置型的镜头，实现了大幅的轻量化。这也增加了制造上的难度。于是新的佳能光学调节设备带来了很大的帮助。

抑制鬼影眩光的ASC镀膜

在传统的多层蒸镀膜之上形成包含二氧化硅与空气的镀膜，以此来抑制光线反射的技术。通过使镀膜中包含一定比例的空气，实现了镀膜的低折射率，获得很好的防反射效果。

特性接近萤石的超级UD镜片

萤石比光学玻璃的光学性能要好。为了得到萤石的效果，佳能开发了UD（超低色散）镜片。超级UD镜片大幅提升了UD镜片的性能，特性上接近萤石。超级UD镜片为这两款新镜头的轻量化做出了很大的贡献。

要得到鲜明的画质，IS影像稳定器可以说是功不可没。
面对赶超前代性能这一重要的课题时，
严谨踏实直到最后，靠的是技术人员充足的经验以及不妥协的精神。

影像交流事业本部
ICB光学开发中心
电子设计
平井大辅

IS性能的提升仅靠新的陀螺仪还不够
构建控制算法需要预测多种情况

——IS性能最大5级快门速度^※是如何实现的呢？

平井（电子设计）：在一开始开发这两款镜头用的IS影像稳定器时，就接到了要“达成5级快门速度”的重要任务。于是，两款镜头都更新了振动陀螺仪、微处理器，达成了最大5级快门速度的补偿效果。镜头本身的重量比起第二代也有了大幅的减轻，因此超远摄镜头进行手持拍摄的可能性增大不少。

※使用EOS-1D X Mark II，基于CIPA标准。

——是因为更换了新的振动陀螺仪，才实现了这样的效果提升吗？

平井：并不单纯是有新的高性能振动陀螺仪就可以解决问题。必须要掌握陀螺仪感应器的特性，然后来构建一个适合的控制算法。通过更新微处理器，加入新的处理程序，结合软件来进行验证，对控制算法进行反复的修改，最终才能实现性能上的提升。EF 400mm f/2.8L IS III USM与EF 600mm f/4L IS III USM的用户中有需要在严苛环境下进行拍摄工作的专业人士以及发烧友，因此还有一个课题就是尽量减小温度变化对振动陀螺仪感应器和IS单元的影响。要在机械设计的基础上，通过算法来控制其动作。

长尾（开发带头人）：新式的振动陀螺仪和微处理器与配备在EF 70-200mm f/4L IS II USM上的基本相同。但是因为IS单元的尺寸与镜头焦距不同，因此还是会配合具体镜头的特性来进行微调。

早川（机械设计）：另外，在第三代镜头上还采用了新的IS机构。当补偿镜片以光轴为中心发生旋转时，会使IS影像稳定器的手抖动补偿效果降低，因此这次也配备了抑制旋转的机构。抑制旋转的机构会有很多的零部件，所以此次设计了新型的抑制机构，减少了零件数量。由此一来，镜片的支撑性得到了提升，可获得稳定的光学性能。另外也减轻了驱动的负荷，由磁铁及线圈构成的执行器也实现了小型与轻量化。

新型的高精度IS单元

不仅更新了振动陀螺仪，基本构造也发生了改变。实现了执行器的小型化以及单元自身的轻量化。同时动作精度有了提升，使用效果更好了。

影像交流事业本部
ICB光学开发中心
电子设计
市濑正实

不仅改进了手持拍摄时的IS性能
也能应对使用三脚架时的振动

——说起IS影像稳定器，大家会觉得是在手持拍摄时要用到的功能，那么在三脚架拍摄时性能如何呢？特别是反光镜振动带来的抖动总是让人担心。

平井：对于相机的反光镜振动，当检测出使用三脚架的状态时，会切换到最合适的防抖状态，同时使用三脚架时，保持IS开关打开的状态就没有什么问题。但是根据三脚架的不同，以及三脚架设置的场所的不同，发生振动的周期以及强度都不同，根据实际使用情况，补偿效果会有些许的差异。本次升级的IS单元，提升了高频振动的追踪能力，在使用三脚架时，能比第二代镜头更好地应对因为反光镜振动而产生的抖动。另外，使用独脚架时，打开IS开关的状态下也能得到很好的补偿效果。

从胶片时代的EOS初代机开始就没有妥协地进行
IS性能的运作检验

——新的IS机构在旧机型上也能有效动作吗？

平井：EF镜头即使是装在胶片时代的EOS相机上，也就是EOS650上也可以自如的动作。IS的开发设计，不仅是确认IS单元能够正常动作，还要根据相机的特性进行参数的调整，因此检查其与佳能旧机型的契合度是非常耗费工夫的。但是30年来延续至今的EOS系统是佳能的价值所在，因此我们技术人员都铭记这一点，不懈追求IS的性能，切实地日有所进。

市濑（电子设计）：作为电子系统的负责人，需要不断地验证与既有佳能相机的兼容性，同时也要保证新款相机和镜头上的新功能可以稳定运行。要尽量省电节能，还要控制时机达到电力平衡，让人绞尽脑汁冥思苦想的时候很多，但这也正是这份工作的价值所在。

——手抖动补偿机构IS影像稳定器用在EF镜头上已经有23年了。不仅是补偿效果的大小，对追随拍摄的支持等使用感受上的提升也是日新月益的。未来，IS机构还会与补偿光学元件、单元机构，电子控制等多项技术相融合，通过数量庞大的实际验证以及算法（软件）的重构推进升级。

镜筒上的IS开关

第三代镜头上，除了既有的传统手抖动补偿模式1，还加入了对应追随拍摄的模式2以及在只在曝光时进行补偿的模式3。