面向未来的镜头设计

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我们正在经历一场影像革命:制作和共享的照片比以往任何时候都要多,并且用户和出版界正在迅速采用摄影和视频方面的新质量标准。过去,镜头工程师必须设计出符合并能很好地与模拟胶片配合的镜头,然后才是镜头设计的标准参考点。但是,对于当今的高动态和高分辨率传感器,镜头设计人员面临着在光学和机械设计中创建新标准的挑战,同时还要预见未来的成像和传感器需求。我们与负责新一代 LUMIX S 系列镜头的两名工程师,镜头产品规划师 Shinji Watanabe 先生以及光学镜头工程师 Kyoichi Bito 先生讨论了这些挑战和这一理念。


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是什么使全画幅 S 相机系统如此特别?为什么镜头设计如此重要?Shinji Watanabe解释说:“全画幅传感器相机的真正价值在于由图像分辨率驱动的表现力。”“我们在设计数字单镜头无反光镜相机系统和各种可互换镜头方面有着悠久的历史,这是我们在开发全画幅 S 系列镜头时汲取的专业知识。“成为全画幅相机市场的新手似乎很有挑战性,但确实有一些潜在的好处。Panasonic 从头开始开发 S 相机系统和镜头,以符合当今的标准,并希望将来也能达到这些标准。作为光学和机械设计的下一代,“它们提供了表达自己的创意,而且毫不妥协的能力”。这似乎是一个大胆的声明,但这家公司是负责许多众所周知的改变摄影和视频技术的突破性技术,包括世界上第一个无反光镜相机系统,他们将带着最新的专业 S 系统和镜头,继续其创新路线。

Kyoichi Bito:“我们在新镜头中融合了许多技术进步,例如高速/高精度自动对焦(AF)和高质量视频优化。在高速和高精度自动对焦方面,我们使用超高 480 fps 的高速对焦控制,以及新开发的超声辅助系统,可提高自动对焦的速度和精度。

视频性能也是最好的之一,可实现平滑的曝光变化并最大程度地减少呼吸效应。LUMIX 已经通过可互换的微型三分之四系统 (Micro Four Thirds) 镜头实现了这一目标。利用我们已经拥有的专业知识,我们确保 S 系列镜头融合了这些功能并进行了进一步开发。全画幅相机需要更大、更重的镜头,因此问题是如何使它们保持在高速下可操作并保持精度。在光学和机械设计方面,这都是一个挑战。我们开发了一种新的双聚焦系统,结合了超声聚焦辅助功能,可以实现高速、高精度的自动对焦。通过补偿呼吸效应和其他伪影,使视频更加出色,这正迅速成为数字单镜头无反镜头的标准。这是 LUMIX 在我们的微型三分之四系统系列产品上追求了一段时间的东西。我们鼓励摄影师和电影摄制者在 LUMIX S1R、S1H 和 S1 上尝试这些新技术,并亲自体验性能。”

Bito:“虽然镜头的性能和规格当然很重要,但其独特的“风格”或“美学”表达(无法用数字量化)我们认为也很重要。”
Watanabe:摄影和录像是二维的表达,而主题通常是三维的。“理想的镜头设计”是记录为 2D 但传达了捕捉到的现实 3D 形势的镜头。


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无论是不是全画幅,从 3D 到 2D 的转换如何影响光学设计都必须牢记,而光学设计在镜头独特的“感觉”中起着重要作用。在图像中的 3D 效果方面,我们专门考虑了肖像的外观。当光圈打开时聚焦在拍摄对象的眼睛上时,应该从眼睛到耳朵有平滑的过渡,连续的散景会产生 3D 效果。视频中自然的 3D 效果需要对细节的欣赏和理解。仅将散景应用于场景的背景是不够的。我们对镜头的表现力进行了微调,以达到仅超出规格的目标。散景也是如此。我们选择用这些镜头描绘出美丽的散景,并就其形状、形式、轮廓和程度向专业摄影师和电影摄制师咨询。我们的工程师通过创建 LUMIX S 系列独有的美丽散景来回应这一反馈。

S 系统背后的不妥协理念在相机本身中显而易见:它是为最苛刻的工作而设计的,并具有专业人士所需的高性能和耐用的快门系统。LUMIX 相机不仅可以承受极端天气条件,而且在技术上也是如此极端,它们具有最高分辨率的取景器,领先的图像稳定度,最高的全画幅图像分辨率 (S1R),最佳的弱光性能 (S1) 和顶级的一流的视频性能 (S1H),而这些只是众多功能中的一部分。

毫无疑问,这些镜头是按照相同的原则设计和制造的。Watanabe说S 系列镜头的关键概念是:毫不妥协的高分辨率,具有 3D 效果的美丽散景,高速和高精度自动对焦支持,图像稳定带来的高移动性以及出色的视频性能。创建镜头时,高分辨率是最重要的功能,因为无论现在还是将来,高分辨率都是从传感器技术的全部潜力中受益的关键。其次是具有 3D 效果的美丽散景,使这些镜头具有独特的表现力。在开发 S 系列镜头时,我们专注于如何表达自己在摄影中的独特风格。我们还探讨了无形的方面,将图像呈现为“生动”或“真实”意味着什么的。

LUMIX 创造的不仅是光学设计,还能满足摄影师和电影摄制师的严格标准:L mount 联盟可确保与 Sigma 和 Leica等 合作伙伴兼容,后者也为此系统设计了出色的光学设计和镜头。这证明了我们坚定不移的奉献精神,以创建一个可以保留的系统,并将为用户提供非常广泛的镜头选择。” Watanabe 笑着继续说道:“相机行业对性能的需求不仅在摄影方面,而且在摄像方面都在不断增长。S 系列镜头的开发是为了适应未来的发展,旨在使专业摄影师、摄像师和电影摄影师能够发挥新的表达潜能。”


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LUMIX S PRO 50mm f/1.4

LUMIX S PRO 50 mm f / 1.4

大光圈定焦镜头,构成 LUMIX S 系列镜头的核心。由 11 组 13 个透镜元件构成;2 个非球面镜片和 3 个 ED(超低色散)镜片可有效抑制轴向色差和倍率色差。双焦点系统结合了直线电机和步进电机,以最大 480 fps 的速度实现传感器驱动,从而实现了快速、高精度的自动聚焦。对焦离合器机制,可实现瞬间自动对焦/手动对焦切换和精确的手动对焦。抑制了呼吸效应,使其成为视频录制的首选。11 个光圈叶片的圆形孔径光阑可在背景中营造出光滑美丽的圆形散景。该镜头专为坚固耐用和极端环境而设计,防尘、防溅且防冻。Panasonic LUMIX S PRO 50 mm 镜头提供令人印象深刻的图像质量和惊人的高分辨率,并从图像的中心到角落都具有描述性,从而树立了新的标准。S PRO 50 mm 的设计毫不妥协。

花卉摄影:Munemasa Takahashi
模特摄影:Hideki Kono