對於正在考慮購買鏡頭的朋友，我們希望大家能夠更好的了解LUMIX鏡頭的設計理念；對於已經擁有LUMIX鏡頭的用戶，我希望大家能通過拍攝體驗到這些鏡頭背後不為人知的細節和用心。
這是一篇由開發者撰寫的文章，裡面可能會使用許多專業術語來解讀鏡頭。相信大家讀完之後，也會對你的鏡頭有更深的了解。
第三期我們講述的是LUMIX S PRO 70-200mm F2.8 O.I.S.，由西岡擔當。
LUMIX大口徑長焦變焦鏡頭的目標
在LUMIX S系列中，尤其是在特別強調畫面表現力的旗艦型號「S PRO鏡頭」中，這款「LUMIX S PRO 70-200mm F2.8 O.I.S.」設計定位是大口徑遠攝變焦鏡頭。
「S PRO鏡頭」在畫面表現力、背景虛化、塑造立體感等方面始終追求著「毫不妥協」這一理念，其性能和品質均通過了徠卡相機公司的嚴格標準，並獲得「Certified by LEICA」認證。
此外，最新的光學設計技術有效的抑制了呼吸效應，使得影片拍攝更加穩定。我們的目標是設計一款能夠同時滿足靜態圖像和影片創作者需求的鏡頭。
此外，為了防止手持拍攝時容易發生的相機抖動，鏡筒中內置了專用的相機抖動校正鏡頭組，通過實時聯動提供機身防抖和鏡頭防抖，松下首次在長焦端實現了高達「7檔」的相機抖動校正。
此外，該鏡頭支持使用1.4倍和2倍增距鏡，安裝2倍增距鏡時，可以擁有最遠400mm的超遠攝範圍。
接下來我將介紹光學設計技術在開發這種大口徑遠攝變焦鏡頭方面的要點。
畫面表現力的追求
下圖是S PRO 70-200mm F2.8的鏡頭結構圖。
鏡頭結構採用17組22枚構成的光學設計，採用1枚非球面鏡片來抑制球面像差，並通過最佳配置2枚超低色散鏡片和3枚低色散鏡片來徹底修正色像差，在整個拍攝區域實現清晰銳度極佳的畫面描繪。
變焦時，鏡頭採用鏡筒長度不變的內變焦方式，即使變焦時，鏡頭前端與被攝體的距離也不會改變，因此相機整體的重心變化較小，可以保持穩定的取景，拍攝更為舒適。
從結構圖來看，在七組變焦配置中，變焦時移動的每個鏡片組的折射率順序為 "正-負-正-負-負"，每個鏡片組都經過高度像差校正，以在整個變焦範圍內實現高描述性能。對於對焦鏡頭，採用雙對焦配置，使用鏡頭後部的兩個透鏡組（紅框）。在開發鏡頭時其他公司的大口徑遠攝變焦鏡頭，採用鏡筒前方的透鏡組作為聚焦鏡頭的配置是主流。然而，由於鏡筒前部的鏡頭球的外徑大於鏡筒後部的鏡頭球的外徑，因此存在構成調焦透鏡的鏡頭球的重量變重的問題。當鏡頭球的重量變重時，難以加速和提高自動對焦的精度。為此，在本70-200/F2.8的光學設計中，採用鏡筒後部的2個透鏡組作為聚焦透鏡，實現了鏡頭球的小徑化和輕量化。
此外，通過為構成聚焦鏡頭的鏡頭鏡片選擇比重較輕的玻璃材料，我們成功實現了開發時設定的鏡頭重量。
通過獨立操作兩個對焦鏡頭組，可以有效控制球差和圖像表面彎曲，無論主體是否是在鏡頭中心，我們所拍攝到的照片都能夠實現高超的畫面表現力。此外，也能夠抵消兩個對焦鏡頭中發生的呼吸效應，抑制影片性能所產生的呼吸效應（聚焦時的視角變化）。
自然柔和的虛化效果
接下來，我將解釋我們為提高虛化效果所做的努力。一般來說，增加非球面鏡片的數量更容易實現更小的尺寸和更高的性能，但另一方面，更容易出現環線模糊，即球面虛化中出現類似年輪的圖案，從而導致部件成本增加。
在開發之初，我們在70-200/F2.8的光學設計中考慮了3個非球面鏡片的鏡頭類型。然而，經過仔細研究鏡筒尺寸、虛化效果和部件成本之間的平衡，我們最終決定採用1個非球面鏡片的鏡頭類型，以抑制部件成本的增加並減少環線模糊。
在非球面鏡片的製造中，我們引入了新的加工方法，通過實現比以前更高的非球面形狀精度，使輪線模糊的現象明顯減輕。此外，通過實施在整個變焦範圍內適當控制球面像差的光學設計，該鏡頭可產生抑制雙線模糊的柔和散景。
力求實現相機「7檔」混合防抖
光學相機抖動校正大致分為兩種方法:通過移動主體中的圖像傳感器來校正相機抖動的方法(B.I.S.)和通過移動鏡頭中的一些鏡片組來校正相機抖動的方法(O.I.S.)。
在這次的望遠變焦鏡頭中，由於望遠端的焦距長達200mm，畫面抖動效果會較為明顯，僅靠機身內的抖動補償無法充分進行補償。因此，有必要在鏡頭內部內置防抖鏡頭組。
下圖中用紅線包圍的3個鏡片組是防抖鏡片組。
在配備防抖鏡頭的光學設計中，確保防抖鏡頭的重量、移動量和校正時的解析度非常重要。
如果防抖鏡頭的重量過重，則會導致防抖的部件結構變大，難以進行高精度控制。因此，減輕相機抖動校正鏡片組的重量很重要。
在開發之初，我們的目標是通過採用兩片結構的防抖鏡頭來減輕重量，但這會導致像散較大，從而降低了解析度。因此，我們重新設計了防抖鏡頭組中的鏡片配置，並將其從 2 個（負、正）配置更改為 3 個（負、正、正）配置，以改善像散問題。
此外，從 2個鏡片改為 3個鏡片也增加了鏡頭部件的重量。因此，通過將負鏡片的重量更改為輕約30%的材料，將正鏡片的重量更改為輕約10%的材料，並將鏡片形狀更改，使得每片鏡片的體積更小，由此能夠保持2個鏡片時重量。
此外，通過在相機抖動校正鏡頭組的第二個鏡片中安裝了低色散鏡片，並且在第三個鏡片中採用非球面鏡片，即使在相機抖動校正時，也可以抑制像散和倍率色差，實現極高解析度性能。
正如我在開頭所寫的，通過實時鏈接相機機身內部的B.I.S和鏡頭的O.I.S，我們首次在長焦端的全畫幅無反光鏡中提供了7檔的高防抖效果。
兼容增距鏡
增距鏡的結構使其從安裝表面稍微突出。因此，對於與增距鏡兼容的光學設計，需要在安裝面附近確保增距鏡尖端的安裝空間，如下圖紅線所示。
一般來說，安裝增距鏡後，光學性能會下降。但通過適當控制從鏡頭最後一面的光線射出角度，可以最大限度地抑制安裝時的光學性能下降。
此外，當安裝增距鏡時，由於可以在幾乎不改變與主體的距離的情況下將拍攝倍率設置為1.4倍或2倍，因此可以享受對主體的特寫拍攝。當然，即使安裝了增距鏡，強大的防抖功能也能讓您安心地專注於拍攝，因此我們希望您享受使用增距鏡進行拍攝的樂趣。
安裝2倍增距鏡時的效果
