LUMIX Magazine 连载刊登《这里是光学设计部》系列，旨在从镜头研发团队的视角出发，揭露松下镜头开发的幕后故事，无论你是否拥有这些镜头，倾听由开发者讲述的开发故事，感受光学设计师们开发时的巧思和专业的技术，你一定会有所收获！

第二期为 LUMIX S PRO 系列 " 大三元 " 标准变焦镜头—— LUMIX S PRO 24-70mm F2.8（影像狗测评）

LUMIX 的标准变焦镜头的目标

标准变焦镜头覆盖了用户们最常用的焦段，使用频率会比较高，需要的是能够在各种情况下都能拍摄出高质量照片和视频的镜头。

因此，在开发时，松下主要关注了光学性能中的分辨率、虚化表现和色散控制。

1. 分辨率：控制基本的像差，获得锐利清晰的图像

2. 虚化：追求优雅的虚化效果，能够突出主体，并且抑制像差

3. 色散控制：力求将色散控制到最小

此外，它也针对视频拍摄做出了许多优化，在这支镜头上拍摄视频时也能得到很好的体验。

而且，这还是一支获得了徕卡认证的镜头。松下为了实现获得徕卡认证这一目标，在光学设计中大量采用了厚道的用料。最终这支镜头也顺利通过了徕卡严格的筛选标准，彰显了大光圈标准变焦镜头的优越性能和品质。

LUMIX S PRO 24-70 F2.8 光学结构图

支撑着高描写力的光学技术

因为光学设计会涉及通过反复试验来控制数百个参数，以创建基于产品图像的设计解决方案，整个过程是非常复杂的。想要完整地描述设计是非常困难的事情，因此主要介绍三种技术要点。

a. 高度抑制色差的玻璃材料的排列

这支镜头使用了四枚 ED 镜片用于抑制色散，ED 镜片是由 ED 玻璃制成的透镜，其效果是可以减少或消除光线穿过镜头时发生的色散。

在设计时，通过将 ED 镜片集中放置在整个光学系统的物理中心附近，使这支镜头从广角端到长焦端都可以实现色散的控制。

并且，不是只需要使用 ED 镜片就能控制好色散了，为了平衡随着焦距变化而产生的影响，做好具体镜片位置的微调等也是十分重要的。

另外，色散其实不止会影响颜色的表现，也会对分辨率的表现产生一定影响。信号在通过拜尔滤镜时，传感器需要对颜色进行插值，如果色散越小，那么 RGB 分布后图像的连贯性就会越好，分辨率也会相应提高了。

ED 镜片还是一种质地相对柔软的玻璃镜片，对生产加工（批量生产的产量和良品率等）也提出了挑战，因此在设计使用 ED 镜片时，光学设计师也必须考虑到实际生产的情况。

得益于使用了更好的 ED 镜片，这支镜头的色散控制相当好

b. 对焦组的配置

这支镜头采用的是浮动对焦机构，即在对焦中会移动两组镜片。相比单镜组对焦机构，这样的方式更能保证镜头光学性能的一致性，反映到实际上就是镜头在对焦无限远时和近摄时的画质性能更加一致。

选用什么对焦镜组机构也会影响各种性能，例如对焦速度、分辨率、最近对焦距离等。但对于这款镜头，松下重点对其的分辨率和对焦速度进行了优化。

并且，如果使用普通的设计，就很难保证在某些工况下清晰地捕捉到周边所需的像面的平坦度。而像面的平坦度又会一定程度上影响到虚化效果。

如果可能想要清晰地拍摄想要对焦的主要拍摄对象，并仔细模糊距主要拍摄对象不同距离的物体。如果像面高度平坦，与主体相同距离的物体就会清晰对焦，而不同距离的物体会因为距离的差异而变得模糊。

采用浮动对焦机构，就能够同时解决 " 焦点移动 " 和 " 保持像面平坦度 " 这两个问题。

此外，这支镜头还考虑了呼吸效应的抑制。呼吸效应是一种通过镜头的随着聚焦镜头移动而变化的现象。从技术上讲，抑制呼吸效应需要对齐光线的到达位置。当然，这也是利用双焦点的高像差校正能力，抑制呼吸来提高拍摄质量。

浮动对焦机构还有其他好处：比如将对焦镜片分为两片，马达推动时更加轻巧。轻巧的设计使其更容易对焦和跟踪拍摄对象，使其成为连续对焦拍摄对象的静态摄影和视频录制的绝佳选择。

该镜头的对焦组：

不过，这样的设计也可能会带来缺点——为了同步移动多个部件，需要对焦马达能够高速掌握彼此的位置并按预期移动，这对对焦系统的控制技术提出了一定要求。而为了在各种拍摄条件下发挥出最佳性能，该镜头采用电子功能来联动控制两组对焦镜片。

这种联动控制技术是 LUMIX 在电子控制和光学方面的优势相结合的结果，是在 m4/3 卡口镜头是积累的技术，并且将其在全画幅镜头上实现。

柔和的焦外表现：

c. 追求高性能的镜头配置

为了对移动透镜组进行 " 分类 "，光学设计者一般会将每个透镜组的焦距分为正（+）、负（-）和无倍率（0），其中有正配置。这支镜头的镜组为正 / 负 / 正 / 负 / 负的配置。

松下许多 m4/3 卡口镜头通常采用正 / 负 / 正 / 负 / 正这样的五组镜头。但在这支全画幅镜头上松下增加了两组对焦，并且对光学系统进行了更多的改进。

相比 4/3 画幅镜头，全画幅镜头想要保持同样的焦段的情况下保持更好的性能，需要付出更多的努力。

一开始文中就提到，在光学设计中有数百个参数都可能会影响性能，但这是影响最大的参数之一。通过反复的模拟和原型制作，以及与工业设计和生产工厂的合作，松下才能够提高设计的完美程度并成功将产品商业化。

设计师对镜片组的 " 分类 "：

从 " 设计 " 到 " 每个人手中 "

一支镜头的设计可能有非常多的方案和可能性，而究竟采用哪种设计方案更好呢？LUMIX 的观点之一是 " 贴近创作者 "。这款镜头，就是根据实际使用者的意见以及上面提到的对细节的关注而被设计出来的。

图文来源：LUMIX Magazine

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