访谈｜HD PENTAX-D FA*85mm/1.4开发历程

HD PENTAX-D FA★85mmF1.4ED SDM AW是一款配备了PENTAX技术的新一代Star系列中距远摄定焦镜头。PENTAX公司的部门开发人员谈论了他们对开发的热情和产品的吸引力。

岩崎：该镜头的计划意图很明确，首先是希望设计一支高性能镜头。我们用我们的镜头和竞争对手的镜头进行了对比，仔细检查了新镜头的方向，包括图像分辨率和散景效果。在我们研究的众多领域中，如何减少紫边成为了最后一个难题。这个问题我们和光学设计团队讨论了很多次，但是结果并没有达到我们的预期。光学设计团队表示，在镜头最前端位置使用凸面镜片时，镜头结构存在局限性。于是我们反复思考，最后得出结论:在最前面的位置增加一个带有凹透镜片的补偿透镜组，并加入大量超级ED镜片来抑制像差。由于原来的光学设计几乎已经完成，我们面临着是否完全改变镜头结构，从零开始的决定。但这个新的光学设计思路是一束光，实现了我们从一开始就有的高度理想化的镜头。于是开发和产品规划团队都同意我们应该从零开始。

（译者注：这也解释了为啥2017年DFA*85/1.4就上了路线图，而直到2020才发布的原因吧）

我相信最终的图像会比用户想象的更漂亮。自定义图像推荐“自然”或“平面（默认对比度）”。另外，除了人像摄影，，也希望您尝试利用自然光（比如阳光透过树叶）的拍摄效果。您可以享受柔和的光线对比再现和无二线性的非常漂亮的散景。但是，千万不要直视太阳。因为是大口径的中远摄型镜头，所以如果把太阳放进画面内的话，则有烧毁快门幕帘的风险。

(译者注：岩崎徹也 ——Smart Vision事业部产品企划部部长，曾负责HD PENTAX-D FA150-450镜筒设计及PENTAX KP的企划等.)

如大幅改变镜头的外观，则丢失同一系列镜头的一致性，但太少的变化又不能给人留下新一代的印象。首先，我们的目标是进行简单，强大的星系列镜头的设计，同时尽量减少一些简单形式的装饰。我们认为镜头遮光罩是镜头的一部分，所以我们试图创造一个更精致的风格，将专用镜头罩集成到整体镜头中。我们还制定了一套设计原则，协调标志性的星系列镜头金环和我们熟悉的宾得镜头绿环的颜色和位置，以便在我们扩大新一代星系列镜头阵容时，给人一种团结和坚定的可靠性的感觉。

换句话说，我们拆解了过去镜头产品的设计元素，重新审视它们，并仔细选择最适合星系列镜头的设计元素，然后重建它们，以达到新一代的风格。

渡边：该产品外观设计的独特之处在于它巧妙地安置巨大的前组镜片。庞大的内部结构从卡口延伸到类似于星“50/1.4”的中间镜组。另外，在镜头的卡口位置，增加了星50中没有的防滑花纹，用于在安装或拆卸镜头时旋转镜头，以减少由于镜头本身重量造成的控制损失。在达到令人满意的控制后，我们不仅对各个元素进行了反复的调整，还对整体的平衡进行了调整，以实现星镜系列的统一外观。

在功能方面，我们也特别注意了镜头罩，在更换镜头或者在拍摄过程中放下相机的时候，用橡胶来保护镜头罩的边缘不被划伤。虽然可以在以前的FA★镜头种看到，考虑到这个镜头的拍摄范围，我们认为这是一个重要的功能。

由于减少轴向色差是“D FA★85mmF1.4”必须实现的课题之一，所以我们大幅变更了设计方针——以优先实现适合D FA★镜头的光学性能为目标，而不再过分局限镜头的尺寸。

在进一步推进设计的过程中，我们也面临对焦镜组的重量和镜头口径的限制等问题，与机械设计团队一起，我们反复地将彼此的观点和想法相匹配。

SMC PENTAX-FA ★ 85 /1.4

新老镜头MTF比较

smc PENTAX-FA★85mmF1.4 ED[IF]（下图）也显示出较高的MTF，但是“HD PENTAX-D FA★85mmF1.4 ED SDM AW（上图）”，低频和高频的MTF整体显示出更高的值，可以看出是鲜明的高对比度的镜头。

当然，由于超级ED玻璃是一种昂贵的材料，因此这也是我们第一款使用三枚超级ED镜片的镜头。

（译者注：DFA★70-200/2.8中也才使用了两枚，而且口径远小于DFA★85）

握住镜头时，您会发现最靠近被摄物体的是凹面镜（负透镜）。对于色差的修正，3枚超级ED镜片的效果很强，具有这种发散效果的负透镜有助于修正色差等各种像差。近年来同级别镜头大多是性能出色的产品，但有些滤镜口径达到了86mm。DFA★85可以将滤镜口径控制到与“HD PENTAX-D FA24-70mF2.8ED SDM WR”相同的82mm，这也是凹透镜先行的好处。然而，由于发散效应，这种放置的特性导致凹透镜后面的光束直径更大。聚焦镜组的重量限制以及放置SDM马达以确保产品本身不会太大的任务也对机械设计团队来说是一次不小的挑战。

至于镀膜，此镜头未使用“ HD PENTAX-D FA★50mmF1.4 SDM AW”中使用的ABC II。但在“ HD PENTAX-D FA★85mmF1.4ED SDM AW”中，我们通过镜头结构设计减少鬼影和眩光，并通过最大化HD镀膜的效果来减少镜头内部反射，从而实现了PENTAX高水平的图像创作追求和出色的色彩平衡。

此外，在制造过程中，通过调整光学系统位置来逐一调整球面像差。根据残余球差的数量，全开成像可能会因为光斑而变得过于柔软，所以我们在机械构造和调整方法上追求非常严格的调整精度，以获得良好的光斑和分辨率。

这些精度要求严格的机械构成和调整手法都是由各个负责人精心设计实现的，以确保这个镜头的描写特性和性能得以实现。

（译者注：能村洋一——PENTAX新生代主力设计师，曾负责PENTAX Q08,HD DA16-85,以及即将发布的HD DA16-50/2.8PLM的光学设计。）

大荒：设计发挥优秀光学性能的镜筒和内部机构，以及为了提高摄影时的反应和操作感而设计的驱动和控制系统，这些对机械设计来说都相当具有挑战性。

大荒：因为这是一个大口径中长焦镜头，如果把太阳放进画面内的话,它可以让足够的光线燃烧快门幕帘。光束很宽，因此即使在模拟中光源完全不在视角范围内，它也会从各种表面（例如镜筒和镜头边缘，）反射，并且在多数情况下，它会直射图像平面。这基本上是通过调整形状和增加防反射镀膜来解决的。因为即使在该空间上涂了防反射镀膜，也会产生光斑，而过多的防反射镀膜会增加加工难度。所以我们主要通过调整形状来为光学设计争取所需的空间。通过反复进行形状调整和镀膜范围的重新评估，最终得以解决。

85mmF1.4是具有很浅景深的镜头。它很重，并且自重会导致光轴不准，从而导致分辨率发生变化，因此在制作过程中要达到所需的高精确度并确保在添加组件之前和之后分辨率没有变化，的确很难。

我们研究了每种可能的方法，例如重新设计框架组件，使用高强度材料，调整光学像差以及优化制造过程，最终达到了可以量产的精度水平。

新的环形超声波马达

伊藤：为了驱动由大量镜片组成的沉重的后聚焦镜组，该镜头采用了一种新的环形超声波马达。它的扭矩约为“HD PENTAX-D FA★50mmF1.4 SDM”AW的1.3倍，实现了高速、平滑的自动对焦。同时开发了与电机同步优化的驱动程序，与50mmF1.4镜头相比，它的功耗更低，效率更高功。当谈到驱动系统时，往往都会关注扭矩和传动速度，但通过优化添加润滑剂，建立材料和镀膜条件有助于提高耐久性和稳定性。

内部高精度配置解决了各种各样难题的驱动机构

大荒：由8枚镜片组成的后镜组（聚焦镜组）驱动机构比“HD PENTAX-D FA★50mmF1.4 SDM AW”重1.4-1.5倍，因此我们不得不增加一个张力机构，以防止驱动系统停止时由于镜头组震动和倾斜而引起的周边图像变化。

然而，对传动系统的零件施加张力会影响传动速度。因此，有必要对驱动机构进行彻底的简化设计，比如采取措施防止SDM传输机构变形，安装多连杆，为驱动凸轮采用轴承机构，并减轻移动透镜组的重量等等措施以防止驱动速度下降。另外，光学系统中的运动量和镜头重量需要最佳的解决方案，这导致与光学设计团队多次反复论证。这些一步一步的解决方案和与光学设计团队的协调最终设计出了一个稳定的对焦驱动机构。最后，对该机构进行了多次改进，使驱动系统控制的加速和减速时间与“HD PENTAX-D FA★50mmF1.4 SDM AW”大致相同。我相信这些努力使两款产品的自动对焦驱动响应几乎相同。

此外，由于该机构使用一个强大的电机来移动大焦距镜头组，通过传统的电机控制电源启动和停止将导致明显的驱动启动和停止噪音，但我们通过一些控制调整成功地实现了无声操作。如您所见，通过解决PENTAX镜头发展史上的各种挑战性问题，我们成功地创造了“HD PENTAX-D FA★85mmF1.4ED SDM AW”。

大荒、伊藤：我们不仅关注是自动对焦的驱动性能，还注重手动对焦时的操作感觉。扭矩较大的环形超声波马达（SDM）会使SDM的压制弹簧的力变大，手动对焦操作时的触感也容易变迟钝。为了提高触感的滑动机构、SDM部件的材质、关于润滑剂的驱动机构，和SDM负责人一起反复试验，最终实现了所要求的良好操作感。所以不仅是自动对焦，也请务必享受手动对焦拍摄，以及QFS（快速对焦切换系统）的紧致感吧。

（译者注：伊藤洋一——长期参与Theta和GR的镜筒设计

                大荒啓行——参与GR,GXR镜头和DA*11-18等镜筒设计)