镜头制造商着眼于未来

    与大多数在研发和营销方面投入巨资的公司一样，镜头制造商对产品计划和光学设计技术守口如瓶。

    不过，佳能、Fujinon和Thales Angenieux还是透露了一些关于专业摄像机镜头未来的发展趋势。简而言之，这些镜头制造商表示传感器将变得越来越好，因此镜头也必须如此。

    过去10年间传感器大有改进。Fujinon全美销售经理Thom Calabro表示，HD很早以前就开始了，但知道最近6年才进入繁盛期。现在镜头必须非常精确，以便产生用户要求的HD摄像机的
图像。

传感器和玻璃
    过去10年传感器的发展已经由此而来的对更佳透镜的需求很好地预示了未来10年的发展。Thales Angenieux技术经理Jean-Marc Bouchut说，随着传感器分辨率继续提高，此趋势将持续下去。

    Bouchut宽泛地确认了三种即将发生的重要变化：
    ●当前用摄影机拍摄的高端电视作品将转用数字摄像机拍摄； 
    ●HD摄像机的传感器分辨率将提高到行业标准的4K（为当前HD分辨率的2倍），而高端机型逼近8K（超高清）； 
    ●3D图像制作将越来越普及。

    佳能广播部全美销售主管Larry Thorpe表示，10年的时间范围可以很好地感受镜头的发展。他说，每年的发展似乎很慢，但如果过10年来看，总的变化就可观了。

    Thorpe称镜头发展都是从光学玻璃开始。为镜头制造商提供光学玻璃的主要厂家（如OHARA、Hoya和Schott Glass）都有自己的研发队伍，而我们的研发人员检验它们，合格则把它们列入佳能将采用的材料的总清单。每种光学玻璃都有其传递特性，而它们创新的组合则有助于校正镜头内单色像差和色差。

跟踪变化
    Fujinon的Calabro指出光学玻璃类型的变化、光学玻璃的厚度及其位置都对整个镜头的总体性能有细微的影响。全部三家镜头制造商都有它们专有的计算机软件程序，在有变化时跟踪这些贯穿镜头制造过程的影响。Fujinon的系统被称为争取“整体最佳化”（Global Optimization）。

    Calabro说，通过整体最佳化，Fujinon了解每一变化。而正是这些信息几乎马上告诉设计者一个小小的变化对镜头的正反面的影响。

    随着过去10年计算机性能的提高，镜头制造商表示今后10年加工工艺及其镜头设计软件将大有改进。

    由于设计人员能够进行这些改动，并且立即发现产生的效果，因此Fujinon可以更快地上市新产品。该公司能在前所未闻的时间内对产品线做出非常大的改动。

    在高精密度制造中实施这些复杂的镜头设计是今后10年间将改进镜头的另一发展趋势。Thorpe表示，制造工艺的完善不会停息，控制这些光学组件磨光机器的人员在不断琢磨技巧，改进生产规范，并且为设计师提供下一代产品的建议。

光学镀膜
    每家镜头制造商守口如瓶的秘方—光学镀膜为过去10年取得长足进步的光学设计的另一关键部分。镀膜使更多的光通过镜头的每一元件，而不是被元件的进出表面反射。

    每个未镀膜元件的每个表面大约4%的损耗似乎不大，但一个由13个元件组成的镜头上的这种双表面损耗会复合，在光到达成像器时夺走通过此镜头超过23的光。此外，所有被反射的光都得经历散射光和产生损害镜头黑色还原的光斑的逆向反射，因而降低图像的对比度。

    一次镀膜仅仅应付小范围的可见光谱，因此必须对每个镜头元件的每个表面进行多次镀膜。Calabro说：“我们提出了一些令镀膜厚度非常精确的电子镀膜工艺。”Fujinon指出更好的镜头性能要求他们不断提供其镀膜工艺的精确度。

    目前，对超高清、3D成像（使用两台摄像机，为提供景深，镜头并排固定获得双视图）的兴趣越来越大。

    Angenieux的Bouchut解释3D对镜头制造商的意义。“3D立体拍摄要用两个十分匹配的镜头，而如果缺少我们正在开发的一些先进技术，这几乎不可能实现。”

    更高分辨率的下一步普遍认为是4K成像，它提供4倍的目前HD分辨率。那么为什么Fujinon和佳能都在想制造日本NHK在这几届NAB演示的超高清8K摄像机的镜头呢？

    Thorpe说：“因为如果我们现在立志开发一种适应未来10或15年的格式的镜头，就会对我们的研发工作起鞭策作用，它会使我们的光学制造能力更上一层楼，而由此平台，我们能够在从现在起的2-3年时间内，相当容易地为为新摄像机制造4K镜头。”B&P