Canon EF100-400mmf4.5-5.6L IS USM镜头

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二、镜头的光学系统

该镜头由17片14组透镜构成6个组单元（图1）。在其改变焦距时除IS补偿镜组(前数第2镜组)之外，其它5个镜组移位，由镜身的直进式变焦环操作完成（图2）。这款镜头的设计中还率先采用后镜组（第4、6镜组）移位补偿调焦方式，使近距离调焦时增加了像差修正效果取得全调焦范围的高影像素质，并使最近的拍摄距离为全变焦范围的 1.8米。此时，100毫米端拍摄画幅为393 X 591毫米，倍率0.06倍，在400毫米端拍摄画幅为ll9 X 177毫米，倍率0.2倍。

该镜头中前数第3镜片为萤石透镜，萤石具有仅对绿至蓝光波的部分色散异常特性，可以将通常消色差复合透镜不可能消除的二次色差几近于彻底校正，能达到红、绿、蓝全光谱的接近理想的消色差。萤石具有低屈折率特性，可以保证望远镜头像场中央至边缘区域均匀的优质影像，并且缩短光学系统的长度。这种萤石是由佳能公司开发的氟化钙（Ca F2）人造结晶培养技术生产的，使从自然界难以得到的纯正大晶体得以在EF镜头中实用化。另外，镜头中前数第7镜片为超级UD玻璃透镜，是1993年佳能公司改进的新一代低屈折率具有异常部分色散特性的光学材料，人工培养萤石结晶成本高昂，而较低成本的超级UD玻璃与萤石特性已很相近，它在这款镜头中配合萤石透镜将中焦至超望远变焦范围的残余色散校正到最小值，保证了全变焦范固优良敏锐的结像力。

镜头的IS影像稳定功能的原理与上期推荐的EF28-135毫米f/3.5-5.6 IS USM镜头相同（详见上期有关内容），防抖动影像补偿机构与EF300毫米F/4 L IS USM相同，第2镜组为IS补偿镜组。它可以实现两级快门速度的防抖动稳定补偿，以通常1/500秒快门速度值手持400毫米镜头拍摄为例，使用该镜头的IS功能可以获得用1/125秒快门速度值手持拍摄同样的影像清晰效果。如果能通过取景器对手持稳定状态加强心理控制，还可能将快门速度降得更低（因人而定）。

和所有L级的IS镜头一样，这款镜头的IS功能有1和2两种启动方式（图2）。方式 1，为上、下、左、右全方位防抖动，这是基本方式，通常用于各类拍摄。方式2，是选择性防抖动，主要用于追随摄影。由于全方位的IS功能会将追随拍摄时背景的移动当作抖动量检测出来，并通过补偿镜组的校正将其尽量消除掉，因而达不到应有的追随摄影效果。设置方式2之后，镜头的IS检测系统，就能自动识别背景的均速移动，如果进行横向追随拍摄，IS功能只校正上-下方向的手持抖动；如果进行纵向追随拍摄（例如跳水运动），IS功能只校正左-右方向的手持抖动；如果以对角线斜向追随拍摄（如滑雪运动），IS功能将自动实时停止全方位的手持抖动校正，以求最大程度的满足慢门追随拍摄的背景移动效果，拍摄中摄影者可以酌情选择使用这两种IS方式。关于防抖动镜头的性能和使用特点在上期第17-18页《佳能EF28-135毫米f/3.5-5.6 IS USM镜头的性能与应用》一文中已作介绍，这里不再赘述。

作为第一款厂家推荐使用增倍镜的具有IS功能的变焦距镜头，配合1993年以后开发的E0S相机在使用EF1.4倍或EF2倍增倍镜时仍能发挥IS防抖动功能，只是手持拍摄时的最低快门速度值需要相应地提高。比如加用EF1.4倍增倍镜后，转换为140-560毫米f/6.3-8 IS镜头（仍可以用EOS-1V或EOS-3相机的中央AF点自动调焦），这时手持拍摄的最低快门速度应为1/30-1/200秒，加用EF2倍增倍镜后，转换为200-800毫米f/9-11 IS镜头，这时手持拍摄的最低快门速度应为1/50-1/250秒。另外，配用1993年以前生产的EOS相机（(如EOS-l、EOS-5、EOS-lO、EOS-l0O、EOS-l000以及630、620、RT等机型）时该镜头也可以发挥IS功能，只是不能在配加EF1.4倍或EF2倍增倍镜条件下使用IS功能。此时IS功能自动关停，可以将其当作常规镜头使用。


这款镜头采用环型超声波马达（USM）配合轻巧的后镜组AF调焦，比原型100-300毫米f/5.6L镜头的AF操作有了极大地改善，反应灵敏、静音。为了使特殊条件下AF操作更准确快捷，它增加了AF距离预设选择1.8米-无限远/6.5米-无限远功能(图2)。例如透过前景拍摄中至远距离的主体时，预设6.5米-无限远AF范围，可以有效地提高AF的精度和速度。

该镜头设有机械式实时手控对焦机构，可以在AF模式或关闭电源时手控调焦修正景深范围。

这款镜头采用与EF35-350毫米f/3.5-5.6L USM相同的直进式变焦距操作和调整机构，可以随意调整变焦操作的阻尼，既灵活地快速变焦，又能防止镜筒仰俯时滑动，也能锁定某一焦距段而有利于精确地构图及途中携带。该镜头附带的旋转式三脚架接环能很好地平衡镜头与相机重心，方便地转换横-竖画面构图。