Proměna konstrukční vize v realitu

Kikuchi: Objektivy se světelností F1,2 jsou známé bohatým rozostřením, nicméně tento objektiv se může pochlubit nejen rozsahem rozostření, ale také poskytováním plynulého a jemného rozostření v souladu s označením G Master. Zejména při pořizování portrétů má rozostření mimořádně důležitou roli, neboť přispívá k přirozenému vyniknutí objektu. Rozostření je velmi senzuální záležitost, což ztěžuje práci konstruktérům, ale věděli jsme, že ho musíme zajistit, abychom splnili očekávání zákazníků objektivu F1,2 řady G Master.
 
Od prvních fází návrhu jsme prováděli opakované simulace a úpravy rozostření, abychom rozeznali ideální úroveň sférické aberace, což nám umožnilo společně a bez kompromisů optimalizovat rozostření a rozlišení.

Navíc během výroby je u každého objektivu upravena rozteč členů za účelem jemného doladění korekce sférické aberace, aby objektiv dokázal zvládnout obtížné vyvážení mezi popředím a rozostřením pozadí, a dosáhnout tak nádherně neutrálního celkového efektu.

Již dříve jsem se zmínil o rozlišení při výrobě čoček XA, ale řízení přesnosti povrchu až do méně než mikronové úrovně také potlačuje proužkování a vznik mezikruží u kruhového rozostření.

Takata: Jemné a nádherné rozostření je také způsobeno kruhovou clonou s 11 lamelami. Clonová jednotka byla nově vyvinuta tak, aby zachovávala téměř kruhový tvar i při dvou krocích před úplným otevřením.
 
Vzhledem k tomu, že hodnota F1,2 odpovídá velkému otvoru clony, při konvenční konstrukci by byly přirozeně velké i lamely clony. A když je clona otevřená, musí být velké lamely přesunuty do obvodového prostoru mimo optickou cestu a za efektivní průměr, což zvětšuje vnější průměr samotného objektivu. K zachování malé velikosti clonové jednotky jsme museli navrhnout vše znovu od úplného začátku, počínaje tvarem lamel až po součásti pohonného mechanismu, jedno po druhém.

Clonová jednotka je mimořádně důležitá při určování clonového čísla a expozice. Zmenšení součástí znamená, že je vyžadována vyšší přesnost obrábění každé z nich a preciznosti sestavení. Důkladné opětovné prozkoumání procesů obrábění a sestavení nám umožnilo dosáhnout jak miniaturizace, tak přesnosti.

Takata: Největší výzvou při dosahování vysoce výkonného automatického ostření u objektivu F1,2 bylo zajistit mimořádně vysokou přesnost ostření vyžadovanou pro malé hloubky ostrosti.

I při světelnosti F1,2 nelze o objektivu ve skutečnosti prohlásit, že je „snadno použitelný“, jestliže neposkytuje přiměřené úrovně přesnosti automatického ostření a výkonu sledování. Ale dosáhnout toho je technicky opravdu velmi obtížné. Tento objektiv obsahuje celou řadu technologií a technik k dosažení vysoce rychlého a velmi přesného automatického ostření, i když se jedná o mimořádně malou hloubku ostrosti při cloně F1,2. Nejvýznamněji přispívají čtyři vlastnosti: plovoucí zaostřovací struktura, lineární motory XD, čtyři snímače polohy zaostření a optimalizované vyvážení těžišť dvou skupin zaostřovacích čoček.

Plovoucí zaostřovací struktura nejen zlepšuje optický výkon, neboť rozdělení jedné zaostřovací skupiny do dvou také snižuje hmotnost jednotlivých skupin, a pomáhá tak zajistit rychlost a přesnost pohonu automatického ostření.

Na druhou stranu je k dosažení plné rozlišovací schopnosti při cloně F1,2 zcela zásadní mimořádná přesnost ostření, která vyžaduje přesně synchronizovaný pohyb dvou skupin zaostřovacích čoček, které jsou stále relativně velké a těžké. Ten je zajištěn pomocí patentovaných lineárních motorů XD od společnosti Sony, které se mohou navzdory svým malým rozměrům pochlubit velkým tahem.

Malá hloubka ostrosti při cloně F1,2 neposkytuje absolutně žádný prostor pro chyby, takže objektiv používá čtyři snímače polohy ke sledování skupin zaostřovacích čoček, aby byly vždy přesně známé jejich aktuální polohy.

A konečně, aby byl co nejefektivněji a bez plýtvání využit tah lineárních motorů XD a bylo usnadněno vyvážení příslušných těžišť dvou zaostřovacích skupin, je mezi obě zaostřovací skupiny vložena pevná optická skupina. Tato koncepce zajišťuje vyrovnání bodu tahu motorů s těžištěm jednotlivých zaostřovacích skupin, a tím maximalizuje efektivnost přenosu energie, eliminuje zbytečný tah a přispívá k dosažení vysokorychlostního, vysoce přesného a tichého pohonu automatického ostření. 

Mizuno: Dovolte mi doplnit pár informací o pohonu ostření.
 
Především, tento objektiv používá celkem čtyři lineární motory XD s přímým pohonem, přičemž každé ze dvou skupin zaostřovacích čoček jsou přiřazeny dva motory.

Každý motor byl navržen na základě dat z patentované simulace konstrukce motorů od společností Sony. Pokrok v technologii simulace konstrukce motorů umožnil vyvinout vysoce účinné motory, které poskytují dostatečný výkon navzdory závažným omezením velikosti a dosahují vysoké spolehlivosti v různých náročných prostředích. Schopnost zkonstruovat motory, jejichž specifikace a rozměry jsou optimálně přizpůsobeny tomuto objektivu, přispěla ke kompaktnosti bez kompromisů ohledně výkonu.

Obvykle jsou pro pohon těžkých zaostřovacích skupin používány rotační akční členy, ale vačky a převody, které převádějí rotační pohyb na lineární, nevyhnutelně způsobují ztrátu výkonu. A zahrnutí mnoha mechanických částí může způsobovat hluk a vibrace.

Pro vysoce výkonný objektiv F1,2, o který jsme usilovali, bylo toto řešení nepoužitelné, takže jsme se rozhodli použít lineární motory XD, které mohou pohánět zaostřovací skupiny přímo a lineárně a vyznačují se vysokou rychlostí, nízkým hlukem a minimálními vibracemi.

Tyto lineární motory ale neobsahují mechanismus snižování rychlosti, takže k dosažení vysoce rychlého a přesného automatického ostření je vyžadováno mimořádně citlivé řízení.

Čtyři senzory, o nichž jsem se zmínil dříve, detekují polohy zaostřovacích skupin a poskytují data o poloze řídicímu systému v ultrarychlém cyklu zpětné vazby, který urychluje odezvu. I zde se uplatnila technologie simulace řízení od společnosti Sony. Důkladně a opakovaně jsme simulovali, testovali na skutečném hardwaru a analyzovali mnoho vzorů pohybu a zastavení objektivu. Nakonec jsme provedli vyladění s cílem dosáhnout plynulého pohybu akčních členů, optimalizovaného pro tento objektiv, od zrychlení po brzdění.

Jemné řízení snižuje hluk a vibrace pohonu do té míry, že by uživatel mohl pochybovat, zda se objektiv vůbec pohybuje. Lineární motory XD jsou řízeny softwarově, aby poskytovaly maximální rychlost a schopnost reakce automatického ostření, a tím nám umožnily vytvořit kompaktní objektiv s úžasným optickým výkonem.

Kikuchi: Chtěl bych se také zmínit o tom, jak tento objektiv se světelností F1,2 plně využívá funkce těla fotoaparátu. Společnost Sony vyvíjí všechny základní součásti na úrovni zařízení, včetně snímače obrazu, takže fotoaparáty a objektivy jsou vyvíjeny interně současně jako celkový systém. Když vyvíjíme výměnné objektivy, očekáváme také budoucí pokrok u těl fotoaparátů, abychom zajistili, že tyto objektivy budou schopny maximálně využít výkon budoucích těl.

Tento objektiv je pochopitelně ideální pro použití s novým fotoaparátem α1, ohlášeným na leden 2021, který nabídne souvislé fotografování rychlostí 30 sn./s a záznam videí s vysokým rozlišením 8K a 4K120p. Snažili jsme se však také předvídat budoucí trendy v oblasti těl fotoaparátů. Naším cílem je vyvíjet konstrukce, které poskytnou maximální výkon nejen nyní, ale i v budoucnu.

Takata: Tento objektiv jsme vyvinuli také bez kompromisů v oblasti provozuschopnosti, takže jej lze používat v profesionálních situacích.
 
Například navzdory jeho kompaktnímu plášti jsou na horní i boční straně objektivu dostupná přizpůsobitelná tlačítka aretace zaostření, která poskytují stejný pocit z ovládání jak při fotografování ve vodorovné poloze, tak při pořizování portrétů ve svislé poloze.

Mizuno: Objektiv F1,2 jsme zkonstruovali také s ohledem na manuální ostření, přičemž jsme zvláštní pozornost věnovali umístění ostřicího kroužku, jeho točivému momentu a pocitu uživatele při otáčení kroužkem. Objektiv je vybaven funkcí manuálního ostření s lineární odezvou, která reaguje přímo a lineárně na otáčení ostřicího kroužku a zajišťuje přesné nastavení ostření, dokonce i v reakci na velmi malé pohyby ostřicího kroužku. Požadavek na polohovou přesnost je u clony F1,2 velmi přísný, ale objektiv jsme vyvinuli tak, aby byl uspokojen.