En designidé blir till verklighet

Kikuchi: F1,2-objektiv är kända för sin fylliga bokeh, men det här objektivet handlar inte bara om fylligheten, utan om att leverera den ideala, mjuka och krämiga bokeh som kännetecknar G Master. Särskilt för porträtt spelar bokeh en extremt viktig roll för att framhäva motivet. Bokeh är en sensuell kvalitet. Det gör det mycket svårt att skapa, men vi visste att vi behövde få till det om vi skulle uppfylla kundernas förväntningar på ett f1,2 G Master-objektiv.
 
Redan från ett tidigt skede i designarbetet har vi utfört upprepade bokeh-simuleringar och justeringar för att hitta den ideala nivån av sfärisk aberration och kunna optimera bokeh och upplösning samtidigt utan att kompromissa med någon av dem.

I tillverkningen justerades avståndet mellan elementen dessutom lins för lins för ingående kontroll över sfärisk aberration, och för att uppnå den svåra balansen mellan bokeh i förgrunden och bakgrunden, vilket ger en neutral total effekt.

Jag nämnde tidigare upplösningen apropå tillverkningen av XA-linser, men hanteringen av ytprecision på under en mikrometer motverkar också ränder och ringar i sfärisk bokeh.

Takata: Mjuk och vacker bokeh uppnås också tack vare den 11-bladiga cirkelformade bländaren. Bländaren utformades nyligen till att bibehålla nästan en cirkulär form även när den är två steg från helt öppen.
 
Eftersom f1,2 är en stor bländare måste bländarbladen också vara stora i en traditionell design. Och när bländaren är öppen måste de stora bladen föras till ett utrymme utanför den optiska banan och bortom den effektiva diametern, vilket ökar själva objektivets yttre diameter. För att hålla nere bländarens storlek var vi tvungna att designa om allt från grunden. Det gällde allt från formen på bladen till drivningsmekanismens komponenter som vi gick igenom var och en för sig.

Bländaren är extremt viktig för att bestämma bländarvärde och exponeringstid. När storleken minskas på komponenterna krävs det högre precision vid tillverkningen och monteringen av dem. Genom att noggrant utvärdera tillverknings- och monteringsprocessena på nytt lyckades vi få ned komponenternas storlek och uppnå den precision som krävs.

Takata: Den största utmaningen med att uppnå autofokus med höga prestanda på f1,2-objektivet var att uppnå den extremt höga skärpeprecision som krävs vid kort skärpedjup.

Inte ens med en maximal bländare på f1,2 kan man säga att ett objektiv är lätthanterligt om det inte har proportionerliga nivåer av autofokusprecision och spårningsprestanda. Men det är riktigt tekniskt svårt att uppnå det. Det här objektivet inlemmar en mängd olika typer av teknik för att uppnå hög hastighet och mycket exakt autofokus också vid det extremt korta skärpedjupet vid f1,2. Framför allt bidrar fyra egenskaper: den flytande fokusstrukturen, de linjära XD-motorerna, de fyra sensorerna för fokusläge och den optimerade balansen mellan de två fokusgruppernas tyngdpunkter.

Den flytande fokusstrukturen ger inte bara högre optiska prestanda. Genom att fokusgruppen delas upp i två minskar dessutom vikten för vardera gruppen, vilket bidrar till snabb och exakt autofokus.

Samtidigt är total precision för skärpan avgörande för fullständiga upplösningsprestanda vid f1,2. För det krävs det att rörelserna för de två fokusgrupperna, som fortfarande är relativt stora och tunga, är exakt synkroniserade. Det åstadkoms med de små men kraftfulla linjära XD-motorer som Sony utvecklat.

Det finns absolut inget utrymme för felmarginaler med det korta skärpedjupet för f1,2. Därför används fyra lägessensorer till att spåra fokusgrupperna så att deras exakta position alltid är känd.

Slutligen inkorporeras en fast optikgrupp mellan de två fokusgrupperna för att utnyttja de linjära XD-motorernas kraft på effektivaste sätt och utan strömförlust, och göra det enklare att balansera de två fokusgruppernas tyngdpunkter. Det gör att motorernas dragpunkt riktas in mot tyngdpunkten för vardera fokusgruppen, vilket maximerar effektiviteten för strömöverföring och motverkar kraftförlust, samt bidrar till mycket snabb, precis och tystgående autofokus. 

Mizuno: Låt mig ge lite mer information om fokussystemet.
 
Först och främst har objektivet totalt fyra direktdrivna linjära XD-motorer, med två motorer tilldelade var och en av de två fokusgrupperna.

Motorerna har utformats utifrån data från våra egna motorsimuleringar. Tack vare framsteg inom tekniken för motorsimulering går det att utveckla mycket effektiva motorer som producerar tillräckligt med kraft trots svåra storleksbegränsningar och som ger hög tillförlitlighet för en mängd olika tuffa miljöer. Förmågan att utforma motorer med de specifikationer och den storlek som är optimalt anpassade för objektivet möjliggjorde den kompakta utformningen utan prestandakompromisser.

Vanligen används motorer av roterande typ för tunga fokusgrupper, men de komponenter som omvandlar roterande till linjär rörelse medför oundvikligen kraftförluster. När många mekaniska delar ingår kan det leda till ljud och vibrationer.

Det skulle inte duga för de högpresterande f1,2-objektiv som vi var ute efter, så vi bestämde oss för att använda små men kraftfulla motorer som kan driva fokusgrupperna direkt och linjärt, och använde linjära XD-motorer med hög hastighet, tystgående drift och få vibrationer.

Eftersom linjära motorer inte har en hastighetsreducerande mekanism krävs det emellertid extremt responsiva kontroller för att uppnå snabb och exakt autofokus.

Det gäller särskilt de fyra sensorer jag nämnde tidigare. De avläser fokusgruppernas läge exakt och skickar dessa lägesdata till kontrollsystemet i en ultrasnabb feedbackcykel som förbättrar svarstiderna. Här används också den teknik för kontrollsimulering som tagits fram av Sony. Många mönster av objektivrörelser och -stopp genomgick upprepade noggranna simuleringar, testades på fysisk maskinvara och analyserades. Slutligen gjordes finjusteringar för att uppnå en genomgående jämn motorrörelse anpassad för objektivet, från acceleration till stopp.

Dessa finjusteringar minskar motorljud och vibrationer så pass mycket att man kan fråga sig om objektivet verkligen rör på sig. De linjära XD-motorerna är programvarustyrda vilket ger maximalt snabb och responsiv autofokus och det gjorde att vi kunde skapa ett kompakt objektiv med suveräna optiska prestanda.

Kikuchi: Jag vill också nämna hur det här f1,2-objektivet verkligen drar nytta av kamerahusets funktioner. Sony utvecklar alla de grundläggande komponenterna från enhetsnivå, inbegripet bildsensorn, vilket innebär att kamerorna och objektiven utvecklas samtidigt, som ett komplett system. När vi utvecklar utbytbara objektiv förutser vi också kommande framsteg vad gäller kamerahus så att objektiven kan få ut maximala prestanda från framtida kamerahus.

Det här objektivet är förstås perfekt att använda med nya α1, som presenterades i januari 2021, med kontinuerlig bildtagning av 30 bilder/s och filminspelning i 8K och 4K 120p med hög upplösning. Men vi försökte också att förutse framtida trender vad gäller kamerahus. Vårt mål är att skapa design som ger högsta möjliga prestanda, inte bara nu utan även i framtiden.

Takata: Objektivet har utvecklats utan några kompromisser när det gäller hanteringen, så att det kan användas professionellt.
 
Trots dess kompakta utformning finns det till exempel anpassningsbara fokuslås både ovanpå och på sidan av objektivet. Det gör att hanteringen är densamma oavsett om du fotograferar i stående eller liggande läge.

Mizuno: Vi har också utformat f1,2 med manuell fokusinställning i åtanke, och har lagt speciell uppmärksamhet på fokusringens placering och på dess vridmoment och -känsla. Objektivet är utrustat med Linear Response MF som svarar direkt och linjärt på vridningar på fokusringen. Det ger exakt fokusjustering som till och med svarar på mycket små vridningar av fokusringen. Kravet på lägesmässig precision är hårt vid f1,2, men vi utvecklade objektivet att uppfylla det.