G Master

Wywiady z inżynierami

Inżynierowie firmy Sony omawiają koncepcję obiektywów G Master, opartą na technicznych innowacjach i bezkompromisowej konstrukcji optycznej.

Wizja spod znaku G Master

G Master, nowa marka oparta na czytelnej wizji dotyczącej przyszłości aparatów, ma zapewniać produkty generujące doskonały obraz w kontekście wysokiej rozdzielczości i efektu bokeh 

Planowanie produktów

Akira Shiraishi

Akira Shiraishi

Shiraishi:

Gdy w 2013 r. wprowadziliśmy na rynek serię α7, przygotowaliśmy zestaw obiektywów zmiennoogniskowych F4 i niewielkie obiektywy stałoogniskowe, stawiając na niewielkie rozmiary i zaawansowane parametry. Klienci domagali się obiektywów zmiennoogniskowych F2,8 i obiektywów stałoogniskowych F1,4.

W międzyczasie korpusy aparatów ewoluowały, od modelu α7R (36,4 Mpix) do modelu α7R II (42,4 Mpix), i zostały wyposażone w 5-osiową stabilizację obrazu.

Technologia przetworników obrazu nadal się rozwija, a wysoka rozdzielczość jest uniwersalną cechą, która będzie zyskiwać na znaczeniu. Kolejną uniwersalną cechą jest efekt bokeh generowany przez obiektyw. Obie cechy będą nadal bardzo pożądane. Opracowywanie obiektywów zmiennoogniskowych i stałoogniskowych z dużą przysłoną (odpowiednio F2,8 i F1,4) zaowocowało premierą nowej marki, która ma skutecznie łączyć w sobie wysoką rozdzielczość i efekt bokeh.

Wiemy, jak będą rozwijać się przetworniki obrazu. Obiektyw nie straci na aktualności mimo stałego rozwoju parametrów aparatów 

Nowa marka G Master obejmuje trzy produkty: standardowy obiektyw zmiennoogniskowy FE 24–70 mm F2,8 GM, zapewniający rozdzielczość typową dla obiektywów stałoogniskowych przy każdej ogniskowej, obiektyw portretowy FE 85 mm F1,4 GM, generujący efekt bokeh od obiektów wyostrzonych po odległe tło, i teleobiektyw zmiennoogniskowy FE 70–200 mm F2,8 GM OSS, rejestrujący obraz o dużej rozdzielczości w trybie teleobiektywu i efekt bokeh w portretowym zakresie ogniskowych.

Obiektywy wykorzystują różne innowacyjne technologie, w tym nowo opracowane elementy obiektywu XA (Extreme Aspherical). Firma Sony jest czołowym producentem przetworników obrazu. Wiemy, jak będzie rozwijać się ten segment rynku. Moim zdaniem seria G Master ma obejmować obiektywy uwzględniające rozwój technologiczny, które nie stracą racji bytu przez długie lata.

Obiektyw G Master

Zaawansowane elementy asferyczne

Masanori Kishi

Bez tego elementu nie byłoby serii G Master

Zastępca dyrektora generalnego — projektowanie konstrukcji mechanicznej

Masanori Kishi

Kishi:

Opracowując serię G Master, użyliśmy elementu XA (Extreme Aspherical). Dokładność odwzorowania jego powierzchni wynosiła 0,01 mikrona. Produkcja elementów asferycznych jest bardzo trudna. Sprawdzenie, jaką dokładność odwzorowania powierzchni możemy uzyskać, było dla nas sporym wyzwaniem.

Przy opracowywaniu tej technologii współpracowaliśmy z inżynierami z należącego do firmy Sony Global Manufacturing & Operations Corporation i zlokalizowanego w japońskiej prefekturze Aichi zakładu produkcyjnego, który dysponuje technologią produkcji elementów asferycznych. Po dogłębnym zapoznaniu się z procesami produkcyjnymi opracowaliśmy nowy proces.

Jestem przekonany, że wyprodukowane przez nas elementy XA charakteryzują się najwyższą jakością. Udoskonalenie tych elementów w tak dużym stopniu nie byłoby możliwe, gdyby nie wyjątkowa, opatentowana technologia firmy Sony i możliwość ścisłej współpracy z personelem zakładu produkcyjnego.

Precyzja typowa dla powierzchni tradycyjnych elementów optycznych
PRECYZJA TYPOWA DLA POWIERZCHNI TRADYCYJNYCH ELEMENTÓW OPTYCZNYCH
Precyzja odwzorowania powierzchni elementu XA
PRECYZJA ODWZOROWANIA POWIERZCHNI ELEMENTU XA (0,01 MIKRONA)
Element XA (Extreme Aspherical)

Element XA (Extreme Aspherical) zapewnia maksymalne parametry pracy innych elementów obiektywu, co pozwala uzyskać wysoką rozdzielczość i naturalny efekt bokeh

Zwykle nie zapewniany wszystkim elementom projektowanych obiektywów tej samej efektywności i czułości. Optymalizujemy konstrukcję poprzez przypisywanie funkcji do poszczególnych elementów obiektywu. Podobnie jest w przypadku serii G Master. Element XA o wysokiej precyzji odwzorowania powierzchni pozwala nam zapewniać takie cechy i funkcje jak czułość i kompensacja aberracji. W efekcie cały obiektyw może generować obraz o najwyższej rozdzielczości.

Właśnie dzięki elementowi XA o bardzo dużej precyzji odwzorowania powierzchni (z dokładnością do 0,01 mikrona) produkty z serii G Master są w stanie zapewnić wysoką rozdzielczość w całym kadrze, a jednocześnie bardzo atrakcyjny efekt bokeh. Uzasadnione jest stwierdzenie, że seria G Master nie mogłaby powstać, gdyby nie opracowano elementów XA.

Wysoka rozdzielczość i bokeh: w końcu razem

Tworzenie skuteczniejszego połączenia niewspółgrających ze sobą elementów z użyciem częstotliwości 50 par linii na milimetr jako podstawy funkcji MTF

Masanori Kishi

Kishi:

Ponieważ wysoka rozdzielczość i atrakcyjny efekt bokeh są z natury rzeczy przeciwstawne, trudno połączyć je w optymalnej postaci. Jeśli chodzi o rozdzielczość, jako podstawy projektowej użyliśmy funkcji MTF1 o częstotliwości przestrzennej 50 par linii na milimetr, czyli najtrudniejszego standardu.

Dzięki wyższej częstotliwości przestrzennej obiektyw może odwzorowywać subtelne zmiany kontrastu. Aby osiągnąć ten cel, na etapie projektowania wyeliminowaliśmy kilka wad optycznych, np. aberracje chromatyczne i efekt komy. Aby wyeliminować wady w rogach obrazu, wykonaliśmy serię symulacji i stopniowo usuwaliśmy aberracje aż do uzyskania ostatecznej konstrukcji optycznej. 

Uzyskanie wysokiej częstotliwości przestrzennej nie gwarantuje dobrej jakości obiektywu, ponieważ w przypadku niektórych obiektów w grę mogą wchodzić elementy o niskiej częstotliwości. Ostatecznym celem powinno być rejestrowanie dobrze wyglądających zdjęć, więc potrzebna jest dobrze zbilansowana konstrukcja, radząca sobie zarówno z niskimi, jak i z wysokimi częstotliwościami.

W miarę zwiększania rozdzielczości podczas projektowania musieliśmy stale sprawdzać jakość efektu bokeh. Używaliśmy symulacji efektu bokeh, aby sprawdzać, czy poprawa funkcji MTF nie wpływa negatywnie na jakość tego efektu. 

Efekt bokeh generowany przez obiektyw to niezwykle złożona kwestia. Ponadto występuje kilka jego rodzajów. Na przykład przedni i tylny oraz bliski i daleki. Ponieważ rodzaj efektu bokeh zależy także do ogniskowej, nie sposób ocenić go na podstawie samej symulacji. 

Symulacje trzeba zatem umiejętnie zintegrować, wykorzystując doświadczenie i wiedzę gromadzoną latami przez firmę Sony. W ten sposób nieustannie poszukujemy efektów bokeh, które nasi klienci uznają za atrakcyjne.

Obrazy z symulacją efektu bokeh

Obrazy z symulacją efektu bokeh

11-listkowa przysłona kołowa

Shiraishi:

W przypadku konstrukcji optycznej kilka elementów może negatywnie wpływać na efekt bokeh. Trudno je całkowicie wyeliminować na etapie projektowania optyki. Gotowe produkty różnią się subtelnie między sobą, więc obiektywy G Master są indywidualnie sprawdzane podczas produkcji i regulowane przed wysyłką pod kątem doskonałego efektu bokeh. 

Aby przeprowadzić taką regulację, należy m.in. stworzyć nowy sprzęt do regulacji i wbudować mechanizm regulacyjny w obiektyw. Mechanizmy umożliwiające wdrożenie tego etapu procesu należy przygotować z wyprzedzeniem. Dzięki regulacji efektu bokeh możemy dostarczać klientom doskonałe obiektywy. Takie podejście do sprawy jest istotnym elementem koncepcji G Master.    

Obiektywy FE 85 mm F1,4 GM i FE 70–200 mm F2,8 GM OSS jako pierwsze produkty z serii α zostały wyposażone w 11-listkową przysłonę kołową. Przyczynkiem do jej opracowania była potrzeba zapewnienia optymalnie okrągłego kształtu obiektów rozmywanych w ramach efektu bokeh w przypadku stosowania dużego otworu przysłony. Dodatkową zaletą większej liczby listków jest możliwość zmniejszenia konstrukcji modułów przysłony o bardzo dużej średnicy otworu.

Obiektywy są indywidualnie regulowane podczas produkcji pod kątem doskonałego efektu bokeh

Efekt bokeh w przypadku 11-listkowej przysłony

Efekt bokeh w przypadku 11-listkowej przysłony

Efekt bokeh w przypadku 7-listkowej przysłony

Efekt bokeh w przypadku 7-listkowej przysłony

Innowacyjny mechanizm napędowy

Rozdzielczość i efekt bokeh są optymalizowane poprzez konstrukcję optyczną, a następnie testowane za pomocą technologii siłowników firmy Sony 

Pierścieniowy silnik SSM i silnik liniowy

Kishi:

Nawet jeśli uda się zachować równowagę między wysoką rozdzielczością a jakością efektu bokeh i uzyskać doskonałe parametry, wysiłek pójdzie na marne w przypadku nieprecyzyjnego mechanizmu nastawiania ostrości. Dlatego niezbędna była także doskonała precyzja. Aby umożliwić optymalną pracę obiektywów G Master, projektanci doskonalili optykę do granic możliwości, a my zapewniliśmy obiektywom niewiarygodne możliwości nastawiania ostrości poprzez połączenie innowacyjnych siłowników Sony, opracowanych dzięki naszej opatentowanej technologii, z mechanizmami zoptymalizowanymi pod kątem właściwości optycznych danego obiektywu. 

Obiektyw FE 70–200 mm F2,8 GM OSS radzi sobie z masą elementu regulującego ostrość dzięki podziałowi grupy regulującej (zwykle jednoelementowej) na dwie grupy. Umożliwia to rozkład masy. Połączenie grup regulujących ostrość z niezależnymi siłownikami i niezależne sterowanie nimi umożliwia płynniejsze nastawianie ostrości zarówno w przypadku fotografowania, jak i filmowania. Ponadto rozdzielenie grupy regulującej ostrość na dwie grupy tworzy „pływającą” strukturę, która umożliwia skuteczne korygowanie aberracji niezależnie od odległości, w jakiej znajduje się obiekt. Ta „pływająca” struktura umożliwia niezależne sterowanie i pozwala ustawiać poszczególne elementy w idealnej pozycji (zadanie niewykonalne w przypadku standardowej „pływającej” struktury), a tym samym wykorzystywać potencjał obiektywów.

1. Pierścieniowy silnik SSM     2. Silnik liniowy

Innowacyjna technologia siłowników umożliwia fotografowanie w zupełnie innym stylu

Modele FE 85 mm F1,4 GM i FE 70–200 mm F2,8 GM OSS mają układy pierścieniowych silników SSM nowej generacji optymalizujące pracę tych silników w obiektywach z mocowaniem typu A pod kątem mechanizmu AF opartego na kontraście w bezlusterkowych aparatach z wymiennymi obiektywami. Aparaty te, używające AF opartego na kontraście, muszą mieć mały silnik pomocniczy do nastawiania ostrości, a to wymaga płynnego obracania.

Pierścieniowy silnik SSM zapewnia płynniejsze obracanie dzięki użyciu (po raz pierwszy) łożysk kulkowych. FE 85 mm F1,4 GM ma także dwupozycyjne czujniki, które wykrywają i kontrolują element regulujący ostrość. Pierścieniowy silnik SSM, dwupozycyjne czujniki i zaawansowany algorytm pracy silnika umożliwiają sterowanie położeniem elementu z dokładnością do 1 mikrona i bardzo precyzyjną pracę mechanizmu AF.

Układ pierścieniowego silnika SSM
Masanori Kishi

Kishi:

Mam nadzieję, że użytkownicy wypróbują funkcję „Eye AF (autofokus)”, stosując zestawienie obiektywu FE 85 mm F1,4 GM i aparatu z serii α7. Funkcja umożliwia nastawianie ostrości na oczy obiektu i pozwala przekonać się, jak precyzyjna jest regulacja ostrości tego obiektywu. Z uwagi na małą głębię ostrości tradycyjne obiektywy 85 mm F1,4 miewają problemy z wyostrzeniem oczu za pomocą mechanizmu AF. 

Wielu profesjonalistów używa ręcznej regulacji ostrości w przypadku obiektywów 85 mm F1,4, gdy zależy im na dużej precyzji. Cieszę się, że ułatwiliśmy im uzyskiwanie tak wysokiej precyzji działania mechanizmu AF. Mimo że obiektyw 85 mm F1,4 charakteryzuje się małą głębią ostrości, uzyskaliśmy wystarczającą precyzję działania elementów regulujących ostrość w obiektywie, aby fotografowie mogli nastawiać ostrość nie tylko na źrenice oczu, lecz także na powieki, końcówki rzęs, powierzchnię źrenic czy odbicie w nich, zgodnie ze swoim zamysłem artystycznym. 

Taki poziom precyzji jest możliwy dzięki innowacyjnej technologii siłowników wbudowanej w te obiektywy. Sądzę, że zmieni to sposób fotografowania, ponieważ wcześniej fotografowie musieli koncentrować się na precyzyjnym nastawianiu ostrości, a teraz mogą zmieniać perspektywę i pozwalać obiektom na poruszanie się, nie tracąc ostrości źrenic.

Akira Shiraishi

Wiadomość od Akiry Shiraishi

Mam słabość do obiektywu FE 85 mm F1,4 GM. 10 lat temu udzieliłem wywiadu dotyczącego obiektywu 85 mm F1,4 z mocowaniem typu A. Jeśli chodzi o serię α, model 85 mm F1,4 jest kultowym obiektywem i ma znakomite parametry. To świetny przykład jakości serii α.

Opracowując nowy obiektyw 85 mm F1,4, chciałem stworzyć doskonały obiektyw, który przewyższałby wszystkie dotychczasowe modele. Uważam, że cel został zrealizowany. Mam nadzieję, że nasza opinia o modelu FE 85 mm F1,4 GM będzie zbieżna z opiniami użytkowników. Dzięki uwagom użytkowników obiektywów z przysłoną F4 zdołaliśmy udoskonalić pracę dwóch obiektywów z serii G Master: FE 24–70 mm F2,8 GM i FE 70–200 mm F2,8 GM OSS. Mam nadzieję, że obecni użytkownicy obiektywów z przysłoną F4 chętnie przetestują nasze modele z przysłoną F2,8.

Wiadomość od Masanoriego Kishi

Osoby zaangażowane w projektowanie i produkcję stale podnosiły poprzeczkę, starając się udoskonalić poszczególne obiektywy, także pod względem precyzji obsługi, bez najmniejszych kompromisów. Umożliwiło to jednoczesne wprowadzenie na rynek trzech wyjątkowych obiektywów pod nową marką G Master. Od premiery serii α7 otrzymaliśmy szereg cennych uwag i informacji od wielu profesjonalistów.    

Wprowadziliśmy te produkty na rynek po wyciągnięciu logicznych wniosków dotyczących m.in. obsługi, parametrów pracy i innych cech, tak aby efekt końcowy stanowił odpowiedź na uwagi użytkowników. Uważam, że stworzyliśmy obiektywy, które mogę z czystym sumieniem polecić. Widok zadowolonych użytkowników da mi sporą satysfakcję. Mam nadzieję, że przypadnie im do gustu niespotykane połączenie wysokiej rozdzielczości i atrakcyjnego efektu bokeh charakterystyczne dla nowej serii G Master.

Masanori Kishi

Obiektywy przyszłości Sony – dziś

Obiektywy łączące wysoką rozdzielczość i doskonały efekt bokeh zapewnią doskonałe parametry pracy z najnowocześniejszymi aparatami i trwałość przez wiele lat.