18mm/f1.8军团系列的光学设计要点

大家好。欢迎来到“光学设计部”。这是一档深入探讨LUMIX镜头的专栏。在“光学设计部”中，我们的设计人员将为大家介绍镜头设计的解读和特点，分享一些在说明书上看不到的细节和想法。

对于正在考虑购买镜头的朋友，我们希望大家能够更好的了解LUMIX镜头的设计理念；对于已经拥有LUMIX镜头的用户，我希望大家能通过拍摄体验到这些镜头背后不为人知的细节和用心。

这是一篇由开发者撰写的文章，里面可能会使用许多专业术语来解读镜头。相信大家读完之后，也会对你的镜头有更深的了解。

第五期是，关于5个定焦镜头F1.8军团“LUMIXS18mmF1.8”，“LUMIXS24mmF1.8”，“LUMIXS35mmF1.8”，“LUMIXS50mmF1.8”和“LUMIXS85mmF1.8”。负责人是第一期LUMIXSPRO50mmF1.4的设计师鈴木。

F1.8军团

F1.8军团中每个镜头都具非常的轻巧紧凑，覆盖从超广角的18mm到中长焦段的85mm，不论是日常快照还是肖像拍摄，这个系列的设计初衷之一便是为了让用户能够轻松使用。

此外，基于改变摄影和视频制作工作流程的理念，F1.8军团系列凭借各种规格的统一，在静态和动态图像摄影方面都具有许多优势，稍后我们将对此进行说明。在本文中，我们将解释F1.8军团系列的统一规格，包括光学设计要点。

关于统一尺寸

F1.8军团系列有很多统一规格，本系列最大的亮点就是尺寸的统一。

统一尺寸的背景是，当我们提出为F1.8系列规划多种焦距的概念时，我们问自己，作为一个系列，客户会从哪些方面受益，更不用说每支镜头了。之后我们进行了大量的讨论，以了解作为一个系列，客户会从哪些方面受益，当然对于单个镜头我们也会如此考虑。

“在更换镜头时，如果镜头的滤光片直径不同，则必须准备不同尺寸的滤光片，而这就会成为一种负担”

“如果尺寸不同，选择相机包或改变缓冲垫就会很麻烦”

“如果各系列的对焦环、开关等操作系统不同，则更换镜头时的无意操作会影响拍摄的舒适度”

“拍摄全画幅视频时，由于更换镜头时需要重新调整云台平衡，拍摄时间会有所延迟”

我们列出了上述等各种可能性。

这是因为在进行单独优化设计时，每个焦距的最佳尺寸和滤镜直径不可避免地会有所不同。但我们意识到，在追求这些微小差异的过程中，我们会损失的会比预期多的多。

因此，我们的结论是，让这一系列的镜头保持较轻且适当的手持感，统一操作按键系统，开关等。

为了统一尺寸，在光学设计中最重要的就是要去考虑滤光片的直径和镜头总长度。

其中，滤光片直径最大为超广角的18mm/F1.8。为此，18mm/F1.8的光学设计使得入射光瞳位置尽可能靠近物侧，因此即便是18mm超广角的大光圈F1.8，也能使用直径为Φ67mm的滤光片。

所谓的入射光瞳位置，是指由比光圈更靠近物体一侧的光学系统成像的光圈的像，称为入射光瞳。简单地说，就是从前端元件通过镜头观察时可以看到的光圈。入射光瞳的位置是主光束在物体空间的延伸而不被光学系统折射并与光轴相交的位置。

其次是镜头长度，从定位上来看，焦距似乎是由长焦端85mm/F1.8决定，但由于超广角端为18mm，校正像差所需的镜片数量较多，因此18mm/F1.8的总长度最长，当然这也与滤镜直径有关。

因此，18mm/F1.8有效地配置了3枚非球面镜片和4枚ED镜片，在对像差进行良好补偿的同时，还可实现全长82mm的紧凑尺寸。

另外，光圈单元和对焦马达作为不可或缺的可更换镜头组件，对尺寸影响很大，它们也位于大致相同的位置。

这也是一种机械装置，目的是使产品的直径尽可能小，但通过将它们放置在大致相同的位置，它们也可以使得镜头整体的重心能够保持一致。

统一画面表现力

F1.8军团系列的光学设计不仅在单独使用时能提供令人满意的画面表现力，而且即使在更换镜头后也能让您享受统一的画面效果。

为了实现这种统一的画面表现力，我们对基本的光学构成进行了细致的研究。

经过对光学元件以及机械装置和执行器等其他元件的大量讨论后，我们决定使用正前镜头作为参考，它可以统一该尺寸下各种镜头类型的画面表现能力。

由于画面表现力由各种元素组成，因此我将向大家逐一解释各个差异。

解析力统一

F1.8军团系列覆盖了从超广角到中长焦的主要焦段，但从成像中心到外围都保持了高水平的MTF性能。

这是充分利用了我们所培育的非球面技术和光学设计技术，过统一光学设计并根据焦距优化配置非球面镜片、ED镜片、UED镜片、UHR镜片等来实现的。

这样，即使更换镜头，也可以拍摄具有相同分辨率的照片和视频。

F1.8军团系列MTF

色调统一

F1.8系列的镜片数量和材料种类各不相同，通过调整镜片材料的透过率特性和多层涂层特性，使该系列镜头都拥有统一的色调。

这样，即使更换镜头，照片和视频也能保持相同的色调。

从左起18mm(F1.8)，50mm(F1.8)，85mm(F1.8)

虚化效果统一

F1.8系列拥有相同的光学构造，通过最大限度地使用我们多年来开发的非球面镜片经验，主要是通过控制球面像差，在该系列中提供均匀的虚化效果。

此外，我们的非球面镜片还采用了非球面表面处理技术，以防止出现明显的“洋葱圈”虚化现象。

这意味着，无论您使用该系列中的哪一款镜头，都能享受到自然的虚化效果，而不会出现任何异常现象。

左起50mm(F1.8)，85mm(F1.8)

高抗逆光性

F1.8军团系列，充分利用我们公司M43系统的抗鬼影和耀斑抑制技术，其特点之一是能够很好的抑制鬼影和耀斑的产生，并具有高抗逆光性。

这使得拍摄照片时能够最大限度地减少重影和耀斑的影响。

抑制呼吸效应

F1.8军团系列通过各组的镜片的最佳配置来抑制呼吸效应。

所谓呼吸效应是对焦时发生的视角变化，例如对焦不同距离的物体时，视角就会发生变化。

但LUMIXF1.8军团系列无论使用其中的哪款镜头，呼吸效应都很小，都可以进行高品质的视频拍摄。

统一的功能

在F1.8军团系列中，尺寸，操作方式，开关位置等外观规格是统一的，但其实还有各种统一元素。

有些小细节没有出现在目录规格中，所以我将逐一解释每个元素。

尺寸、操作系统、重心位置的统一~让摄影器材更紧凑~

在F1.8军团系列中，产品尺寸，对焦环位置和开关位置是统一的，因此即使更换镜头，您也可以以熟悉的操作方式来进行拍摄。

另外，滤镜、相机包、支架、跟焦器等外围设备也可以通用，从而您可以拥有一套紧凑的摄影设备。

此外，由于重心一致，因此使用起来很方便，用云台或无人机拍摄时可以轻松完成平衡调整。

高速，高精度AF~轻快的AF~

F1.8军团系列采用线性电机，与同级别镜头使用的步进电机相比，高速、高精度、静音性更优越。

通过与S5M2搭载的相位混合对焦配合使用，自动对焦性能将进一步加强，让用户享受摄影的乐趣。

另外，在静音性方面，拍摄视频时对焦声音几乎不会被麦克风收录，从而可以拍摄更高品质的视频。

MF操作性~根据实际拍摄情况进行手动对焦环的设定~

这对于松下全画幅镜头来说是一个非常常用的功能，用户可以从相机机身菜单中切换对焦环的非线性/线性。

非线性设置主要用于静止图像，对焦进给量取决于对焦环的旋转速度。

与缓慢转动环相比，如果快速转动环，则可以一次对焦，非常适合拍摄静态图像时快速对焦。

线性设置主要用于短片拍摄或大光圈的静态图像拍摄，它不影响对焦环旋转的速度，并提供一种直接的、类似机械的操纵感觉。

这使得在拍摄视频移动焦点时对焦更加流畅，尤其是在跟焦时。此外，即使在拍摄静态图像时，在景深较浅的区域（例如使用F1.8系列等大光圈镜头拍摄或特写拍摄时）也能更轻松地进行精细对焦。

此外，还可以调整旋转角度（相对于环形旋转的对焦进给量），因此您可以根据浅景深设置所需的对焦进给量，享受舒适的拍摄。

另外，此功能兼容半微距的“LUMIXS14-28mmF4-5.6MACRO”、“LUMIXS24-105mmF4MACROO.I.S.”、“LUMIXS70-300mmF4.5-5.6MACROO.I.S.”，微距镜头“LUMIXS“100mmF2.8MACRO”，非常适合浅景深的微距摄影。尚未试用此功能的用户一定要尝试一下。

减少视频拍摄时的离散曝光变化~高品质的视频拍摄~

这也是松下全画幅镜头中很常见的一个功能，光圈直径通过光圈驱动的微步伺服以极高的分辨率进行控制。

这可以减少视频拍摄期间屏幕上的离散曝光变化（闪烁），并实现平滑曝光变化的高质量视频拍摄，例如，当从暗室移动到明亮地方时亮度突然变化时。

顺便说一句，对于F1.8军团系列，五个镜头的光学设计负责人、机械设计负责人和制动器设计负责人由统一为设计师设计，在仔细共享信息的同时，以确保即使在规格书中没有出现的地方，例如对焦环的扭矩和各种像差的细节，也能保持统一。

虽然光圈值不同，但与F1.8军团系列尺寸相同、极其紧凑、轻量化的LUMIXS100mmF2.8MACRO（2024年2月发布）也采用同样的阵容开发的。其要点也可以体现在本文之中。

如果您已经拥有该系列，如果您对本文中描述的性能和功能不熟悉，请尝试一下，相信它会扩大您的摄影视角，更能让您享受摄影的乐趣。如果您还没有，请选择一款您喜欢的焦距尝试一下。