canon多层衍射光学元件及镜头

** 佳能DO镜头的简介**:-------本人根据有关资料编辑整理在佳能的镜头库中，L为顶级镜头(红圈)，也是铁杆的C家FANS都梦寐以求的东西。

除了顶级L镜头有着和一般镜头不同的标示之外，还有一种类型的镜头也是代表了它的顶级光学设计理念，那就是DO型镜头。

从外观上我们也能非常明显的分别出这种类型的镜头和L镜头的不同——绿圈。

对于DO镜头，相信很多的摄影爱好者都比较陌生，可是对于很多专业摄影师来说，DO头却经常能够满足在复杂光源的拍摄要求。

如果说昂贵的萤石镜片和UD镜片是L头的标准配置，那么采用了多层衍射光学元件的DO镜片就是DO镜头的核心了。

而且，新型的DO镜头在成像的表现上也足可和L镜头并驾齐驱，甚至在逆光的表现中，DO镜头比之还有更好的成像效果。

这一切都要归功于佳能研发的多层衍射光学元件，让色散尽可能小的干扰成像，并且DO多成衍射镜片的加入，也大大缩小了镜头的体积和重量。

如果不是一定要求大光圈配置，DO将是一个非常好的选择。

光线有波动性，有反射、折射和衍射等特性。

其中衍射可以被用来增加或者消除光的波动，从而可以精确地控制光线传播的方向。

这个原理已经被运用到一些光学测量仪器和光学存取系统上了，但是经过研发将这种光学元件用到相机镜头上的还是佳能。

佳能公司的多层衍射光学元件代表了一个革命性的“发现”，它使得将这种衍射原理运用到相机镜头上成为可能。

光线中由于不同光谱的波长不同，不同光谱通过普通光学镜片后的折射角度不同，会出现色散像差，影响图像质量。

为了消除色散像差，传统镜头必须使光线先通过一个强烈聚光的凸透镜，再通过一个凹透镜，这样一来镜头结构更复杂，也更大更沉。

而通过采用衍射光学元件，使通过其中的光线发生反向的色散，就可正好和其他镜片产生的色散抵消，从而消除色散像差，大大提高图像素质。

其品质甚至可以与佳能L级镜头相媲美。

通过使用衍射光学元件，镜头达到了对于传统镜头来说不可能达到的紧凑性，体积和重量大大减轻，便捷性非常突出。

佳能镜头介绍才看见一篇很不错地介绍如何配置佳能镜头的文章,特别后面教初学者如何合理配置佳能镜头,很实用哦,连带佳能简介,一并分享啦!佳能相机的历史。

对于新手来说，佳能的摄影器材就是EOS相机和EF镜头。

其实EOS相机和EF镜头诞生于上世纪的1987年，在这之前，从1976到1984，连续八年Canon单反相机销量居于榜首，压得其余各路英雄颇为郁闷。

但是美能达于1985年推出的世界第一部AF相机——AF7000一举将佳能赶下了销量王座。

AF时代的正式到来，使佳能一度措手不及，在这历史转折关头，佳能痛定思痛、壮士断腕抛弃了旧的FD卡口这一历史包袱，轻装上阵，创立了EOS系列相机和全电子的镜头接口——EF卡口，抢占了镜头内置AF马达，电子景深预视等技术制高点，在电子化程度方面非常激进和大胆，终于在两年之后从美能达手中重夺相机销量冠军的王座，并一直延续到今天。

当然佳能的断腕之举在当时也是付出了惨重的代价，而老对头尼康电子化的步伐要慢一些，为解决新老兼容的问题也确实花费了不少心思，可是尼康背负了太多的历史包袱，发展有点步履维艰，才让佳能横行于世。

佳能的镜头，当然这里特指EF卡口的镜头。

当年佳能创立EF卡口是非常有远见和技术前瞻性的，其主要特点是全电子接触、镜头内置AF马达、口径大、法兰焦距短，这些特点使EF镜头勇夺多项业界第一。

1987年11月，Canon工业化生产了第一支用于35mm AF SLR 的超声波马达(USM)驱动的镜头——EF 300/2.8L USM；1989年9月生产了EF 50/1.0L USM，是世界上用于AF SLR最大口径的镜头；1995年9月，生产了EF 75-300/4-5.6 IS USM，是世界上第一支装备了影象稳定器（IS）的镜头，用来消除手振的影响。

2001年12月，生产了EF 400/4 DO IS USM，是世界上第一支采用多层衍射光学元件（DO）的镜头，使镜头可以紧凑、轻型和高素质……Canon现有的EF镜头种类共有近70个型号(包括增距镜)，是业内最为庞大的，焦距段从超广角的14mm直至超长焦的1200mm，其中包括标准和大变倍比的变焦镜头、大光圈镜头、带移轴和倾斜的可调整透视的TS-E镜头。

佳能数码相机镜头标识详解AFD：Arc-Form Drive 弧形马达为早期EF镜头的AF驱动而开发的弧形直流马达。

与USM马达不同，AFD 马达对焦是有声的。

DO：Multi- Layer Diffractive Optical Element 多层衍射光学元件Canon于2000年9月4日宣布研制成功世界上第一片用于照相机摄影镜头中的“多层衍射光学元件”。

多层衍射光学镜片同时具有萤石和非球面镜片的特性，所以该镜片的推出，是光学工业的一个里程碑。

衍射光学元件最重要的特性是波长合成结像的位置与折射光学元件的位置是反向的。

在同一个光学系统中，将一片MLDOE与一片折射光学元件组合在一起，就能比萤石元件更有效地校正色散（色彩扩散）。

而且，通过调整衍射光栅的节距（间隙），衍射光学元件可以具有与研磨及抛光的非球面镜片同样的光学特性，有效地校正球面以及其他像差。

代表镜头：EF 400/4 DO IS USMEF: Electronic Focus 电子对焦佳能EOS相机的卡口名称，也是EOS原厂镜头的系列名称。

EMD：Electronic-Magnetic Diaphragm电磁光圈EF镜头的电磁驱动光圈控制元件，是变形步进马达和光圈叶片的一体化组件，用数字信号控制，灵敏度和精确度都很高。

FL：Fluorite 莹石一种氟化钙晶体，具有极低的色散，其控制色差的能力比UD镜片还要好。

从严格的意义上来说，莹石不是玻璃，而是一种晶体。

它的折射率很低（1.4）而且不受潮湿影响。

莹石镜片一般不会暴露在外，所以你不大会直接接触到。

莹石镜片不如普通玻璃耐冲击，但也不像想象中的那么易碎，所以在使用中并不需要特殊的照顾。

FTM：Full-time Manual Focusing 全时手动对焦无论什么时候，即使是镜头正在自动对焦时，都能用手动调节对焦，不会损坏镜头。

L: Luxury 豪华佳能专业镜头的标志。

和消费级镜头相比，L头带有研磨非球面镜片、UD （低色散）、SUD（超低色散）或者Fluorite（萤石）镜片，这些是镜头出色的光学质量的重要基础。

器材史话:佳能L红圈镜头在今天摄影界流传着这样一句话：“不要怀疑佳能的L镜头，一如不要信赖那些非L镜头” 。

这句话对于普通镜头的贬低当然过于偏颇，但在摄影人看来，它对于佳能L镜头无以复加推崇却毫不过分。

这些前端标记着红色圆圈的佳能135镜头将力与美、刚与柔汇集于一身，即便忽略所有的功用价值，也可以作为尤物放在男人的手掌上把玩。

它们在影像界的地位和影响如同汽车业的宝马：两者都已经脱离了一般“工具”的范畴，进而成为一种品味和格调象征。

究竟什么是L镜头？这个问题有着太多种解答：有人认为它们是佳能的专业镜头系列，专为摄影师所用；有人认为它们是蕴涵领先光学技术的镜头，具备高超的光学素质和成像质量；有人认为L表示更大镜头，可以容纳更大的光圈和更多的功能，或是更精密而坚固的外表；还有人戏虐L就是“捞钱”的意思……事实上佳能自己对这个红色“L”的解释是一个非常简单的单词：Luxury。

不必是专业人士，也无需了解萤石、非球面、色散畸变之类的术语，L镜头所给与使用者的完全是完美的影像享受和奢华的拍摄体验。

L镜头的源起L镜头对于完美影像的追求可以追溯到四个重要的历史节点。

吉田五郎内田三郎精机光学研究所建立之初所在地首先当然是1933年，两个日本青年吉田五郎和内田三郎怀揣梦想在东京麻布六本木设立精机光学研究所，开始研发小型照相机，这就是佳能研发中心的前身。

Kwanon海报第二年，他们仿照徕卡相机，试制了日本第一台135焦平面快门照相机“Kwanon”（日语“观音”的音译，其标志就是一尊观音坐像，宣传语写到“伊号潜水艇、九二式战斗机和Kwanon照相机都是世界第一”）。

Hansa Canon 相机(量产型)次年，精机光学研究所推出了量产型135焦平面快门照相机“Hansa Canon”，Canon（佳能）这个响亮的品牌首次出现在人们的视线里。

1937年，佳能公司成立（当时名为精机光学工业株式会社），1939年开始自行生产镜头（命名为Serenar）。

衍射光学元件示意图经过多年发展，海纳光学已经成为国内极具权威的衍射光学元件供应商。

衍射光学元件主要分为光束整形器、分束器、多焦点DOE、长焦深DOE、衍射锥镜、螺旋相位片、匀化片和其它图案的衍射元件DOE。

这里我们挑选较常用的整形镜、分束器、多焦点DOE，专门给出了这些衍射光学元件的示意图，衍射元件应用原理图，让用户能够对衍射元件的使用、安装位置和衍射过程一目了然。

一、光束整形器，整形镜，Beam Shaper, Top hat beam shaper平顶光束整形器的作用是把高斯光束转换为平顶光束，即高斯整平顶。

平顶光斑具有效率高、光斑小、能量均匀性好等特点，顶部能量绝对均匀，边缘陡峭，无高级次衍射，也称为平顶帽式光斑。

光束整形器又称为整形镜，高斯整平顶DOE，平顶光整形器，平顶帽式整形镜，平顶光DOE，是最具代表性的衍射光学元件之一。

下面图片可以清晰地看到整形镜获得平顶光斑的过程，整形镜得到的平顶光斑的尺寸为衍射极限的1.5倍~几百倍，要求入射的高斯光束为TEM00的单模光。

一般整形镜的衍射效率>93%，均匀性>95% (多台阶整形镜)，对安装精度要求较高。

整形镜不仅可以把入射光整形成圆形、正方形，还可以整形成直线、长方形、六边形等其它用户需要的形状。

下图是把高斯光整形成直线光斑的示意图，这里我们用到一个模组而不是单独的镜片，这个模组成为Leanline，其克服了整形镜的工作距离限制，能够在一定工作距离范围内保持光束整形的效果。

二、匀化器、匀化镜、均匀光斑DOE、扩散片，Homogenizer, Diffuser激光匀化器的作用是把入射激光转换成能量均匀分布的光斑，这里的光斑尺寸一般较大，形状可以为圆形、正方形、线性、六边形和其它任意用户想要定制的形状。

入射激光可以为单模或多模，衍射效率70%~90%不等。

下图清晰地给出了匀化器的匀化过程，一般的结构是激光通过匀化器和聚焦系统后即可匀化，但这里还配合了一个激光扩束缩束镜，通过调节这个扩束缩束镜就可以直接调节输出光斑的大小。

佳能EOS相机为所有摄影爱好者而生的Electro Optical System(电子光学系统)—EOS。

设计理念：“快速，易用，高画质”1985年，为了迅速应对单反相机自动化对焦的技术革新潮流，佳能公司以特有的“超声波马达”与“全电子镜头接环”为核心展开影像系统的研发工作，并将其命名为EOS。

这也是希腊神话中黎明女神的名字，佳能期望籍此系统不断为广大摄影者带来新的希望，因此将这一名称正式用做相机名。

单反相机EOS 5D1987年，EOS的第一款产品—EOS 650采用了佳能自主研发的高感光度测距感应器—BASIS(Base-Stored Image Sensor=基存储影像传感器)，并首次将超声波马达USM(Ultrasonic Motor)等最新技术应用于产品，这些富有前瞻性的技术为EOS 650带来出众的性能，其市场占有率在日本与欧洲市场均取得了市场第一的佳绩。

1989年，EOS的旗舰产品—EOS-1问世后，其卓越的性能得到了专业摄影师的大力支持。

对于专业摄影师而言，会遇到各种不同的拍摄环境，不同拍摄环境对相机的要求也有所不同。

严寒的大地，灼热的沙漠，大雨滂沱的密林等，要求相机能够应对这所有的环境。

EOS不仅拥有快速准确自动对焦和反应迅速等优异性能，还有以防尘防水滴功能为代表的可靠性，以及丰富的镜头群和多彩的附件等，不光机身，整个系统都在不断扩充，因此无论在什么时候，EOS 都得到了专业摄影师一如既往的支持。

EOS的概念—“快速、易用、高画质”。

这一点在进入了数码单反相机时代之后也毫无改变。

大型单片CMOS图像感应器、数字影像处理器DIGIC4、高精度自动对焦系统、综合除尘对策—EOS I.C.S.(Integrated Cleaning System)等，为了实现这一概念，佳能不断开发最新技术，并将其成果应用在EOS相机中。

此外不仅是面向专业人士的高端机型，这些最新技术也毫无保留地投入在入门机型中。

镜头上的标识面对一只镜头，您知道这只镜头有哪些功能和特点吗？您知道这只镜头是否适用于您的机身吗？其实，在镜头的英文或简化缩写的符号上，涵盖了许多有必要了解的信息，这些信息不仅可以帮助我们选择镜头，更可以让我们充分发挥出不同镜头的特有功用。

读懂标识，认知镜头镜头名称基本包含了镜头属性、焦距、口径、所具特点和版本序号等信息。

拿尼康AF-S VR 70-200mm1∶2.8G IF-ED来举例，从左到右各符号分别说明了这只镜头使用了超声波马达自动对焦（AF-S），并且具有防抖功能(VR)，这只镜头的焦距为70-200mm，全焦段有F2.8的恒定光圈（1∶2.8），没有光圈环（G），而且该镜头采用了内对焦结构（IF）和超低色散镜片（ED）。

再来看看AF 18-35mm1∶3.5-4.5D IF-ED这只镜头，从左到右的各个参数表示，这只镜头具有自动对焦功能（AF）但是没有超声波马达，所以这只镜头在尼康D5100这种机身内没有马达的单反机身上是无法自动对焦的，这只镜头的焦距为18-35mm1∶3.5-4.5表示在18mm端的最大光圈为F3.5，35mm端最大光圈为F4.5，“D”说明这只镜头能够实现3D矩阵测光，而且镜头采用了ED镜片和IF内对焦技术。

在不同厂家的镜头标识符号中，有的会采用统一通用的符号，比如“AF”即“自动对焦”，“MF”即手动对焦，也有一些相同的功能采用的是不同的标识，比如具有全画幅相机像场的镜头，适马表示为“DC”、腾龙表示为“Di”、图丽表示为“DX”。

所以认识并了解镜头上标识的意义，有助于镜头的选择，了解并掌握镜头的功能，充分发挥出镜头的特性和优势。

主流镜头品牌的其他标识佳能/CanonIS（Image Stabilizer）：佳能的光学防抖影像稳定器。

EF-S：专为APS-C尺寸感应器设计的小像场镜头，EF-S镜头不能安装在全画幅相机上。

AL（Aspherical）：非球面镜片。

佳能单反镜头的参数辨别镜头是相机中最重要的部件，它的好坏直接影响到拍摄成像的质量。

同时镜头也是划分相机种类和档次的一个最为重要的标准。

一般来说，根据镜头，可以把相机划分为专业相机、准专业相机、普通相机三个档次，无论是传统的胶片相机还是数码相机，都可以适用于这个划分。

镜头能分为变焦和定焦两大类。

今天我们就来讲讲相机的镜头。

相机镜头是指相机上接收光学对象，并且对其进行调整，从而实现光学成像的光学器材。

镜头通常由一块或者多块光学玻璃组成的透镜组，基本单元为凹透镜、凸透镜，或其组合。

现代照相机镜头还有采用非球面镜，非球面镜又有光学玻璃磨制非球面镜和塑料压制非球面镜之分。

在成像质量基本相同的情况下，其制造成本，使用寿命有较大的区别。

理论上而言，一个简单的凸透镜就是一个镜头，但是在实际应用中，镜头需要各种透镜的组合来矫正光学畸变。

==================================================不论是应用于传统胶片单反相机的镜头，还是日渐流行的数码单反相机专用镜头，其镜头标识的文字中，都基本包含了镜头属性、焦距参数、光圈参数、所具特点等信息。

详细地说上列四点可以归纳为：镜头属性：通常表示该镜头是AF 卡口还是EF 卡口，通常还包括一些镜头类别的标识；焦距参数：表示镜头的焦距范围，单位为mm ；光圈参数：表示镜头的最大光圈系数，有些镜头还标识出镜头的最小光圈系数；所具特点：表示镜头所采用的特色技术等；这也是后文中重点解释的内容。

这些信息通常的表现方式如“CANON ZOOM LENS EF-S 10 -22mm 1：3.5-4.5 USM ”。

根据这些信息，使我们判读出这款镜头的完整参数：佳能原厂EF-S电子卡口自动变焦镜头；焦距范围10 -22mm（超广角2倍变焦）；最大光圈系数 3.5-4.5；采用了USM超声波马达。

另外，版本序号也是常见的标识文字内容之一，它表示该镜头在同规格镜头中，主要表述其属于第几代产品。