TECHNOLOGIE

Het verhaal van de ontwikkelaars van de
RF 100-300MM F2.8L IS USM

De ontwikkelaars vertellen hoe ze Canon's meest geavanceerde superteleobjectief tot nu toe hebben ontworpen en gemaakt, dat alle voordelen van een zoomobjectief combineert met de kwaliteiten van een f/2.8 prime-objectief.
Vier van de ontwikkelaars van de RF 100-300MM F2.8L IS USM zitten aan een tafel. Een van hen houdt een camera met het objectief vast.

"Als je iets compleet nieuws ontwerpt, loop je ongetwijfeld tegen obstakels aan en dan denk je: daarom is dit dus nog niet eerder gedaan", aldus Makoto Hayakawa, Chief of Development/Mechanical Design (midden, met objectief in hand). "Met de RF 100-300MM F2.8L IS USM hebben we de hoogste optische prestaties, betrouwbaarheid, AF-snelheid en precisie bereikt in een licht pakket. Volgens mij zijn we erin geslaagd het gewicht te verminderen zonder ook maar ergens op in te leveren."

De RF 100-300MM F2.8L IS USM is Canon's eerste f/2.8 100-300mm-objectief. Het combineert de veelzijdigheid van een zoomobjectief met de focussnelheid, scherpte en optische kwaliteit van een prime-objectief, met een snel, groot diafragma van f/2.8 over het hele zoombereik en een 5,5-stops Optical Image Stabilizer. Als vlaggenschip van de L-serie bevat dit RF-objectief nieuwe technologieën en is het ontworpen ter ondersteuning van de nieuwste camerafuncties, zoals high-speed opnamen maken en verbeterde onderwerpdetectie en -tracking. Het verrassende is dat het desondanks het lichtste objectief in zijn klasse is.

Hoe is dit geavanceerde objectief dan ontworpen, tegen welke uitdagingen liepen de makers aan en welke technische vooruitgang werd er geboekt tijdens het productieproces?

Om daar achter te komen, spraken we met de ontwerpers en ontwikkelaars achter het objectief voor het volledige verhaal.

Zeven mensen, de ontwikkelaars van de Canon RF 100-300MM F2.8L IS USM, staan naast elkaar en de man in het midden houdt een camera vast met het objectief

De ontwikkelaars van Canon's baanbrekende RF 100-300MM F2.8L IS USM-objectief: Yuriyo Asami (Product Planning), Masato Katayose (Optical Design), Nobuyuki Nagaoka (Mechanical Design), Makoto Hayakawa (Chief of Development/Mechanical Design), Yumi Toyoda (Electronics/Firmware Design), Masaaki Igarashi (Design) en Ken Uraba (Manufacturing Technology).

Welke doelstelling wilden jullie tijdens de ontwikkeling van de RF 100-300MM F2.8L IS USM bereiken?

Yuriyo Asami: Het bestaande EF 300mm f/2.8L IS II USM-objectief van Canon wordt gebruikt voor diverse toepassingen, waaronder sportfotografie. Door de verbetering van het Canon EOS R System kregen we het idee om een RF-objectief te ontwikkelen dat de hoge snelheid, de geringe scherptediepte en de sterke compressie-effecten die uniek zijn voor 300mm f/2.8-objectieven optimaal kon benutten. Dit leidde tot het concept om het scala aan opnamemogelijkheden uit te breiden met een f/2.8-telezoomobjectief dat voor alle soorten fotografie kan worden gebruikt.

Makoto Hayakawa: We wilden ook inspelen op de behoefte aan een objectief met een grotere brandpuntsafstand dan de RF 70-200mm F2.8L IS USM, maar met een sneller diafragma dan de RF 100-500MM F4.5-7.1 L IS USM. De RF 100-300MM F2.8L IS USM is ontstaan doordat we ons richtten op optische prestaties vergelijkbaar met die van een objectief met een vaste brandpuntsafstand in een licht, compact pakket met meer bewegingsvrijheid.

We gebruikten de combinatie van de EF 300mm f/2.8L IS II USM met een EF-EOS R-vattingadapter als maatstaf voor lengte, gewicht en beeldkwaliteit. Dat objectief zelf weegt ongeveer 2,35 kg. Met dit als uitgangspunt hebben we 3x zoom toegevoegd, een streefgewicht van 2,6 kg aangehouden voor gebruiksgemak bij opnamen vanuit de hand en een voor een technologieën ontwikkeld.

Een zijaanzicht van de RF 100-300MM F2.8L IS USM waarbij de behuizing aan de vattingzijde transparant is gemaakt om de interne onderdelen te laten zien.

De ontwikkelaars slaagden erin het model te verkleinen en de beeldkwaliteit te verbeteren door middel van gedurfde innovaties van het mechanische en optische ontwerp. De RF 100-300MM F2.8L IS USM is het eerste objectief met twee nano-USM's voor elektronische zwevende focusbediening, en het draaibereik van het zwevende en focusobjectief overlappen elkaar; een radicale ontwerpbeslissing die zijn eigen uitdagingen met zich meebracht.

Hoe wist je een hoge beeldkwaliteit te behouden voor elk brandpuntbereik en alle opnameafstanden?

Masato Katayose: Qua optisch ontwerp hebben we een hoge beeldkwaliteit weten te behalen van het midden tot de rand van het beeld door gebruik te maken van de korte backfocus van de RF-vatting en door de objectieven dicht bij de vatting te plaatsen. We hebben fluoriet en dubbele UD-objectieven gebruikt om de chromatische aberratie voor elke objectiefgroep te verminderen, met name aan de tele-zijde. Bij het diafragma hebben we gebruikgemaakt van drie UD-objectieven, waardoor de chromatische aberratie in het midden van het beeld wordt verminderd

Voor de laatste objectiefgroep gebruikten we ook een asferisch objectief van gegoten glas (GMo) met groot diafragma. Dit was een belangrijke factor om het aantal objectieven te verminderen en een hoge beeldkwaliteit te halen. We hebben het objectief ontworpen om chromatische aberratie drastisch omlaag te brengen en om het zachte bokeh-effect van het 300mm f/2.8-objectief te behouden. Bovendien hebben we Air Sphere Coating (ASC) gebruikt voor een hoog antireflecterend effect.

Hayakawa: In het mechanische ontwerp hebben we een nieuwe kogellagerstructuur aangebracht voor de nokkenring van de zoomobjectiefgroep, die bij het zoomen heen en weer beweegt. De kogellagerstructuur gaat gerammel tegen en stabiliseert de positie van het objectief. Hoewel de RF 100-300MM F2.8L IS USM een zoomobjectief is, konden we zo toch optische prestaties bereiken vergelijkbaar met die van een objectief met een vaste brandpuntsafstand.

Een technicus met witte handschoenen maakt de sensor van een Canon-camera schoon.

Heb je Canon-apparatuur?

Registreer je apparatuur voor advies van experts, onderhoud van apparatuur, toegang tot inspirerende evenementen en exclusieve aanbiedingen met Canon Professional Services (CPS).
Een man houdt een prototype van de RF 100-300MM F2.8L IS USM vast, met verschillende prototypes van onderdelen op de tafel voor hem.

Masaaki Igarashi houdt een prototype vast van de RF 100-300MM F2.8L IS USM, met verschillende prototypes van onderdelen op de tafel voor hem. "Het Canon EOS R System is gebaseerd op het Mount Core Design-concept", legt hij uit. De RF-vatting is het uitgangspunt voor het ontwerp van objectieven en camera's, maar dit objectief vereiste tal van innovaties. Zo meldt hij dat "we een nieuwe kernring met brede vatting ontwierpen voor de RF 100-300MM F2.8L IS USM om hem een evenwichtig ontwerp te geven wanneer hij op de camerabody wordt bevestigd".

Handen houden een deel van het mechanisme van het RF 100-300MM F2.8L IS USM-objectief vast

"Om het objectief minder zwaar te maken, hebben we veel gebruikgemaakt van magnesiumlegeringen", onthult Ken Uraba. "Door een combinatie van composietmaterialen te gebruiken, streefden we naar een lichte structuur die ook bestand was tegen trillingen en schokken voor de interne onderdelen."

Over mechanisch ontwerp gesproken, kun je ons iets vertellen over de verbeterde autofocus?

Nobuyuki Nagaoka: We hebben elektronische zwevende focusbediening gebruikt met twee nano-USM's, die ook in andere RF-telezoomobjectieven uit de L-serie zitten. Met nano-USM's heb je uitstekende controle. Bovendien zijn ze zeer stil en ze zijn geschikt voor zowel video's als foto's. Volgens mij hebben we het hoogste niveau bereikt op het gebied van AF-snelheid en -nauwkeurigheid, evenals optische prestaties.

We hebben ook een optisch ontwerp toegepast waarbij het draaibereik van het focus- en zwevende objectief overlapt. Omdat dit een compleet nieuw ontwerp was, wisten we aanvankelijk niet of het mogelijk was.

Yumi Toyoda: Voor het ontwerp van de elektronica/firmware kregen we de opdracht een bedieningssysteem te ontwikkelen om botsingen tussen het focus- en zwevende objectief te voorkomen. Om objectieven met twee nano-USM's met grotere precisie aan te sturen, verbeterden we het bedieningsalgoritme om een complexe groep objectieven te kunnen besturen.

Een uitsnede van het RF 100-300MM F2.8L IS USM-objectief met weerbestendige afdichting

Als Canon- objectief uit de L-serie beschikt de RF 100-300MM F2.8L IS USM over geavanceerde bescherming tegen weersinvloeden, met stof- en druppelafdichting en mechanische schokbestendigheid. Het objectief bevat ook Canon's kenmerkende witte thermische afwerking die ervoor zorgt dat het objectief koel blijft, zelfs tijdens lange dagen in de zon.

Twee van de ontwikkelaars van de RF 100-300MM F2.8L IS USM zitten aan een tafel, een met het objectief voor zich en de ander met een deel van het mechanisme.

Het optimaliseren van de prestaties van de RF 100-300MM F2.8L IS USM, met name de verbeterde beeldstabilisatie, leverde uitdagingen op voor zowel het mechanische als het elektronische ontwerp. "Het was niet makkelijk om een optimaal bedieningsalgoritme te creëren om de kenmerken van de gyrosensor in het objectief te benutten", zegt Yumi Toyoda. "We konden krachtige IS realiseren door de bediening met de camera over het hele zoombereik te coördineren dankzij snelle communicatie tussen de camerabody en het objectief."

En hoe zit het met beeldstabilisatie?

Nagaoka: De IS-eenheid die wordt gebruikt bij het EF 400mm f/2.8L IS III USM-objectief diende als basis voor ons ontwerp. We ontwikkelden een nieuwe actuator die geoptimaliseerd is voor het gewicht en de hoeveelheid beweging van de bewegende objectiefgroepen (een van de hoogste niveaus ooit) om de IS responsief te bedienen. De RF 100-300MM F2.8L IS USM alleen bereikt een IS-effect van 5,5-stops, waarbij 6-stops IS mogelijk is in combinatie met in-body beeldstabilisatie (IBIS).

Toyoda: Dankzij gecoördineerde IS-bediening kan nauwkeurige informatie over trillingen in de camera en het objectief gedetecteerd en gecorrigeerd worden. Dit is gebaseerd op de gyrosensoren op zowel de camera als het objectief, naast de acceleratiesensor van de camera en de Live view-beelden. Om geslinger met lage frequenties te detecteren, zoals beweging van het hele lichaam bij opnamen vanuit de hand, hebben we de RF 100-300MM F2.8L IS USM zo ontworpen dat die beter bestand is tegen licht slingeren.

Ontdek de ontwerpconcepten en technologie achter enkele van de nieuwste Canon-kits, met insider-kennis van leden van de ontwerpteams van Canon.

Het ontwerpen van de nieuwste technologie van Canon

Ontdek de ontwerpconcepten en technologie achter enkele van de nieuwste Canon-apparatuur, met insider-kennis van leden van de ontwerpteams van Canon

De gecoördineerde bediening is ook verbeterd dankzij camera-innovaties, toch?

Toyoda: Klopt. Met name bij de RF-vatting is de communicatiesnelheid tussen de camerabody en het objectief aanzienlijk verbeterd. Vergeleken met de EF-vatting is de hoeveelheid informatie flink toegenomen. Informatie over focus, zoom, diafragma, objectiefafwijkingen en IS worden direct uitgewisseld.

Een ontwikkelaar houdt een deel van het interne mechanisme van de RF 100-300MM F2.8L IS USM vast, terwijl het complete objectief voor hem op tafel ligt, bevestigd aan een camera.

Het hoofddoel van het optische ontwerp was om het zachte bokeh te bereiken dat kenmerkend is voor f/2.8-objectieven. Het diafragma met negen lamellen in de RF 100-300MM F2.8L IS USM geeft hooglichten en onscherpe gebieden prachtig weer, terwijl een asferisch objectief van gegoten glas, ongebruikelijk in een superteleobjectief, samen met UD- en fluoriet-elementen zorgen voor ongelofelijke details met minder chromatische aberratie, reflecties en overstraling.

Een fotograaf met een reflecterend hesje draagt een camera met daarop de RF 100-300MM F2.8L IS USM hangend over een schouder.

De RF 100-300MM F2.8L IS USM is het lichtste objectief in zijn klasse. Met zijn veelzijdige zoombereik, dat kan worden uitgebreid met Canon's RF 1,4x- en RF 2x- extenders, is dit objectief ontworpen om professionals een lichte multifunctionele oplossing te bieden die veel makkelijker mee te nemen is dan een volledige uitrusting met prime-objectieven voor dezelfde situaties.

Hoe zijn jullie erin geslaagd de grootte en het gewicht zo sterk te reduceren in vergelijking met andere supertelezoomobjectieven?

Nagaoka: De RF 100-300MM F2.8L IS USM heeft twee nano-USM's met lineaire aandrijving. De nano-USM's verbeteren de souplesse van heen-en-weergaande bewegingen. Daarnaast is de mechanische structuur van de focusaandrijving vereenvoudigd, wat bijdraagt aan een lichter en compacter resultaat.

Katayose: Qua optisch ontwerp hebben we de diameter van de opvolgende objectieven zoveel mogelijk verkleind door drie bolle objectieven naast het voorelement te plaatsen. We verminderden het aantal objectieven door gebruik te maken van asferische objectieven van gegoten glas (GMo) met groot diafragma. Bij de keuze van glasmaterialen hielden we niet alleen rekening met de optische eigenschappen, maar ook met de relatieve dichtheid, en we hebben de holle objectieven dunner gemaakt. Dit resulteerde in betere beeldkwaliteit en een lichter product.

Ken Uraba: Bij de bewerking van objectieven maakten we ten volle gebruik van onze expertise, waaronder zeer nauwkeurige verwerkingstechnologie voor asferische objectieven met groot diafragma in de fabriek in Utsunomiya. Het verbeteren van de oppervlaktekwaliteit van dunnere holle objectieven tot dicht bij de verwerkingslimiet droeg aanzienlijk bij tot [zowel] vermindering van het gewicht als verbetering van de beeldkwaliteit.

Een hand naast de bedieningselementen aan de zijkant van de tubus van de RF 100-300MM F2.8L IS USM.

De RF 100-300MM F2.8L IS USM is het eerste supertelezoomobjectief met de geliefde bedieningsring van RF prime-objectieven, waarmee diafragma, sluitertijd, ISO en belichtingscompensatie kunnen worden geregeld. Ergonomie en gebruiksgemak waren een prioriteit bij het complete ontwerp, van de plaatsing van knoppen en bedieningselementen tot de texturen en contouren van de behuizing, die zorgen voor een comfortabele grip en bediening.

Een foto genomen met een Canon RF 100-300MM F2.8L IS USM van een tafeltennisser die net een bal slaat, die onscherp op de voorgrond te zien is

"Door het gewicht van het focusobjectief te verminderen, konden we nano-USM gebruiken in plaats van de vorige ringvormige USM, waardoor je ook sneller kunt scherpstellen", legt Toyoda uit. "Omdat de framesnelheden voor continue opnamen ook steeds sneller worden, hebben we bovendien de algoritmen voor de aandrijfbediening van de nano-USM verbeterd." Genomen met een Canon EOS R3 met Canon RF 100-300MM F2.8L IS USM-objectief, ingesteld op 300mm, 1/4000 sec, f/2.8 en ISO6400.

Hoe verhoudt het verminderen van het gewicht zich tot gebruiksgemak, degelijkheid en ergonomie?

Asami: Zelfs als we zeggen dat het objectief lichter en compacter is, denk ik dat gebruikers het verschil wel begrijpen tussen een gewichtswaarde en hoe makkelijk het objectief in de hand ligt. Daarom hebben we veel energie gestopt in een objectief dat licht aanvoelt wanneer je de camera vasthoudt en makkelijk te bedienen is.

Masaaki Igarashi: Over de plaatsing van de objectieffunctieknop en de knop met de voorinstelling voor scherpstellen is zorgvuldig nagedacht met het oog op gebruiksgemak, om de optimale positie te bepalen waar de vingertoppen van de rechterhand van nature bij kunnen.

Een fotograaf in een reflecterend hesje gebruikt een Canon EOS R3 met RF 100-300MM F2.8L IS USM-objectief bevestigd op een statief.

"Voor de RF 100-300MM F2.8L IS USM legden we de nadruk op stabiliteit wat betreft het zwaartepunt en degelijkheid", aldus Hayakawa. "Daarom besloten we de objectieftubus volledig vast te maken. We hebben ook de positie van de statiefaansluitring aangepast, zodat het zwaartepunt niet bij het steunpunt van het statief ligt, maar dichter bij de handen van de gebruiker wanneer je met een statief fotografeert."

Een actiefoto gemaakt met een Canon RF 100-300MM F2.8L IS USM van twee voetballers, een in het blauw en een in het rood, die tegen elkaar botsen wanneer de eerste de bal wegtrapt.

"We hebben de precisie van focus-tracking verbeterd bij het zoomen", zegt Toyoda. "De uitlijningsmethode voor trackingcontrole is verbeterd, zodat onscherpte automatisch wordt gecorrigeerd en de focus behouden blijft. Daardoor hebben we de prestaties van focus-tracking over het hele zoombereik behouden. En omdat de RF 100-300MM F2.8L IS USM op de camerabody geïnstalleerde focus-breathing-correctie ondersteunt, kan hij veranderingen in de beeldhoek bij het wijzigen van de focus tijdens video-opnamen verminderen." Genomen met een Canon EOS R3 met een Canon RF 100-300MM F2.8L IS USM-objectief, ingesteld op 200mm, 1/2700 sec, f/2.8 en ISO250.

Welke nieuwe opnamemogelijkheden worden hierdoor allemaal mogelijk gemaakt?

Asami: Dankzij de verbeteringen in mobiliteit en draagbaarheid verwachten we dat fotografen het objectief zullen gebruiken voor pers- en natuurfotografie en bij grote sporttoernooien.

Hayakawa: De RF 100-300MM F2.8L IS USM kan ook worden gebruikt voor 140-420mm-opnamen met de Canon Extender RF 1.4x en voor 200-600mm opnamen met de Canon Extender RF 2x. Doordat je kunt combineren met extenders zal het gewicht en de grootte van de objectiefsets die gebruikers moeten dragen [drastisch] verminderd worden en het hen makkelijker maken zich te verplaatsen.

Hebben jullie het idee dat jullie met dit objectief het beoogde doel hebben bereikt?

Asami: Ik denk dat we een objectief hebben gemaakt waar professionele fotografen en gevorderde liefhebbers blij mee zullen zijn. Ik hoop dat wanneer gebruikers het objectief vastpakken, ze de innovaties tot in de details zullen voelen, en ze hun scala aan opnamemogelijkheden verder kunnen uitbreiden.

Peter Wolinski & Sarah Bakkland

Gerelateerde artikelen

Meld je aan voor de nieuwsbrief

Klik hier voor inspirerende verhalen en het laatste nieuws van Canon Europe Pro