作為佳能鏡頭技術深度解析系列的第一篇文章，今天我們將以佳能4大特殊鏡片技術作為開場。從非球面鏡片、螢石鏡片、UD鏡片、再到DO鏡片，本文將為你詳細解讀這些在佳能頂級鏡頭中非常常見的特殊鏡片。

    超精確非球面鏡片

    大多數攝影鏡頭都是由多片球面鏡組合而成，這種鏡頭只能靠設計中對鏡片曲率的不斷調試并且整合不同鏡片的相對位置來獲得接近理想的成像效果。雖然現代電腦自動化設計和模擬技術可以使球面鏡的制作精度高而更高，但是球面鏡本身的特點之一就是平行光束在理論上很難精確地聚集在一個點上，由此帶來大光圈下的成像相對模糊，超廣角端的圖像扭曲以及鏡頭外形難以進一步縮小等問題。為了消除這種弊端，取得更佳的成像效果、更少的圖像形變程度、更小的鏡頭尺寸，唯一的辦法就是使用非球面鏡技術。

    早在二十世紀六十年代，佳能已經開始開發非球面鏡技術，剛步入七十年代時就已經初見成果。在1971年佳能成功地推出了一款商業級含非球面鏡元件的單反鏡頭--FD 55mm f/1.2AL。為此，佳能的技術團隊還獨立研發出“極坐標轉換測量系統”以測量超精度非球面鏡的鏡片。在這項技術中，被測量的鏡片置于一個轉動的架子上并圍繞鏡片曲度中心旋轉，同時一個干涉測量儀開始計算被測鏡片表面與參考球面鏡表面的區別，測量結果被實時錄入電腦中，處理出的數據反饋回測量部門。“極坐標轉換測量”技術的實現使測量精度達到了0.02微米，是光的波長的1/32。而在隨后多年的非球面鏡片發展中，這項科技也成為佳能不可或缺的核心關鍵。

    為了精確加工非球面鏡，佳能也建立起復雜精細的工序。鏡片先在高精度控制下進行表面特殊形狀打磨，然后進行更加細致的均勻拋光以防破壞非球面鏡片的形狀。起初時，鏡片表面加工和高精度的球面測量不得不一次又一次地重復，因此鏡片質量事實上更像手工制作。直到1974年，佳能開發出一臺特殊的加工機，使得每月非球面鏡片產量達到1000片以上，以此為大規模量產鋪平了道路。

    80年代初，佳能投入更多精力對大光圈玻璃塑模非球面鏡頭進行研究與開發，在85年時制造出了可以量產應用的設備系統。這種玻璃塑模非球面鏡直接由一部壓模機在高精度非球面金屬模具的控制下制造成型，既達到了可更換單反相機鏡頭的要求，又可以進行相對低成本的大規模生產。到了90年代，佳能研發出第四類非球面鏡生產技術，這項科技實現了玻璃非球面鏡表面上的鍍膜。

    在EF鏡頭的發展過程中，這四項非球面鏡加工技術使佳能的工程師們在設計各種鏡頭時有極大的自由來選擇最合適的技術應用。非球面鏡能夠極大減少球面鏡鏡頭在大光圈下產生的像差，補償廣角端的圖像扭曲并使得小規模、高畫質的變焦鏡頭的生產技術得到發展。