De bijzondere innovaties achter de beste RF-superteleobjectieven

Canon staat voor innovatie van superteleobjectieven. Professionele sport- en wildlifefotografen vertrouwen al decennia op de vernieuwende lange objectieven van Canon, van FD- tot EF- en de nieuwste RF-prime- en zoomobjectieven.

Met de introductie van de Canon RF 800mm F5.6L IS USM en de RF 1200mm F8L IS USM is een nieuwe mijlpaal bereikt in het ontwerp van objectieven voor systeemcamera's. Geen andere objectieven in hun klassen kunnen zelfs maar tippen aan de combinatie van extreem bereik, compact formaat, snelle AF en uitstekende optische kwaliteit die ze bieden.

De ontwikkeling van het baanbrekende EOS R-systeem bood objectiefingenieurs van Canon de kans om terug te gaan naar de tekentafel met deze extreme brandpuntsafstanden. Bevrijd van de beperkingen van conventioneel objectiefontwerp, konden zij opnieuw evalueren hoe een superteleobjectief wordt gemaakt, wat resulteerde in de technische innovatie en geavanceerde prestaties van de RF 800mm F5.6L IS USM- en RF 1200mm F8L IS USM-objectieven.

Wat waren de uitdagingen bij het bouwen van deze supercompacte, innovatieve superteleobjectieven, en hoe zijn ze overwonnen?

Het ontwerpteam van de Canon-objectieven geeft ons een kijkje achter het scherm en geeft inzicht in het ontwerp, de techniek en de werking van de Canon RF 800mm F5.6L IS USM en 's werelds langste AF-objectief voor systeemcamera's, de RF 1200mm F8L IS USM.

Vergeleken met de Canon EF 800mm f/5.6L IS USM, is de RF 800mm F5.6L IS USM ongeveer 3 cm korter en 1,36 kg lichter, en de scherpstelafstand is gehalveerd. Het verschil in grootte en gewicht van de Canon RF 1200mm F8L IS USM vergeleken met de legendarische EF 1200mm F5.6L USM is nog indrukwekkender. Niet alleen is het ongeveer 30 cm korter en wel 13 kg lichter, wat op zich al spectaculair is. Het kan scherpstellen tot 4,3 meter: ongeveer 10 meter dichterbij dan de EF-versie.

Hoe is deze indrukwekkende prestatie verwezenlijkt? De doorbraak kwam met het vernieuwende idee om de vergrotingsoptica dicht bij de achterkant van elk objectief te positioneren, legt Katsuhiro Inoue uit, Mechanical Design Leader van het ontwikkelteam. “De RF 1200mm F8L IS USM heeft een vergelijkbaar optisch ontwerp als de RF 600mm F4L IS USM, maar heeft als eerste een speciaal optisch vergrotingssysteem waardoor het aanzienlijk compacter kan zijn dan de EF 1200mm F5.6L USM.”

Iets vergelijkbaars geldt voor de Canon RF 800mm F5.6L IS USM. De voorste helft van het objectief heeft vergelijkbare functies als de Canon RF 400mm F2.8L IS USM en is compatibel met dezelfde zonnekappen en accessoires. Door echter de nieuwe vergrotingsoptica dichter bij de camera te brengen, kan de RF 800mm F5.6L IS USM veel compacter en lichter zijn dan de Canon EF 800mm f/5.6L IS USM.

“In het verleden bevonden deze grote vergrotingsoptica zich voor in het objectief, met de focusgroep aan de achterkant,” zegt Mike Burnhill, Senior Professional Imaging Product Specialist bij Canon Europe, “maar bij de RF 800mm F5.6L IS USM en de RF 1200mm F8L IS USM hebben we dat eigenlijk omgekeerd. Door de vergrotingsoptica aan de achterkant te plaatsen, dichter bij de camerasensor, hoeft de optica niet meer een diameter van bijvoorbeeld 160 mm te hebben, wat het gewicht en de grootte enorm terugbrengt.”

Om te corrigeren voor chromatische aberratie en afbeeldingen van hoge kwaliteit te garanderen, is een UD-objectiefelement opgenomen in het ontwerp van de nieuwe vergrotingsoptica, legt Tomohiro Ino, Optical Designer, uit. “Bovendien wordt ASC-coating gebruikt om overstraling en reflecties significant te onderdrukken in die onderdelen van de objectieven die zijn overgenomen van de RF 400mm F2.8L IS USM en de RF 600mm F4L IS USM. We hebben ook een fluorcoating aangebracht op de voorkant van het objectief zodat vuil en stof dat aan het oppervlak van het glas blijft zitten, eenvoudig kan worden verwijderd.”

Dankzij de innovatieve optische inrichting van de Canon RF 800mm F5.6L IS USM en de RF 1200mm F8L IS USM is het gewicht van de objectieven meer centraal verspreid vergeleken met hun EF-tegenhangers waarbij het gewicht aan de voorkant zit. In combinatie met krachtige Image Stabilizers krijg je dan een stel superteleobjectieven die praktisch te gebruiken zijn vanuit de hand, en heb je bovendien een uiterst mobiele oplossing voor het werken met een statief of monopod.

“Canon is altijd bezig geweest met het streven naar compactheid, minder gewicht en hoge beeldkwaliteit in haar superteleobjectieven,” aldus Katsuhiro Inoue. “In de loop van de tijd is Canon bijvoorbeeld, wat materialen betreft, een magnesiumlegering gaan toepassen die zowel heel stijf is als licht van gewicht, en die nog niet werd gebruikt ten tijde van het Canon EF 1200mm f/5.6L USM-objectief. Naarmate simulatietechnologie zich ontwikkelde, is het nu ook mogelijk om de structuur van onderdelen te versterken, te verdikken/verdunnen en te optimaliseren met een spectaculair grotere nauwkeurigheid dan voorheen.”

Zowel de RF 800mm F5.6L IS USM als de RF 1200mm F8L IS USM zijn volledig weerbestendig en hebben speciaal versterkte tubussen. “Wat betreft het mechanische ontwerp was de grootste uitdaging ervoor te zorgen dat de onderdelen die de vergrotingsoptica veilig op hun plek houden, sterk genoeg waren,” zegt Takami Hirasawa. “De simulatietechnologie van Canon was erg handig bij het ontwikkelen van een lichtgewicht en robuuste oplossing. Bovendien hebben we ervoor gezorgd dat de zware objectiefelementen steviger vastzitten met behoud van optische prestaties.”

Het maximale diafragma van de RF 1200mm F8L IS USM heeft één stop minder dan dat van de EF 1200mm f/5.6L USM, maar dit heeft aanzienlijke voordelen in de bediening. “Het maximale diafragma van f/8 draagt bij aan de aanzienlijke vermindering van grootte en gewicht vergeleken met het conventionele EF-model,” bevestigt Tomohiro Ino. “Omdat de RF 1200mm F8L IS USM ondersteuning biedt voor Dual Pixel CMOS AF, is de autofocus snel en nauwkeurig ondanks de donkerdere maximale f-stop. Uitstekende beeldkwaliteit, autofocus en IS zijn ook altijd nog te realiseren door de Extender RF 1.4x of RF 2x te bevestigen aan de RF 800mm F5.6L IS USM of de RF 1200mm F8L IS USM.”

Inderdaad zijn de enige waarneembare effecten als de objectief-extenders zijn bevestigd, het lagere maximale diafragma en een verkleining van het AF-bereik. “Wanneer de RF 800mm F5.6L IS USM wordt gebruikt met de Canon EOS R3- of EOS R5-camera, of een andere camera die Dual Pixel CMOS II AF ondersteunt, krijg je volledige focus-tracking in het hele frame, zelfs als je de Extender RF 1.4x hebt bevestigd,” legt Mike uit. “Met de Extender RF 2x krijg je nog steeds 80% AF-bereik horizontaal en verticaal.

“De RF 1200mm F8L IS USM biedt nog altijd 80% AF-bereik horizontaal en verticaal met de Extender RF 1.4x, en met de Extender RF 2x vermindert dat bereik naar 60% x 40%. Dus zelfs met een 2400mm f/16-objectief heb je een scherpstelgebied dat grofweg zo groot is als dat wat gebruikers van spiegelreflexcamera's gewend zijn. Het heeft geen effect op AF-prestaties, afgezien van de grootte van het gebied.”

Net als bij de Canon RF 400mm F2.8L IS USM en de RF 600mm F4L IS USM, ondersteunen de nieuwe objectieven continue elektronische handmatige scherpstelling. De ringvormige USM-motoren die zijn gebruikt in de Canon RF 800mm F5.6L IS USM en de RF 1200mm F8L IS USM, zijn voorzien van een 'scherpstellingsaandrijving met dubbele voeding’. Gebruikers van de EOS R3, die een accu met hoge capaciteit heeft, beschikken hiermee over twee voedingsingangen en kunnen sneller automatisch scherpstellen.

“De AF-prestaties van deze twee objectieven is in feite snel genoeg voor het maken van algemene opnamen zonder dat je de scherpstellingsaandrijving met dubbele voeding nodig hebt,” zegt Hiromi In, specialist Electrical Design. “Voor de RF 800mm F5.6L IS USM en de RF 1200mm F8L IS USM is dit echter een nuttige functie wanneer de voorinstelling voor scherpstellen wordt gebruikt.”

Met deze functie kun je niet alleen snel wisselen tussen scherpstellingen bij het maken van foto’s, maar ook soepel scherpstellen bij het maken van video's met de RF 800mm F5.6L IS USM en de RF 1200mm F8L IS USM. “Beide objectieven ondersteunen ook zeer lage snelheden van de USM-motor voor filmopnamen,” aldus Hiromi. “Gecombineerd met de EOS R5-, EOS R6- en latere EOS R System-camera’s (inclusief de EOS R5 C), is de scherpstellingsaandrijving veel soepeler.”