Das Objektiv-Design

Die Hauptaufgabe eines Kameraobjektivs ist, das Motiv klar und präzise darzustellen. Da aber Objektivelemente über Eigenschaften und Fehler verfügen, ist dies nicht immer ganz so leicht. Die Lichtstrahlen müssen exakt in einem Punkt zusammengeführt und Streuung verhindert werden. Fehler dieser Art werden Aberrationen genannt und sollten nicht auftreten. Also muss das Objektivdesign die Daten für die Konstruktion ermitteln, damit die Aberrationen gemindert werden können. Noch gibt es nicht die eine, ideale Lösung, dafür aber viele kleinere Lösungen. Die Auswahl der Lösung muss stimmig sein, damit keine großen Fehler mehr auftreten. Auch wird die Auswahl über die Leistung des Objektivs bestimmen.

Eine sehr begehrte Methode besteht schon seit dem 19. Jahrhundert und ist ein Berechnungsverfahren, das sich Raytracing oder Strahlverfolgung nennt. Diese Methode kann Aberrationen bestimmen, aber es gibt den Nachteil, denn Berechnungen lassen sich nur in einer Richtung durchführen. Letztlich ist es dadurch nicht möglich, aufgrund von Aberrationsdaten die Objektivkonstruktion zu ermitteln.

Mitte der 60er Jahre des 20. Jahrhunderts konnte Canon eine geeignete Computersoftware für die analytische Berechnung detaillierter Daten für die Konstruktion nahezu optimaler Objektivkonfigurationen mit minimalen Aberrationen entwerfen. Dazu gehören auch die Computersoftware für die automatische Steuerung des Analyseverfahrens. Canon war damals das erste Unternehmen mit dieser Entwicklung. Mit den Jahren hat Canon noch viele andere Computerprogramme für das Objektivdesign entwickeln können. Somit kann das Unternehmen heute perfekte Präzisionsobjektive herstellen. Canon hat so einen großen Fortschritt gemeistert.

Designgrundsätze

Grundsätzlich sei gesagt, dass ein perfektes Kameraobjektiv bestimmte Anforderungen erfüllen muss.

• Die von einem Objektivpunkt ausgehenden Lichtstrahlen müssen sich nach dem Passieren der Linse an einem einzigen Punkt treffen.
• Ein flaches Objekt senkrecht zur optischen Achse muss in einer Ebene hinter der Linse abgebildet.
• Die Form des Objekts muss exakt und ohne Verzeichnungen wiedergegeben werden.
• Die Farben des Objektivs müssen im späteren Bild perfekt wiedergegeben werden.

Zwar können nicht alle Punkte uneingeschränkt erreicht werden, aber man kommt dem Ziel dank der Entwicklungen von Canon sehr nahe. Sie legen großen Wert auf Qualität und wollen zu den besten Anbietern auf dem Markt gehören, was dem Unternehmen sehr gut gelingt. So hat Canon zum Beispiel sechs grundlegende Designziele definiert, wenn es um EF Objektive geht. Für Canon oder besser bei Canon müssen die Bedingungen erfüllt werden, sonst geht das Objektiv erst gar nicht in die Produktion.

Hohe Bildqualität im gesamten Bildbereich

Ein Objektiv, welches entweder nur hohe Auflösung oder nur hohen Kontrast bietet, wird man nie als Objektiv für hohe Bildqualität betiteln. Denn logischerweise müssen beide Eigenschaften gegeben sein. Je nach Objektivtyp stehen allerdings Auflösungen und Kontrast im gegensätzlicher Beziehung, d.h. wird das Eine besser, verschlechtert sich das Andere.

Um dennoch eine sehr gute Bildqualität durch die EF-Objektive zu erhalten, setzt Canon innovative Produkte wie asphärische Linsen, Fluorit, UD-Glas, Super-UD-Glas sowie Glas mit einer hoher Lichtbrechnung ein.

Originalgetreue Farbwiedergabe bei allen Objektiven

Die Farbwiedergabe ist ein wichtiges Merkmal für EF-Objektive und wurde nie von Canon vernachlässigt. Deshalb ist jedes von Canon entwickelte Objektiv auf die optimale Farbbalance ausgelegt. Außerdem legt Canon großen Wert darauf, dass die Balance bei allen auswechselbaren Objektiven einheitlich geboten wird. Daher wurden schon frühzeitig Techniken für die Einfach- und Mehrfachbeschichtungen eingesetzt, sodass nun für jede Linse die perfekte Beschichtungsart ermittelt werden kann. Die neueste Computersimulationstechnik wird ebenso zur Ermittlung der bestmöglichen Farbwiedergabe eingesetzt.

Natürlicher Unschärfe-Effekt

Kameraobjektive zeichnen dreidimensionale Objekte als flaches Bild auf dem Sensor auf. Möchte man aber den dreidimensionalen Effekt nicht verlieren, muss das fokussierte Bild scharf erscheinen. Außerdem muss der Bildbereich außerhalb des Fokus (Bokeh) natürlich wirken. Somit ist es verständlich, dass auf die Maximierung der Bildqualität der Ebene im Fokus großen Wert gelegt wird. Canon arbeitet im Objektivdesign mit der Analysierung der Auswirkung der Aberrationskorrektur und beachtet auch andere Aspekte, damit das Bild außerhalb des Fokus

natürlich wirkt. Für den natürlichen Unschärfe-Effekt hat Canon die kreisförmige Blende für Blendenöffnungen mit einem hohen Grad an Rundheit entwickelt.

Hervorragende Bedienbarkeit

Nicht nur die optische Leistung eines Objektivs ist wichtig, denn ein Objektiv ist für die Aufnahme von Fotos bestimmt und muss daher eine gute Bedienungseigenschaften haben. Alle EF-Objektive haben daher eine exakte manuelle Fokussierungsmöglichkeit sowie einen geschmeidigen Zoom. Schon bei dem Design der optischen Linsen achtet Canon auf die Konstruktion der optischen Systeme, damit ein schneller Autofokus und eine geräuschlose Bedienung geboten werden kann.

Geräuschlose Bedienung

Kameras und Objektive sind mit den Jahren zunehmend geräuschvoller geworden. Das ist unvorteilhaft, denn das Motiv kann beeinflusst werden (bspw. Tiere). Der Fotograf könnte einen passenden Moment für seine Aufnahme verpassen, was sehr ärgerlich wäre. Deshalb gab sich Canon die größte Mühe, die EF-Objektive mit neuen Technologien zu entwickeln. Die Objektive sollten geräuscharm und doch leistungsstark sein. Mit den zwei Typen und vier Modellen der Ultraschallmotoren (USM) ist Canon dem Ziel der geräuschlosen Fokussierung einen großen Schritt näher gekommen.

Zuverlässigkeit

Um für jedes einzelne Objektiv der EF-Objektive die beste Zuverlässigkeit bieten zu können, werden Annahmen über Betriebsbedingungen aufgestellt. Es geht um Bedingungen denen die Objektive unterworfen sind und die in der Designphase beachtet werden. Auch alle aufeinander folgenden Prototypen werden Tests unterzogen und das so lange, bis das Endprodukt perfekt erscheint. Canon legt den größten Wert auf die gründliche Qualitätskontrolle.

Canon versteht unter hoher Zuverlässigkeit: Qualität, Präzision, Stabilität, Stoßfestigkeit, Vibrations- und Wetterbeständigkeit sowie eine optimale Betriebsdauer.