如果您是一位使用数码单反相机的摄影发烧友，肯定会发现数码单反机身和镜头在更新速度上的巨大差异——在数码技术日新月异的今天，机身大概只要1年多时间就会完成从新奇、主流、经典到落伍的转变，而一款镜头的生命周期至少可以达到5年，使用寿命达到10年、20年的镜头也比比皆是。
您也许会觉得镜头技术发展太慢，有些跟不上数码时代的节奏，但正因为镜头是一个相对成熟、门槛高而且需要大量技术积累的产业，这才塑造出了一个个神话与传奇，也更能体现影像厂商的实力与底蕴。21年的历史、超过4000万支的产量、保持着大量光学领域的“世界纪录”——佳能的EF镜头正是这样一个影像领域的传奇。佳能EF镜头的传奇
1987年，第一支用于EOS自动对焦单反相机的可互换EF镜头在佳能的宇都宫工厂诞生。1995年8月，佳能生产出第1000万支EF镜头；2001年2月，EF镜头的产量突破2000万；2006年1月，产量更是达到了3000万；仅仅两年三个月之后，EF镜头的产量就突破了4000万大关。在这个高速增长的数字背后，不仅是单反市场的成长，更有EF镜头本身不断获得用户认可的历程。
1987年3月，佳能EF镜头伴随着EOS单反相机系统的出现而诞生。它标志着自动对焦系统在未来新的发展方向。第一支EF镜头由于使用了大口径的全电子卡口并配备了安装于镜头内部的自动对焦马达引起了业界的极大关注。同年11月，佳能公司推出了业界第一支由超声波马达驱动的镜头：EF 300mm f/2.8L USM。1989年9月，拥有当时世界上最大光圈f/1.0 的镜头EF 50mm f/1.0L USM诞生。1995年9月，佳能推出的EF 75–300mm f/4-5.6 IS USM镜头配备了世界上最早的影像稳定器。2001年12月，佳能推出了世界上第一支使用衍射光学元件的照相机镜头：EF 400mm f/4 DO IS USM。丰富的佳能EF镜头产品线凭借创新技术在业界始终保持着领先地位。
目前，佳能EF系列镜头凭借多达60多个型号的镜头产品，成为了业界最丰 富的镜头产品线。目前佳能EOS数码单反相机在市场上的领先地位，在很大程度上也是EF镜头的功劳。丰富而全面的镜头类型，出色的对焦速度，丰富细腻的层次，忠实精准的色彩还原等等，已经成为佳能EF镜头的标签，让佳能阵营散发出强烈的吸引力。
萤石与非球面创造的光学神话
关乎目前镜头设计、生产的现代光学技术已经发展了100多年，相当成熟。但实际上，基于传统球面透镜和光学玻璃的镜头，有很多难以补偿的成像缺憾，例如广角镜头的边角成像质量降低，长焦镜头的色差。佳能一直凭借自己强大的光学设计、精密加工技术基础和突破性的创新能力，把以往难以想像的“实验室技术”广泛应用到镜头产品 。
萤石很早就被科学家们发现拥有和普通光学玻璃相反的色差特性，与之配合，可以设计出几乎没有色差的镜头。但天然萤石纯净度、均匀度、加工性都很差，难以应用在镜头生产中。1968年，佳能成功掌握了人工制造大尺寸光学级萤石材料的技术；1969年，佳能发布了全世界第一枚装备人造萤石镜片的FL-F300mm f/5.6。从此，广泛应用在体育、新闻、野生动物拍摄领域的长焦镜头告别了色差，拥有了锐利鲜明的画质。此后，佳能又开发了成本更低廉的UD、超级UD透镜，应用领域也从长焦扩展到广角镜头，让更多用户可以享受高画质的成像。
与采用萤石相类似，科学家很早就发现拥有非球面轮廓的透镜可以改善球面透镜的像差，大大提高大口径和超广角镜头的成像质量，但拥有精确非球面轮廓的透镜很难产品化。1971年，佳能第一次掌握了精密研磨非球面透镜的工艺，达到了惊人的1/32波长（0.02微米）精度，世界上第一枚安装非球面透镜的35mm单反镜头FD 55mm f/1.2 AL诞生了。非球面技术的应用让大口径和超广角镜头拥有了更加灵活的设计和出色的画质。随后，佳能在高精度研磨非球面透镜之外，又开发出复合、玻璃模铸、光学树脂模铸等多种非球面透镜生产工艺。这些技术不仅带来了更高画质、更轻巧的EF镜头，在佳能的小型数码相机上也得以广泛应用。IS技术引领的防抖潮流
时至今日，是否拥有光学防抖功能已经成为很多用户选择镜头、单反相机甚至便携卡片机的一项重要依据。而1995年，佳能推出世界上第一支具备影像稳定（Image Stabilizer，IS）功能的EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM镜头时，防抖在摄影者看来还是一个近乎传说的功能。
用户手持相机拍摄时，身体的微微抖动会引起成像画面的模糊。按照经验公式，如果我们手持300mm镜头拍摄，安全的快门速度应该在1/300s以上，这就意味着在很多环境下，手持拍摄就无法获得清晰的照片。
针对用户的这种困境，佳能在镜头中加入了影像稳定器。这个系统通过两个陀螺传感器探测镜头的抖动方向、位移大小，并计算出补偿量，驱动一组浮动透镜在镜头内部平移，抵消镜头的抖动。第一代IS功能的加入不仅可以有效补偿2级快门速度（也就是可以手持300mm镜头，用1/80s的速度拍到清晰照片），而且由于对焦时IS功能也会启动，大大提高了手持拍摄时的对焦速度。
IS技术在迅速普及应用的同时也不断进步。1997年，增加了IS Mode 2拍摄模式，便于用户进行追随拍摄；1999年、2001年及2006年，第2、3及4代IS系统先后诞生，第2代引入自动脚架检测功能，系统的抖动补偿能力也由第3代的3级提升至最新的4级快门速度，让用户不用三脚架也可以在昏暗的环境下拍到清晰的影像。
由佳能引领的光学防抖技术迅速得到了用户的追捧，并成为影像行业的技术潮流。但其他厂商的脚步明显慢了很多，EF 75-300 IS发布后5年，才有其他厂家推出同类产品。而1999年诞生的EF400/500/600mm 系列大口径超长焦防抖镜头，到8年后的2007年才有其他品牌的同类产品面世。
DO衍射透镜让大炮完美“瘦身”
萤石和UD等特殊色散透镜材料的应用，让佳能拥有了傲视同伎的长焦镜头阵营。但佳能的工程师并没有因此满足，他们希望通过更先进的光学技术改变超长焦镜头笨重的形象。
2000年9月，佳能宣布研制成功世界上第一枚用于相机镜头的多层衍射元件（Diffractive Optics，DO）。衍射元件通过表面刻录的光栅改变光线前进的道路，让光线汇聚。其色散特性与光学玻璃完全相反，拥有比萤石更好的特异色散透镜。同时，DO透镜可以通过更紧密的透镜组排列让镜头体积更小、重量更轻。2001年12月，第一支使用DO技术的镜头EF400mm f/4 DO IS USM诞生，在保证成像素质的同时，比传统折射光学设计的400mm f/4镜头重量和长度分别减少31%及27%。2004年面向更广泛用户群的EF70-300mm f/4.5-5.6 DO IS USM上市，比同规格折射镜头短了近30%，携带和操作都更加方便。近乎完美的亚波长结构镀膜
DO镜片（多层衍射光学元件）使用超越传统光学的方式匪夷所思地改变了长焦镜头的面貌，而佳能的创新实力在最近又一次得到了证明。在伴随EOS 5D Mark II发布的最新EF 24mm f/1.4L II USM镜头上，佳能率先使用了亚波长结构镀膜（SWC）技术，这项革新的技术对镜头特别是广角镜头，在抑制鬼影和眩光方面有着非常重要的价值。
在透镜动辄就超过10片的现代镜头中，如果不能很好地通过技术手段减弱透镜表面的反射，不仅会降低镜头通光量，更会产生严重的眩光和鬼影，大大降低图像效果。在数码单反上，图像传感器表面的保护玻璃会产生比胶片强得多的反射，更容易形成鬼影，对镜头的防止反射设计要求进一步提高了。
通常，现代镜头都应用多层镀膜技术，通过物理手段在透镜表面涂覆多层小于可见光波长的光学薄膜，最大限度地降低反射。但在光线射入镜头的角度变大时，其效果会随之下降。这个问题突出表现在广角镜头中，因为存在大角度入射光线，其眩光控制一直是个难题。
佳能的SWC技术则是一种与传统镀膜完全不同的思路。如果在空气和玻璃之间有一种能够平稳地改变折射率的镀膜，那么进入镜头的光从空气到玻璃，或从玻璃到空气时，就不会产生很多的反射。这就是亚波长结构镀膜（SWC）的防反射原理。早在20世纪60年代人们就已经发现蛾的眼睛可以有效抑制光反射，原因就在于其眼睛不平的显微表面可以起到低折射率镀膜的作用。
但产生一种能够平稳地改变折射率的镀膜在技术上具有很高难度，因此，这项技术从原理到产品化走过了漫长的道路。佳能的亚波长结构镀膜（SWC）在镜头表面形成一个小于可见光波长的楔形显微结构，这种结构能够持续改变折射率，从而消除折射率会突然改变的边界，能够实现比蒸气镀膜更理想的抑制反射效果。即使光线入射角很大，其防反射的效果依然出色。
为用户和未来而生的EF镜头卡口
除了光学设计本身，EF镜头和EOS系统一样，在诞生之初就具备了前瞻性的设计和出色的架构，奠定其大步成长的基础。上个世纪80年代末期，纷纷从手动对焦时代跨入自动对焦大门的4大数码单反品牌中（佳能、尼康、美能达、宾得），佳能的EF镜头卡口可以说是惟一一个20多年来还忠实保留原有设计的。现在已经被人们所接受的镜头内置对焦马达、电子光圈、电子数据传输等等特性，在1987年就完整地出现在第一款EF镜头上，并延续至今。佳能颇具预见性的设计让自己可以在稳固的镜头技术架构基础上放手应用各种先进光学技术，制造出一支支镜头精品。而用户也从中受益匪浅——您购买的每一支EF镜头都可以在今天的最新数码单反机身上自如发挥，充分保护了用户的投资。
EF镜头卡口在设计之初就完全站在用户的角度进行思考，希望通过技术革新为用户带来更好的操作性，让他们能在拍摄过程中可以专注地取景、构图，凝固决定性的瞬间，而不用花费精力在各种镜头设置的调整上。其实，这种以用户需求为导向思路一直贯彻在佳能的产品更新上，这也是EOS 系统诞生的初衷。
但在EF镜头卡口推出的那几年，佳能曾经为自己的“离经叛道”而饱受非议，甚至遭遇市场扩展迟缓的冲击。在手动对焦时代，成功的FD镜头卡口为佳能赢得了很多用户，其中也不乏New FD 85mm F1.2 L、300mm F2.8 L等传世之作。让用户完全放弃已有的镜头，采用全新系统，对佳能和用户而言都是一个巨大的挑战。
而当时佳能的竞争对手大都采用改良而非革新的策略，在传统镜头镜头卡口上稍加改进，增加自动对焦功能，用户在新的具有自动对焦功能的机身上，还可以延用老款镜头，这项措施确实在当年吸引了大量用户。20多年过去了，单反相机从自动对焦时代又跨入数码时代，我们已经很难看到有数码单反用户还在使用老的手动对焦镜头。技术领先者的微笑
在EF镜头刚刚推出的时候，市场上只有佳能采用镜头内置对焦马达的设计，被很多人指责增加镜头成本；佳能采用电子光圈控制，同样被认为提高了镜头的价格；全电子化卡口则被质疑可靠性……如果今天回过头去看看这些设计，我们不得不由衷赞叹佳能在设计上惊人的前瞻性和预见力。
镜头内置马达不仅可以根据需要驱动的对焦部件大小而搭配最适合的马达，而且可以应用佳能出色的USM环形超声波马达，实现宁静、迅捷、几乎如人眼般自如的对焦操作和自如的实时手动对焦。9年后，其他厂家也纷纷推出内置超声波马达的产品，但却面临新镜头与老机身无法匹配的问题。电子光圈控制和全电子化卡口，为镜头设计带来了最大的灵活性，试着按下相机的景深预视钮，你会发现EOS会最为迅捷而轻巧地收缩光圈，而不会像那些通过机械方式传递光圈动作的产品会发出一系列噪声。与当初人们的担心恰恰相反，全电子化卡口为EOS系统和EF镜头带来了无可比拟的可靠性，因为不存在机械传动中的磨损和机械动作，无论在严寒的基地还是炽热的沙漠，相机的对焦、曝光的操作都精确无误。
在技术和应用的双重压力下，其他厂商也在不断改进自己的镜头卡口，渐渐加入电子数据传输等功能，走上了佳能在20多年前走过的道路。所谓“长痛不如短痛”，某些厂商貌似为保护用户投资考虑的改良道路，经过这么多年零敲碎打的变化，让镜头和机身的匹配成为一个尴尬的话题。而佳能的果敢变革，则为自己创造了稳步发展的平台，为用户赢得了最具价值的投资。
虽说其他品牌在镜头卡口和光学技术方面都在一步步追赶佳能，但当年EF镜头卡口诞生之初埋下的技术伏笔让对手在某些方面依然很难超越。例如，佳能EF镜头卡口拥有同类产品中最大的直径，这不仅意味这镜头和机身的连接更加稳固可靠，更可以容纳更大口径的最后一组透镜。看看各个焦距段上佳能基本都拔得头筹的最大光圈，你就能了解到EF镜头所具备的潜力了。此外，EF镜头从最开始设计的时候，就考虑到数码时代的要求，甚至是胶片时代的第一款EF镜头中，就已经考虑到图像感应器滤镜与镜片之间产生乱反射的问题，并使用了相应的镀膜技术。
从EF镜头的发展中，我们不难看到佳能明晰的产品思路。首先在顺应用户需求的基础上，确立一个先进、具备扩展性和前瞻性的技术架构，然后在保持架构稳定的基础上进行多方位的革新。表面看上去，佳能的强悍之处在于能把一项项先进技术迅速由实验室转移到产品中，而在这背后，则是佳能把握和引导用户需求的核心竞争力。在这种思路的指导下，佳能和用户并肩成为最大的受益者。在未来的日子了，佳能先进的技术架构和强大的创新能力还将进一步发挥自己的潜力，继续创造光学领域的传奇，让用户获取难以想象的创作工具。
