冬奧會用的廣播攝像機鏡頭，昂貴堪比蘭博基尼

每一場奧運賽事的賽場邊緣都站滿了一排排舉著變焦鏡頭的攝影師。他們所用的設備都是一萬美金起步，也是每一個攝影師都夢寐以求的設備。但是，如果和奧運廣播攝像師所用的大型鏡頭比一比，竟也顯得微不足道起來。奧運廣播所使用的電視廣播攝像機，單是鏡頭就超過了 20 萬美金，這值多少好鏡頭加起來的價了。

這次的平昌冬奧會上，佳能放置了 70 多件這樣的攝像鏡頭，還包括旗艦版 UHD DIGISUPER 86，一款市值 22 萬美金的鏡頭。它重 59.5 磅，長 24 英寸，寬 10 英寸。打眼一看，真有點像一端安了玻璃的高級烤箱。但它裡面可沒有百吉餅，而全是精心裁切的鏡片。

當光線射進鏡片的時候，會經過鏡頭裡的每一個鏡片，每一個鏡片都會折射光線並進行聚焦。

圖 | CANON UHD DIGISUPER 86

佳能成像技術和通信組的高級研究員 Larry Thorpe 說：「我們的一些高端廣播鏡頭內有 30-40 個鏡片。」而像一些典型的數碼單反，它們的鏡頭裡面只有 10 個鏡片。

光線在被反射的時候會發生很奇妙的現象，比如說稜鏡效果，當不同波長的光以不同角度折射時，一束白光就可以被分離成彩虹。而在攝像機里，這便會導致色差，成像的邊緣會呈現亮綠或紫色的光環。為了避免這種情況，佳能使用了螢石一類的特殊材料，這種材料比普通材料的折射率更低，可以防止光線分離開來。

這些鏡片材料都是經過了精細的研磨，之後又經過了拋光（甚至是手工工藝的拋光）以此來去除瑕疵。Thorpe 說，「我們花了更多的時間來進行拋光，因為即使是納米級別的瑕疵都會影響效果。」

螢石是一種只存在於小晶體的天然成分，所以佳能自己製造了大量的螢石。他們從 1969 年就開始使用這一材料了。

圖 | 色差

不同顏色的光會發生不同的折射，這會造成成像中難看的光圈，所以鏡片需要避免產生色差。

每一個鏡片的形狀也很重要。當我們想到鏡片的時候，我們本能的會認為它是有著平滑曲線的，就像一個大大的隱形眼鏡鏡片一樣。然而事實上，這種形狀的鏡片不能讓一組平行光線匯聚到一個點上。而只是稍微調整一下鏡片的形狀就可以避免失真，尤其對廣角鏡頭來說。同時還能避免產生球面像差，不會讓居中的成像產生銳聚焦顯得太過尖銳，同時邊緣的成像太過柔和。。

除了要控制攝入鏡片光線的質量，佳能還要考慮光線的多少。盒型鏡頭有著很大的光圈，可以讓許多光線同時進入。這也是一個適合在多種光線條件下進行聚焦和拍攝的必要特點。光圈的大小一般由 f 來表示，f 越小光圈越大。像 UHD DIGISUPER 86 這樣的盒型鏡頭，基於它的廣角鏡頭設定，最大光圈可達 f/1.7。這比市面上任何一種買得到的變焦鏡頭的光圈都大，即便是高端的數碼單反也無法比擬。「大光圈也是這些鏡頭之所以這麼大的一大原因，」Thorpe 說，「當要處理大量光線的時候你就需要一個大的前端鏡片。」

變焦

另一個影響價格的因素就是鏡頭的焦距。高端的數碼單反一般是三倍或四倍的光學變焦範圍。而 UHD DIGISUPER 86，正如它的名字，有著 86 倍的變焦範圍。它的焦距為 9.3-800 毫米。鏡片里還有一個雙倍焦距擴展器，可以讓有效焦距加倍到 18-1600 毫米。這樣即使要清晰的放大在體育場對面的運動員的面部也是輕而易舉的了。

解析度

廣播攝像機使用的是 2/3 英寸的感測器，其對角線長度為 11 毫米。對比來看，一架高端的數碼單反所使用的全畫幅感測器對角線距離為 42 毫米。這就要求了廣播相機要將大量的像素集中在一個很小的區域，從而得到高清成像。要達到 4K 的解析度更是一個不小的挑戰。

Thorpe 說：「在高清電視上，圖像的每一毫米都有一百根對比分明的黑白線條。」所以這種 4K 的解析度就要求了機器在光學上要達到極致的精確。

模擬模擬

在進行拋光之前，佳能需要用計算機來模擬出最理想的鏡片。「在我們造出新型鏡片的原型之前，計算機需要進行上億次的模擬，」Thorpe 說，「計算機通常要對鏡片的大小和形狀分析數月。」

佳能鏡片測試樣本

佳能用這種樣本來檢測鏡片的光學性能。

左圖：光線進入鏡片後會形成由無數個小光源組成的數列，這會刺激鏡片進行焦距畸變。右圖：由中心向邊緣的象場彎曲漸變散焦

電子設備

除了鏡片之外，鏡頭的電子器件也暗藏乾坤。鏡頭的控制器在機身兩側，攝像師左手控制對焦，右手控制變焦。導演通常會在遠處的控制室或廣播車裡指揮攝像師進行場景拍攝。但由於鏡頭可以電子操控，導演可以在很遠的地方操控鏡頭，這樣攝像師就可以專註於拍攝快速移動的體育賽事了。

在一場雙人花滑比賽中，鏡頭需要時刻與花滑選手保持近距離同步。而鏡頭的電子隨動系統可以保證鏡片組在攝像師控制對焦和變焦的同時向不同方向推動。鏡頭的成像穩定技術可以防止大量的鏡片發生固有振動，確保鏡片只會在鏡筒中輕微波動。這對於變焦組中的攝遠鏡頭尤為重要，因為這時即使再輕微的動作都會導致一場拍攝慘劇。

「這些攝像師都是非常專業的技術人員，」Thorpe 說，「我可不希望因為我他們要在全世界的注目下滑著滑板來拍攝單板滑雪。」