第九集《聊聊超远摄镜头（下）：特殊低色散玻璃与自动对焦时代》延续第一集，探讨适马在超远摄镜头研发方面的进展。适马成功量产了名为“SLD玻璃”的特殊低色散玻璃，并在超远摄镜头的色差校正方面取得了进展。然而，随着自动对焦的浪潮，适马在超远摄镜头的自动对焦速度和画质方面却遇到了瓶颈。

自动对焦速度的挑战

1992年，适马发布了采用特殊低色散玻璃（SLD）的高性能超远摄镜头APO 800mm F5.6和APO 1000mm F8。然而，其自动对焦驱动装置由相机内置的直流马达（EOS机型为镜头内置直流马达）和减速齿轮驱动，噪音较大，响应速度也不够快，因此在速度和画质方面都无法与佳能搭载超声波马达（USM）的镜头相媲美。已故会长山木通弘曾说过：“我们的镜头对焦时‘嗖’一声，而佳能的USM镜头对焦时‘啪’一声。”

关于超声波电机

这里要介绍两家公司：新生工业株式会社和富国株式会社。

新生工业株式会社的指田敏夫先生是“超声波马达”的发明者。超声波马达的原理是，将高频电压施加到固定在金属环上的陶瓷定子上，产生超声波振动，振动波（行波）带动转子旋转。这种不使用磁力的马达是前所未有的，堪称极具革命性的马达。然而，即使是这种超声波马达，在早期也存在诸多问题。尤其是产生行波的定子与实际旋转的转子之间接触面的面精度和摩擦力，是一大难题。哪怕是稍有误差或混入异物，都可能导致异常噪音，甚至定子和转子之间发生粘连。为了解决这个问题，指田先生想到在转子和定子之间夹入一种名为“滑块”的摩擦材料，并委托富国株式会社加工滑块材料。

富国株式会社（以下简称“富国”）是一家橡胶和密封件制造商，在汽车雨刮片市场占据全球最大份额。指田先生从传递行波引起的微振动的滑块材料“具有弹性且摩擦力大”的要求规格中联想到橡胶，并且对富国的振动分析技术寄予厚望，于是联系了富国。富国在回应新生工业的询问时表示：“我们不仅想承接滑块的生产，还想承接超声波马达的整体生产。”

超声波马达的开发

1994年，已故会长山木通弘与富国公司商讨共同开发可换镜头超声波马达的事宜。
当时，富国公司已成功开发并量产了超声波马达，因此，开发可换镜头超声波马达的关键在于最佳的输出功率、控制方式、镜头对焦驱动的联动机构，以及在镜头上的安装方法。

1996年，SIGMA研究出了超声波马达的驱动和控制方法，并在Photokina 1996上发布了搭载该超声波马达的试制品，该试制品适用于1995年上市的APO TELE MACRO 400mm F5.6 Canon EOS卡口和SIGMA SA卡口。当时，SIGMA与Fukoku共同开发的超声波马达被命名为HSM（Hyper Sonic Motor）。

继佳能和尼康之后，适马宣布研发超声波马达，获得了热烈的反响。然而，实际上仍存在诸多亟待解决的问题。适马在自动对焦领域拥有丰富经验的电子和软件开发部门，在超声波马达的驱动上充分发挥了其实力，在富国的支持下，开发进展顺利。然而，机械设计部门却在如何设计联动机构方面遇到了难题。除了联动机构之外，如何将其安装到镜头上也成了难题。该马达在运转时，稍有不慎就会发出异常噪音，这种刺耳的噪音也让他们非常困扰。

也就是说，1996年在Photokina展会上展出的镜头，其实是原本就不打算量产的“廉价货”，噪音是被强行抑制的。机械设计部门又花了六个月的时间，优化超声波马达的联动机构，并最终消除噪音，最终在1997年，APO TELE MACRO 400mm F5.6 HSM正式发布。

HSM的兴起

APO TELE MACRO 400mm F5.6 HSM 出乎意料地受到了市场的欢迎。然而，从某种意义上来说，这款镜头更像是一款“先期原型机”。145,000 日元的单价对于一款 400mm F5.6 定焦镜头来说价格不菲，因此并非一款能够大批量销售的产品。

适马于1998年凭借APO 70-200mm F2.8 EX HSM首次成功量产搭载HSM的镜头。正如我在“臭氧层之声”第二部分中所写，这款镜头大获成功，推动了HSM的量产以及EX系列的普及。从那时起，适马充分发挥其研发实力，搭载HSM的镜头数量迅速增加。如果我们只列出超远摄镜头，其数量如下：

高速移动对焦（HSM）的加入显著提升了自动对焦性能。自动对焦驱动速度和对焦时间显著加快，品质更佳，自动对焦驱动噪音也几乎完全消除。已故董事长山木通弘的“直接对焦”愿望如今得以实现。
由于采用了特殊的低色散玻璃和超声波马达，价格有所上涨，但随着EX系列口碑的提升，也更容易被消费者接受。

迎接AF超远摄变焦的挑战

接下来，我们来看看超远摄变焦镜头。正如第9集所述，适马于1986年推出了SIGMA APO ZOOMτ 100-500mm F5.6-8和SIGMA APO ZOOMω 350-1200mm F11。这两款镜头都采用了SLD玻璃，性能出色，但实现自动对焦却非常困难。除了F值过低的问题外，当时所有远摄和超远摄变焦镜头中最重的前组（镜头组）还负责对焦。用自动对焦马达来移动这个庞大而沉重的镜头组并不现实，因此变焦镜头也需要内对焦。
然而，变焦镜头的内对焦还存在另一个问题。“在任意距离对焦时，必须根据每个焦距调整对焦镜片的移动量，否则变焦时焦点会变得模糊。”为了
解决这个问题，适马于1993年推出了28-105mm F4-5.6 UC ZEN，实现了变焦镜头的内对焦功能。然而，超远摄变焦需要一套全新的专用计算程序和多个凸轮机构。
腾龙率先在超远摄变焦镜头中实现了内对焦功能。1994年，腾龙率先推出了内对焦AF超远摄变焦镜头“SP 200-400mm F5.6 IF”，领先于其他公司。

当时，适马受到佳能EF 35-350mm F3.5-5.6 L镜头的启发，正在寻找新的内对焦结构，于是也开始着手研发内对焦式超远摄变焦镜头。也就是说，当时适马不仅在研发“超声波马达”，还在研发“内对焦式超远摄变焦镜头”。

两支超远摄变焦镜头

随后在1996年2月的PMA（PMA相机展）上，适马发布了首款采用全新内对焦凸轮结构的AF超远摄镜头APO 135-400mm F4.5-5.6 ASPHERICAL RF。这款镜头的反响非常积极，但当时已故的山木通弘会长提出了一个令人惊讶的想法。他建议，如果只重新设计135-400mm的前三片镜片，就能打造一支500mm的超远摄变焦镜头。更令人惊讶的是，光学设计师竟然回答说是可以的。
于是，突然之间，另一支超远摄变焦镜头APO 170-500mm F5-6.3 ASPHERICAL RF诞生了，并于1996年底（与135-400mm同年）上市。这两款AF超远摄变焦镜头获得了远超预期的巨大成功，并成为SIGMA的主力产品。

此后，随着我们在第一期节目中提到的APO 50-500mm F4.5-6.3 EX RF HSM的加入，适马的AF超远摄变焦镜头阵容形成了“三镜系统”。此后，该阵容在保持“相对紧凑的400mm级”、“500-600mm级旗舰产品”和“10倍变焦”三种类型的同时不断发展，迄今为止已推出了多达11款内对焦AF超远摄变焦镜头。

超远摄变焦时代

自2000年以来，适马受到超远摄变焦镜头成功的影响，大幅减少了定焦超远摄镜头的开发。即使在2012年SGV（SIGMA Global Vision）推出后，这种情况也未曾改变。自2012年以来，适马只发布了一款定焦超远摄镜头：500mm F4 DG OS HSM | Sports ，它代表了适马超远摄技术的巅峰。凭借其极高的光学性能和变焦镜头无法企及的自动对焦性能，这款500mm F4 DG OS HSM | Sports成为了适马超远摄镜头的巅峰之作，但可以说，畅销的超远摄镜头已经明确转向了变焦镜头。

无反时代的超远摄

现在，为了结束本文，我想谈谈无反时代的超远摄镜头。
在无反相机早期，我研究微型四分之三（MFT）镜头时，它们的精准自动对焦性能令我惊叹，但同时，对焦镜组又小巧轻便，这让我不禁想到：“在全画幅超远摄镜头或大光圈镜头中达到这种精度一定很难。”
幸运的是，正如上文所述，适马迄今为止开发的11款自动对焦超远摄变焦镜头均为内对焦。适马积累了丰富的光学设计技术，能够使用镜组后部的小型镜片进行对焦。

我们最后要介绍的镜头是适马100-400mm F5-6.3 DG DN OS | Contemporary，这款镜头是适马面向无反时代的全新超远摄变焦镜头。它拥有迄今为止适马所有超远摄变焦镜头中最佳的光学性能，并且尺寸适配紧凑型无反相机。此外，通过直接用马达驱动轻量级对焦镜头，它还完全兼容无反相机最新的自动对焦功能（例如面部识别自动对焦和眼部识别自动对焦）。

我希望通过这款镜头，您能感受到适马（SIGMA）——这家公司已经为世界带来了众多超远摄镜头——所打造的超远摄镜头的新时代。如果可以的话，也希望您能拿起这款镜头，回想一下我在第八、九、十期节目中写到的那些适马超远摄镜头。