奥运会广播摄像机镜头的价格可能与兰博基尼相当

环顾任何奥运会赛事的场边，你都会看到一排排的摄影师拿着巨大的变焦镜头——这些设备的价格很容易超过 10,000 美元。它们是摄影师梦寐以求的东西，但与广播公司用来捕捉大量奥运报道的大型广播镜头相比，这些设备似乎微不足道。事实上，这些电视摄像机上安装的镜头价格可以达到 200,000 美元甚至更高。这可真是一大笔钱。

佳能平昌冬奥会现场有 70 多个广播级镜头，包括一些旗舰级 UHD DIGISUPER 86，现在您可以在公开市场上以 222,980 美元的价格购买。它重 59.5 磅，宽 10 英寸，高 10 英寸，长 24 英寸。从外观上看，您可能会误以为它是一个非常精致的烤箱，一端是玻璃。但你不会在里面找到任何百吉饼——里面全是精心塑造的玻璃碎片。

当光线进入镜头时，它会穿过单个玻璃镜片（称为镜片）。每个镜片都会在光线穿过镜头到达相机时进行折射和聚焦。

佳能影像技术和通信部门高级研究员 Larry Thorpe 表示：“我们的一些高端广播镜头内部有 30-40 个镜片。”相比之下，与数码单反相机捆绑销售的典型镜头（如套装变焦镜头）内部有大约 10 个镜片。

当光线折射时，它的表现会变得很奇怪。例如，棱镜效应可以让一束白光分裂成一道彩虹，这是因为不同波长的光线以不同的角度折射。在相机世界中，这会导致一种称为色差的效果，物体的边缘会出现明亮的绿色或紫色光晕。为了消除这种效果，佳能使用了萤石等特殊材料，萤石的折射率低于普通玻璃，有助于防止光线在传播过程中分裂。

镜头元件通常由粗糙的玻璃毛坯磨制而成，然后抛光（有时是手工抛光）以消除瑕疵。“我们花费大量时间来抛光 4K 镜头，因为即使只有纳米大小的瑕疵也会影响性能，”Thorpe 说道。

氟是一种天然元素，但生长在微小晶体中，因此佳能大量生产氟。该公司自 1969 年以来一直在使用这种材料。

每个元件的形状也会发挥作用。当我们想到镜头时，我们通常会想象一块沿着平滑曲线的玻璃，就像一个大隐形眼镜。然而，这种形状的镜头无法使平行线汇聚在同一点。然而，稍微改变镜头的形状有助于消除通常与广角镜头相关的失真，并防止球面像差，球面像差会导致画面中心的物体获得清晰的焦点，但图像边缘的物体看起来很模糊。

除了镜头透光率的质量之外，佳能还要担心进入的光线量。盒式镜头通常具有非常大的光圈，可以同时让大量光线进入，这是对焦和在各种光照条件下拍摄的必备功能。镜头光圈的大小用 f 数值表示 - 数字越小，光圈越大（相对于镜头本身）。像 UHD DIGISUPER 86 这样的盒式镜头在广角设置下的最大光圈为 f/1.7，比市场上任何消费级变焦镜头（甚至是高端 DSLR 镜头）的透光率都要高。“大光圈是这些镜头如此之大的一个重要原因，”Thorpe 说。“当你让那么多光线进入时，你需要一个巨大的前部镜片。”

飞涨

推动这些光学怪兽尺寸和价格上涨的另一个因素是变焦范围。数码单反相机的典型高端变焦镜头可以达到 3 倍甚至 4 倍光学变焦。UHD DIGISUPER 86 的变焦范围，顾名思义，是 86 倍。如果你熟悉焦距，那么焦距范围是 9.3 – 800 毫米。该镜头还配有内置增距镜，可将有效焦距从大约 18 毫米增加一倍，一直增加到 1600 毫米，可以轻松放大体育场另一侧运动员的脸部。

解决

广播摄像机使用的传感器尺寸为 2/3 英寸，对角线长度为 11 毫米。相比之下，配备全画幅传感器的高端 DSLR 镜头（如场边使用的镜头）对角线长度约为 42 毫米。因此，广播摄像机需要在非常小的区域中塞入大量像素才能获得高清画质。转向 4K 让事情变得更加困难。

“在高清电视领域，该图像格式的每一毫米都必须包含 100 条黑白线条，并且对比度要足够高，”Thorpe 说道。而 4K 分辨率的提升则使这一要求倍增，这就要求光学元件达到极高的精度。

模拟

然而，在进行所有抛光之前，佳能会使用计算机模拟来估计理想的构造和元素组织，然后研磨机才会接触玻璃。“在我们为新镜头制造原型之前，计算机会考虑数亿种选择，”Thorpe 说。“计算机会进行数月的模拟来分析尺寸和形状。”

电子产品

除了玻璃之外，电子元件也非常齐全。镜头控制器位于机身两侧。操作人员双手分别放在镜头两侧，通常用右手操作变焦，用左手操作对焦。

导演通常位于控制室或广播拖车等远程位置，指导摄像师如何拍摄场景。而且，由于镜头是电子控制的，导演实际上可以从远处调整镜头的光圈，这让摄像师可以集中精力拍摄通常快速移动的拍摄对象。

玻璃镜片需要比一对花样滑冰运动员更紧密地同步移动。当操作员调整焦距和变焦时，电子伺服电机会将镜片组推向各个方向。具有图像稳定功能的镜头还需要镜片在镜筒内摆动，以对抗巨大镜头的自然运动。这在变焦的远摄端尤其重要，此时即使是微小的动作也会导致足够的相机抖动，让观众感到恶​​心。

“摄像师的技术非常高超，”索普说。“我不想在全世界的注视下负责跟踪一名在半管滑雪板上飞驰的滑雪者。”