Các ống kính L của Canon được tạo ra như thế nào?

Dòng L (viết tắt của "Luxury - hạng sang") là dòng ống kính Canon chuyên nghiệp dành riêng cho các máy ảnh của hãng. Trước đây chúng được sản xuất cho các máy ảnh Canon sử dụng ngàm FD và bây giờ là ngàm EF, RF. Đặc điểm chung của các ống kính này là có viền đỏ ở đầu ống kính, chất lượng quang học cũng như chất lượng khung vỏ đều rất tốt.

Sau khi "đột nhập" đại bản doanh của Canon tại quận Shimomaruko, thủ đô Tokyo, Nhật Bản, phóng viên VnReview tiếp tục có cơ hội ghé thăm nhà máy sản xuất ống kính Utsunomiya của Canon nằm cách Tokyo khoảng 100km về phía bắc. Trong đó, có một khu riêng biệt chuyên sản xuất các ống kính L danh tiếng của hãng, dài 220m và rộng 160m, diện tích tương đương 4,7 lần sân bóng tiêu chuẩn.

Để vào khu vực lắp ráp và thử nghiệm, dù thăm quan hay làm việc, tất cả nhân viên cũng như khách mời đều phải mặc đồ bảo hộ, gồm giày chống tĩnh điện và dép đặc chủng. Ngoài ra, mọi người sẽ phải bước qua một thiết bị "máy thổi khí" nhằm loại bỏ bụi, đảm bảo độ sạch, an toàn cho quá trình sản xuất ống kính.

Cũng giống như nhiều nhà sản xuất khác, nhằm đảm bảo bí mật công nghệ trong quy trình sản xuất, Canon không cho phép tôi chụp bất kỳ bức ảnh nào tại nhà máy của họ. Tất cả những bức ảnh trong bài viết này đều do Canon cung cấp.

Nhà máy sản xuất ống kính Utsunomiya của Canon với diện tích diện tích tương đương 4,7 lần sân bóng tiêu chuẩn

Phần lớn quá trình sản xuất ống kính được thực hiện tự động hóa, tuy nhiên vẫn có một số công đoạn đặc biệt phải nhờ đến bàn tay của đội ngũ thợ thủ công lành nghề, được gọi là Takumi – Nghệ nhân. Tất cả các Takumi đều đã trải qua quá trình học việc dài hàng năm trời, cùng hàng chục năm kinh nghiệm.

Ông Toshio Saito gia nhập nhà máy Utsunomiya của Canon vào năm 1981 và đã tham gia sâu sát vào quá trình chế tạo quang học cho các ống kính Canon trong suốt 37 năm qua. Ông hiện là kỹ sư cấp cao của Canon về chế tạo ống kính và đang làm việc trong các quy trình sản xuất siêu ống kính độ chính xác cao. Ông cũng đồng thời giám sát việc đào tạo thế hệ Takumi tương lai cho Canon.

Ông Toshio Saito, một Takumi đã có 37 năm gắn bó với Canon

Cụ thể hơn, đầu tiên mỗi thấu kính sẽ phải trải qua 6 công đoạn. Ông Saito sẽ bắt đầu mài ở xung quanh để loại bỏ các phần thừa, sau đó sẽ được mài nhẵn, giúp tránh nứt vỡ. Tiếp theo, các phiến kính sẽ được mài mỏng ở phần rìa, sao cho phần chính giữa ống kính là chuẩn xác. Qua công đoạn thứ 3 này, các thấu kính đã dần thành hình. Cuối cùng, các thấu kính sẽ được mài nhẵn, làm cho các vết nứt trở nên mịn, gọt giũa cho tròn hơn, làm cho trong suốt. Lúc này, thấu kính đã sẵn sàng cho các công đoạn kiểm tra tiếp theo.

Các thấu kính trải qua công đoạn đầu tiên là đánh bóng

Tiếp đến là định tâm

Từ trái qua phải, từ một thấu kính thô ráp, đục mờ ban đầu, qua quá trình đánh bóng đã trở nên trơn mịn và trong trẻo hơn nhiều lần

Dưới bàn tay của các Takumi, thấu kính tiếp tục được mài nhẵn để đạt được độ chuẩn xác cao nhất về mặt quang học

Các dụng cụ mà ông Toshio Saito sử dụng để mài thấu kính, bên phải là một chiếc khay với các chấm tròn làm từ đá mài kim cương

Toàn bộ quá trình xử lý thấu kính

Mỗi một công đoạn trong quá trình mài giũa thấu kính có thể mất đến 90 phút và đều được làm bằng tay nhưng vẫn đảm bộ độ chính xác rất cao nhờ những người thợ kỳ cựu như ông Toshio Saito.

Một công đoạn quan trọng khác trong việc tạo ra các ống kính L là trang bị lớp phủ SWC. Đây là tên viết tắt của Subwavelength Structure Coating (Lớp Phủ Cấu Trúc Bước Sóng Thấp), một công nghệ lớp phủ đặc biệt do Canon phát triển để tránh phản xạ các tia sáng, giảm thiểu tối đa hiện tượng lóa sáng (flare), hay bóng ma (ghosting) khi chụp ngược sáng, xiên sáng.

Công đoạn tráng lớp phủ SWC lên bề mặt thấu kính

Những chiếc máy chuyên dụng cho chính Canon tự phát triển để phục vụ việc tráng lớp phủ SWC

SWC loại bỏ mặt phẳng ranh giới có hệ số khúc xạ thay đổi rất lớn bằng cách bố trí vô số cấu trúc nano hình nêm nhỏ hơn bước sóng ánh sáng nhìn thấy được trên bề mặt thấu kính để dần thay đổi hệ số khúc xạ. SWC mang lại những hiệu ứng chống phản xạ rất hiệu quả đối với ánh sáng tới từ các góc khác nhau, từ ánh sáng đi vào ở góc gần vuông đến ánh sáng có góc tới lớn. SWC đã được trang bị trên ống kính RF 28-70mm F2.8 L dành cho chiếc Canon EOS R mới ra mắt.

Tự động hóa cũng giúp ích rất nhiều trong quá trình sản xuất ống kính, đơn cử như việc sử dụng các máy đánh bóng ống kính của Canon. Con người sẽ giám sát quá trình máy móc hoạt động, đảm bảo các máy móc hoạt động chính xác nhưng bản thân các cỗ máy cũng có thể tự điều chỉnh. Chúng tự động đo các thấu kính ở hai điểm trong quá trình sản xuất và điều chỉnh bất kỳ sai lệch nào từ hồ sơ thiết kế để các ống kính tạo ra càng gần càng tốt với thiết kế lý tưởng.

Mặc dù máy móc đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất tuy nhiên tay nghề của cácTakumi vẫn là thứ không thể thay thế được. Tất cả các ống kính Canon L-series 16-35mm đều được kiểm tra và hiệu chuẩn bằng tay, sử dụng quy trình thử nghiệm quang học 9 điểm phức tạp của Canon, đảm bảo rằng mỗi ống kính đáp ứng tiêu các chuẩn khắt khe của dòng L cao cấp.

Thấu kính sau khi được xử lý xong sẽ bắt đầu được lắp ráp vào thân vỏ

Toàn bộ "nội tạng" của những chiếc ống kính L trước khi xuất xưởng

Máy móc giúp ích đáng kể trong việc đẩy nhanh hiệu suất và tiến độ lắp ráp ống kính

Sau khi lắp ráp xong, các ống kính phải trải qua quy trình kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng cao nhất

Chắc các bạn đã nghe tới ống kính góc rộng cho Full Frame EF 11-24mm f/4L USM. Đây là một trong những ống kính góc rộng nhất thế giới (không mắt cá) với thấu kính trước cong lồi khá lớn, chứa 4 thấu kính phi cầu, cho góc nhìn rộng tới 117 độ. Liệu đây là đã là ống kính khó sản xuất nhất của Canon chưa. Ông Toshi Saito chia sẻ rằng: "Cũng có một chút thử thách ở giai đoạn đầu nhưng chưa phải quá khó".

Trên thực tế, các ống kính khó làm nhất lại là các ống tele, chẳng hạn như chiếc EF 100-400mm f/4.5-5.6L IS II USM. Với hệ thống thành phần chuyển động cực kỳ phức tạp phía trong, việc lắp ráp các ống kính này tốn thời gian gấp 4 lần ống góc rộng EF 16-35 f/2.8L III USM.

Tại nhà máy Utsunomiya, Canon đã thành công trong quy trình tự động hóa hầu như tất cả các bước sản xuất cần thiết để đảm bảo nguồn cung thấu kính chất lượng cao, nhất quán. Tuy nhiên, các quy trình nhất định, chẳng hạn như đánh bóng và định hình các bộ phận nhất định của ống kính theo độ chính xác, yêu cầu kỹ năng của con người và khó tự động hóa. Do đó, Canon vẫn dựa vào kỹ năng của các nghệ nhân để thực hiện các công đoạn đó và đang nỗ lực đảm bảo rằng các kỹ năng này được truyền cho thế hệ tiếp theo.

Thành Đạt