1L

首先说这不是评测，我连镜头的影儿都没见着，纯粹就着已知的信息瞎侃，大家权当消遣看吧。

一、为什么是82mm口径？
有人抱怨这个，“滤镜贵又不好找”，“是不是佳能设计能力有限，只有做大口径才能与尼康、索尼三大元在同一水平线上”。有人认为增加口径有利提高广角成像，有利提高边缘成像，有利于减轻暗角……都不算错。我要从第一镜片组说起。

我们知道所有标准变焦镜头需要从长焦段望远结构（最简情况就是正透镜在前负透镜在后）变焦到广角段的逆望远结构（负透镜在前正透镜在后），俺在《恒定光圈镜头如何实现恒定》里面画过一张简图可以参考。对于这种望远到逆望远结构变化，往往有两中方案：

我们知道所有标准变焦镜头需要从长焦段望远结构（最简情况就是正透镜在前负透镜在后）变焦到广角段的逆望远结构（负透镜在前正透镜在后），俺在《恒定光圈镜头如何实现恒定》里面画过一张简图可以参考。对于这种望远到逆望远结构变化，往往有两中方案：

1.第一镜片组为正（汇聚透镜），第二镜片组必须为负透镜组（发散透镜）。长焦段增加第一二镜片组距离实现望远结构。广角段来第一二镜片组距离缩短后共同承担负透镜作用，后面的镜片组承担正透镜作用。

2.第一镜片组为负，第二镜片组为正透镜组。长焦段第一二镜片组减小间距，一起充当正透镜，后面的镜片组承当负透镜。广角段增加第一二镜片组的间距即可实现逆望远。

这里说的极其简单，实际情况远远复杂。后面还必须有第二个第三个逆望远或望远结构，否则不可能实现焦段要求，但俺不想绕进去，大家领会精神。

一直以来，很多24-70/2.8和一些28-70/2.8镜头，包括Canon的EF 24-70mm f/2.8L USM和EF 28-70mm f/2.8L USM、Nikon的AF-S 24-70mm f/2.8G ED和AF-S 28-70mm f/2.8 D IF-ED、适马的24-70mm F2.8 EX DG MACRO等等，都采用了第一镜片组为负的光学设计。俺在《佳能L镜头十日谈》中简单提到过，这种变焦结构限制了长焦焦距，但实现了全程f/2.8大光圈，为什么呢？

当第一二镜片组构成正镜片组时光学力量显然会下降，而且与后面镜片组的距离收到广角端结构的限制，望远比很低，不太容易增加焦距。但第一二镜片组分离构成逆望远结构，负透镜部分的效率比较高，有效通光孔径大，更容易实现广角端的大光圈。如果我们以大光圈而非长焦距为标变镜头的设计目标，既然长焦端的大光圈永远更容易实现，考虑广角端的大光圈，选择这个结构就很自然了。非全副的套头往往也可以采取这个方案，因为所需要的镜片尺寸和屈度都低，很容易实现小型化、低成本和性能兼顾，但焦段长一点、短一点都难。

第一镜片组为负的光学设计，广角段需要第一二镜片组分离，在考虑到后面的逆望远结构也要长度和后焦距离有限制，就出现了广角端镜头反而前伸的情况。

mark

Canon按这个方案设计了设计了28-70/2.8，深挖潜力又拿出了EF 24-70mm f/2.8L USM的I代，可以想象，当Canon再次提升性能的时候又遇到了两难平衡了。

我们知道，镜头光学设计的核心是如何矫正光学不足，矫正在于镜片、曲面的搭配。以Canon的EF 24-70mm f/2.8L USM I代的矫正水平和基础，2010年的时候我们曾经见过Canon关于24-70/2.8的一个专利图片，当然我们也知道这种公开专利从来都表示这个设计绝不可能投产，但从哪个专利可以看出，整体设计与I代几乎没有区别，只是在镜尾局部做了调整，可能运用了更多的特殊镜片，但图片上看不出来。

继续深挖这个设计的难度在哪里那？EF 24-70mm f/2.8L USM已经是13组16片，是- +- + - +的6结构5变焦方案，无论是靠镜片校正像差还是靠结构优化变焦，效果都随着复杂化递减。而且采用负第一镜片组设计，第一个镜片的必须是大直径大曲率的镜片，双面前凸后凹的，这种光线汇聚成像发散留给后续镜片组的矫正密集度明显大，因而往往第一镜片采用非球面镜片，即便如此依然如存在性能提升的限制，边缘部分球差、横向色差和畸变都需要下更多的校正。

回过头来再看正第一镜片组的方案，长焦很好办，第一二镜片组分离就可以了。广角段需要第一二镜片组靠近充当负透镜组，这时候如果想实现大广角和大光圈就比价困难了，需要第二镜片组有足够的光学力量来抵消第一镜片组的影响，而且第一镜片组的效率低，广角时需要更大直径才能实现大光圈。但好处在于，第一镜片组再大，留给后面镜片组的校正的像差还是同一级数的。负第二镜片组的第一镜片曲度大，直径相对小，为校正镜片必须采用非球面结构，加工精度要求会比前一个方案更高。且缩短逆望远结构后，要处理更多的横向色差问题。

假设Canon按照原先的方案走下去，用更多的非球面、低色散镜片优化原先EF 24-70mm f/2.8L USM的性能推出II代，提升的空间明显有限，且增重、增加成本是必然的。然而原先第二方案的难点——高精度非球面加工和高性能低色散镜片——成本成品率都在提升。此消彼长，我们就很容易理解为啥Canon从传统方案改为今天这个方案了。其实今年来Sigma、Sony、Tamron的24-70/2.8都采用了这种方案。

这个方案影响很多，首先就是镜片直径。

前文说过，正第一镜片组的方案实现大广角和大光圈比较困难。如果希望EF 24-70mm f/2.8L II USM与I代成像水平相当，如果Canon依然选择77mm口径就必须加大镜片曲率来增加光学力量。增加镜片曲率反过来有增加了像差校正难度，循环往复抵消了选择正第一镜片组方案的优势。所以增加口径就成为配合该方案提高镜头光学性能的必然。

其实不用这么复杂，完全靠类比也能知道必须用82mm口径。EF 24-105mm f/4L IS USM采用了与EF 24-70mm f/2.8L II USM有点类似的方案，如果前者需要77mm口径才能达到24mm f/4的光圈，那么后者不太可能还用77mm口径得到f/2.8光圈。另一个例子是EF-S 17-55mm f/2.8 IS USM，尽然这个f/2.8的非全副标变镜头需要77mm口径，全幅的肯定不止。