Como são fabricadas as lentes da série L da Canon

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As lentes da série L da Canon, identificadas por um anel vermelho vivo, na parte frontal de cada objetiva, representam o ápice da qualidade e da performance óptica da marca.

Muitos profissionais e entusiastas sonham com algumas destas lentes, que possuem características únicas dentro da vasta linha de equipamentos da empresa.

O “L”, é a inicial para “luxury” — ou luxo, em bom português. E, em muitos casos, a aquisição de uma lente deste preço representa nada mais do que um “luxo” e não uma necessidade real, até por que a empresa tem ótimas opções equivalentes, em distância focal, sem o anel vermelho.

Um dos exemplos é a objetiva EF 24-105mm f/3.5-5.6 IS STM — que é um equipamento moderno e de alta precisão que resolve quase tão bem quanto a sua equivalente da série L. Aliás, eu comparei as duas lentes, neste post aqui, caso você tenha alguma curiosidade.

A série L, da Canon, equivale à nova “S line” da Nikon, às lentes “XF”, da Fujifilm ou à linha “G master” da Sony.

São fabricadas no Japão

Não é novidade que as empresas japonesas (como Fujifilm, Nikon e Sony) prefiram concentrar a produção de seus produtos de altíssimo padrão perto da matriz, aonde o controle de qualidade pode ser bem mais rigoroso.

Fábrica da Canon, em Utsunomiya, Japão. Aonde as objetivas mais críticas são criadas e montadas. Foto: Canon-Europe.

A fábrica de Utsunomiya, a 100 km norte de Tokyo é aonde “nascem” — são criadas, desenvolvidas e montadas — as objetivas da série L, e as da linha EOS Cine (cinema e vídeo de altíssima performance).

A fábrica ocupa uma área equivalente a aproximadamente 4,5 campos de futebol (padrão do Maracanã). Daria para estacionar 4 Airbus A380, neste espaço.

A área de manufatura das lentes tem a temperatura estritamente regulada e os trabalhadores precisam usar roupas especiais para entrar nas salas extra-limpas (ou clean-rooms) — o que inclui casacos e sapatos antiestática.

Inspeção do elemento frontal, antes de ser montado, da Canon EF 600mm f/4L IS II USM. Foto: Nigel Atherton, com a lente Canon EF 24-105mm f/4L IS II USM .

Os mestres sabem quando a lente tem um defeito, pela audição

O processo de manufatura das lentes é cada vez mais automatizado. Porém, algumas partes do processo, ainda dependem fortemente de mão de obra altamente especializada. Os Takumi (“artesão habilidoso”) exercem um papel extremamente importante no polimento das lentes e, tradicionalmente, carregam pelo menos 25 anos de experiência na confecção dos equipamentos.

Os Takumi também investem parte do seu tempo no “treinamento” e na supervisão das máquinas e dos softwares para detectar as menores falhas possíveis nas lentes e permitir que atinjam toda a precisão requerida pelos projetistas.

As lentes Cine requerem cuidados especiais e atenção extra para os detalhes e para a montagem de suas peças. Leva alguns anos para adquirir habilidades necessárias para começar a trabalhar na linha de lentes zoom ou prime Cine. Até se tornar um “Lens Meister” (sim, é um nome alemão), um funcionário pode levar 25 anos de prática e dedicação. Foto: FDTimes.

As ferramentas de polimento são feitas de diamantes

As lentes são projetadas em softwares CAD (Computer Aided Design, ou Projeto Auxiliado por Computador) .

No CAD as propriedades físicas e ópticas dos vários tipos de materiais são testados — oxidação do metal, resposta das partículas de vidro e de cristal, posicionamentos dos elementos, que irão compor a objetiva etc.

Desta forma, é possível entender quais peças precisam ser construídas, para obter o produto final.

Cada elemento de vidro em uma lente é alisado e polido com ferramentas compostas por placas cobertas de rebolo de diamante.

Na primeira parte deste processo, o vidro é esmerilado em branco, para retirar o excesso de espessura. Depois é alisado, para reduzir a quantidade de fissuras.

O terceiro estágio é a centralização, durante a qual as bordas da lente são retificadas para garantir que o vidro esteja opticamente centrado.

Em seguida, é polido ainda mais para suavizar as menores rachaduras na superfície, finalizar a forma e torná-lo transparente.

Depois disso, ela estará pronta para ser inspecionada.

As lentes asféricas são feitas de vidro derretido

O vidro ainda é o melhor material para fazer lentes — uma vez que é transparente (óbvio), relativamente fácil de moldar e estável térmica e quimicamente.

Por outro lado, há alguns desafios para trabalhar com o vidro.

A maioria dos elementos de uma objetiva, são esféricos. Mas, às vezes, os projetos ópticos pedem elementos mais complexos e não esféricos.

As lentes asféricas são extremamente difíceis e dispendiosas para fabricar, utilizando as técnicas tradicionais de moagem e polimento.

Para isso a Canon tem suas próprias técnicas e equipamentos de moldagem, na fábrica de Utsunomiya para trabalhar em cima de seus próprios pedaços de vidro.

Cada molde é concebido a um nível elevadíssimo de precisão, tendo em conta as mudanças exatas nas dimensões que ocorrerão à medida que o vidro arrefece e endurece.

Robôs percorrem toda a fábrica

Como você já sabe, a fábrica é enorme. Para evitar que as pessoas percam muito tempo se locomovendo entre os diversos setores, pequenos robôs são usados, guiados por linhas amarelas, no chão da fábrica (veja a foto, abaixo).

Os robôs têm sensores para evitar colisões com as pessoas ou com outros robôs e são responsáveis por carregar lentes e outros objetos, com segurança.

Robôs percorrem a fabrica, seguindo linhas amarelas, pintadas no chão. levam reboques, equipamentos e documentos. Foto: Imaging-resource.

Autocorreção de polimento

Operadores humanos monitoram os processos e os resultados das máquinas de polimento, para garantir que estejam funcionando corretamente.

Além disso, as máquinas são equipadas com softwares de automonitoramento e agem no sentido de se autocorrigir de pequenos desvios processuais.

Com tanta automação, o papel dos Takumis ainda é muito importante na testagem e na calibração manual, com o objetivo de garantir que cada lente esteja a altura da linha premium da Canon.

As medidas são absurdamente precisas

Detalhes frontais da lente Canon EF 24-105mm f/4 L IS II USM

As lentes de maior precisão da Canon são construídas para a indústria de teledifusão em 8K e podem ter desvios de manufatura de no máximo 30 nanômetros — equivalente a 30 milionésimos de um milímetro.

Para ter uma ideia, imagine uma lente grande o suficiente para cobrir o Estádio do Maracanã, que tem 300 metros de largura. Em toda a sua superfície, esta lente gigante teria desvios inferiores à espessura de um saco de plástico (0,03mm).

Quais são as lentes mais difíceis de fabricar?

As ultra grande-angulares são desafiadoras, com certeza. Porém, as mais difíceis de fabricar são as super telefoto, como a Canon EF 100-400mm f / 4.5-5.6L IS II USM.

Lentes, como esta, tem movimentos internos complexos e levam mais tempo para montar — 4x mais tempo do que as EF 16-35 mm f/2.8L III USM.

As objetivas são testadas com câmeras modificadas

Para se aproximar das situações do mundo real, a Canon usa câmeras comuns para testar as lentes — só que, com mudanças no firmware e com o auxílio de máquinas e softwares proprietários.

O objetivo não é “tirar fotos”, mas verificar se todos os elementos internos da lente estão bem montados e corretamente alinhados.

Teste de performance de lente. Foto: Imaging-resource.

Conclusão

Poucas pessoas ou veículos de imprensa especializada têm o privilégio de visitar a fantástica fábrica de Utsunomyia.

Os relatos, contudo, ajudam a iluminar vários tópicos e discussões que temos tido, no decorrer dos anos, nos fóruns ou nos “grupinhos do zap”.

Boa parte de todos os procedimentos requeridos para construir uma objetiva, ainda são manuais e exigem um altíssimo grau de expertise e experiência por parte dos funcionários — todos treinados dentro da empresa.

Não há dúvidas de que a Canon está (bem como a Nikon, Fujifilm, Sony etc) investindo pesadamente na automação e o objetivo é que robôs e máquinas de altíssima precisão, um dia, passem a ocupar o lugar dos humanos.

Vai ser interessante saber como andam estes processos, daqui a uns 10 anos (em 2031).

Por enquanto, cada lente da série L tem o toque das mãos de dezenas de pessoas — mestres e artesãos — que dedicaram, pelo menos, 1/4 de século a um trabalho que tem tanto de artístico, quanto de científico.

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Referências

https://www.canonwatch.com/the-utsunomiya-lens-factory-is-where-all-canons-l-lenses-are-made/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=the-utsunomiya-lens-factory-is-where-all-canons-l-lenses-are-made

https://www.fdtimes.com/2013/11/24/canon-lens-factory/

https://www.imaging-resource.com/news/2017/03/20/canon-factory-tour?utm_source=dlvr.it&utm_medium=twitter

Por Elias Praciano

— fã de séries, como "Love, Death & Robots", "Rick and Morty" e "Ray Donovan". Gosta de criar imagens, direto da câmera, com o mínimo de pós-produção. Há vários anos o seu livro favorito é Neuromancer, de William Gibson.

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