Die Geschichte der G Master Objektive von Sony

[_J.G.M_]

Fotografen weltweit schätzen die G Master Wechselobjektive von Sony wegen ihrer hervorragenden Qualität. Herzstück ist das extrem asphärische XA-Linsenelement, das mit höchster Präzision gefertigt wurde. Wie gelang es Sony trotz seines eher späten Eintritts in den Objektivmarkt, eine Objektivreihe zu entwickeln, die andere Hersteller überflügelte?

Hitoshi Nakanishi, Daisuke Kuroda und Toshihiro Masuda waren maßgeblich an der Forschungs- und Entwicklungsarbeit für diese Objektive beteiligt. Die drei Ingenieure haben uns die spannende Geschichte der Objektivreihe erzählt, die vor rund 20 Jahren begann.

Hitoshi Nakanishi Toshihiro Masuda Daisuke Kuroda 

Die Anfänge

„Je höher der Durchmesser eines asphärischen Linsenelements, desto schwieriger die Verarbeitung“, erläutert Nakanishi. Deshalb bestand das Ziel zunächst darin, kleine asphärische Präzisionselemente für Camcorder und digitale Fotokameras zu entwickeln und die Linsenelemente nach und nach zu vergrößern.

Es gab noch keine HD- oder 4K Camcorder, sodass die Leistungsansprüche an die ersten Objektive nicht übermäßig hoch waren. Der Digitalkameramarkt wuchs jedoch schnell – und mit ihm die Nachfrage nach einer hohen Auflösung. „Es war klar, dass sich unsere Kameraprodukte mit Objektiven anderer Hersteller nicht abheben würden“, berichtet Kuroda. „Deshalb entschlossen wir uns zu dem großen Schritt, intern zu produzieren.“

„Keiner von uns hatte Erfahrung mit der Herstellung asphärischer Linsen. Wir wussten nicht, wie wir sie beurteilen sollten […] Wir wussten nicht einmal, wie wir sie herstellen sollten“, erinnert sich Masuda an die Anfangszeit.

Also fingen sie ganz von vorn an. Sie setzten sich mit den nötigen Rohstoffen auseinander, experimentierten mit Herstellungsverfahren und entwickelten die Einrichtungen für die Serienfertigung.

Das G Master Objektiv

Drei Jahre später war es soweit: Die erste Serienfertigung lief. Das Element wurde als „hybrid“ bezeichnet, da eine asphärische Harzoberfläche auf sphärisches Glas aufgebracht war. Die Linsenelemente entwickelten jedoch ein seltsames Muster, und die Produktion musste nach nur zwei Monaten angehalten werden.

Es dauerte ein Jahr, bis das Problem gelöst war und die Fertigung der Hybridelemente wieder aufgenommen werden konnte. Die Umstellung auf die derzeitige Standardausführung der asphärischen Linsen aus Pressglas dauerte weitere zehn Jahre. Das lag nicht nur an den technologischen Herausforderungen, sondern auch an dem erforderlichen Kapitaleinsatz. Sony war jedoch entschlossen, seine eigenen optischen Technologien weiter auszubauen.

„Wir richteten uns damals nach einem Fertigungsstandard mit Entwurfswertabweichungen im Submikronbereich“, berichtet Nakanishi. „Es gab weltweit noch keine Technologie, die ein Element mit diesem Präzisionsgrad herstellen konnte. Also mussten wir sie selbst entwickeln.“

Zunächst entwickelten die Ingenieure eine Technologie, mit der das Formwerkzeug mit Submikronpräzision arbeitete. Nach unzähligen Ausrüstungsversionen konnte das „Advanced Aspherical“ Element (AA Element) und nach weiteren Entwicklungsschritten schließlich das extrem asphärische Element hergestellt werden, das heute für die G Master Reihe von Sony verwendet wird.

Ein echter Erfolg

G Master Objektive sind nicht nur hochauflösend, sondern erzeugen auch ein spektakuläres Bokeh auf höchstem Niveau. „Das XA-Element war der Schlüssel zu beiden Merkmalen“, erläutert Nakanishi.

Er verweist auf die geringe Oberflächenrauheit der XA Elemente mit einer Ebenheit im einstelligen Nanometerbereich, sodass das Bokeh bei Aufnahmen mit Punktlichtquellen keine sogenannten „Zwiebelringe“ aufweist. „Andere Hersteller können diese Kombination aus Ebenheit im Nanometerbereich und der hohen Oberflächenpräzision nicht reproduzieren“, berichtet Nakanishi stolz.

Kuroda berichtet über die Fortschritte bei der Fertigungstechnologie: In der Anfangszeit ließen sich nur Durchmesser bis 40 mm herstellen, sodass sich das Angebot auf Standard- und mittlere Teleobjektive beschränkte. „Ich übertreibe nicht, wenn ich sage, dass die G Master Reihe von der Entwicklung der optischen Elemente abhing“, bekräftigt er.

Herausforderungen und ihre Bewältigung

Einer der größten Durchbrüche für Sony war die Entwicklung eines Verfahrens zur Messung des Bokeh, das eigentlich eine eher subjektive Angelegenheit ist.

„Man kann nichts entwerfen, was man nicht durch Quantifizierung bewerten kann“, erklärt Kuroda. Also machten sich die Ingenieure daran, eine Technologie zur Quantifizierung und optischen Simulation des Bokeh zu entwickeln. So konnten sie die einzelnen Elemente untersuchen und optimieren. „Wir haben zwar drei oder vier Jahre an dem ersten Simulator gearbeitet, aber damit und mit unserer großen Datensammlung und ihrer Visualisierung konnten wir schließlich ein Verfahren zur Fertigung von Linsenelementen entwickeln, die sowohl hochauflösend waren als auch ein überzeugendes Bokeh lieferten.“

Das war jedoch noch nicht alles. Anschließend machten sich die Ingenieure daran, die Objektive zu verkleinern, obwohl Objektive eigentlich umso größer sein müssen, je mehr sie leisten sollen. Die Ingenieure arbeiteten am Erhalt der Fokuspräzision, die mit steigender AF-Geschwindigkeit üblicherweise sinkt. Die G Master Reihe vereint in dieser Hinsicht eigentlich inkompatible Merkmale.

„Unser Entwicklungsgrundsatz für die G Master Reihe: Nichts opfern und keine Kompromisse eingehen“, betont Kuroda. „Wir suchen immer wieder die Herausforderung.“

Die Zukunft

„Vor zehn Jahren bekamen wir oft zu hören: ,Was?!? Sony macht Objektive?ʻ“, erzählt Kuroda lachend. Heute schätzen Fotografen rund um den Globus die G Master Objektive. Aber viele Bereiche warten noch auf ihre Erforschung.

„Wir arbeiten bereits an einer neuen Entwicklung, die die optischen Systeme revolutionieren würde“, verrät Nakanishi. Er kann zwar nichts zu den Einzelheiten sagen, erklärt aber, dass es sich nicht unbedingt um optische Elemente handelt. „Die nächste Generation der Kommunikation über 5G und die Entwicklungen auf Basis künstlicher Intelligenz werden gänzlich andere Eigenschaften erforderlich machen“, erklärt er. „Deshalb müssen wir am Puls zukünftiger Entwicklungen bleiben.“

Die Zukunft sieht zweifelsohne interessant aus. Welche Entwicklungen zeichnen sich eurer Meinung nach ab?

Der obige Blog-Beitrag basiert auf diesem Artikel, der zuerst auf Sony.net veröffentlicht wurde.