頭菲涅耳（Fresnel）光學＋DO衍射／PF 鏡頭懶人包：超望遠輕量化的關鍵技術
傳聞精華懶人包/重點速讀/關鍵摘要 (TL;DR)
● 菲涅耳（Fresnel）與 DO／PF 本質都是「衍射光學」，核心目標是讓超望遠鏡頭更短、更輕
● Sony 傳測試 400mm、600mm 菲涅耳鏡頭，體積可望縮短約 25%
● Nikon PF 鏡頭已驗證可行性，代表作 Nikon AF-S NIKKOR 500mm f/5.6E PF ED VR
● Canon EF DO 鏡頭是過去經典，RF600mm f/11 主打輕量與平價
● 優勢是輕量與機動性，代價是逆光、散景與畫質純淨度略有妥協
● 未來市場將分為「極致畫質派」與「實戰機動派」兩條路線
什麼是菲涅耳（Fresnel）光學？為什麼能讓鏡頭變小
菲涅耳鏡片的概念最早來自法國物理學家奧古斯丁·菲涅耳(Augustin-Jean Fresnel)，其核心設計是把傳統厚重的曲面鏡片切割成同心圓階梯結構，在維持折射效果的同時，大幅降低厚度與重量。
圖左 (圖片來源: Wikipedia)
1：菲涅耳透鏡的截面圖
2：具有相同折射率的傳統平凸透鏡橫截面
圖右 (圖片來源: Wikipedia)
平坦菲涅耳透鏡的特寫視圖，顯示出表面上的同心圓結構。
放到相機鏡頭上，這意味著原本需要多片大型玻璃才能完成的光學修正，可以由更薄、更輕的元件取代。本質上就是用更聰明的光學結構，換取體積與重量的下降。
以下是 CANON 對 DO 鏡片的運作原理圖解。(圖片來源: Canon)
① 使用現有折射光學鏡片時產生的色差現象
② DO 鏡片構成的色差方向正好與折射鏡片相反
③ 兩者配合可互相抵消色差
PF 與 DO 是什麼？其實是同一件事的不同實現
在實際產品上，你會看到兩種名稱。來自 Nikon 的 PF（Phase Fresnel），以及來自 Canon 的 DO（Diffractive Optics）。比較上面與下面兩張圖，便可知道光學原理是一樣的
(以下圖片來自 Nikon)
兩者本質都是菲涅耳（Fresnel）或衍射光學，只是在設計與命名上有所不同。
PF 強調相位控制的菲涅耳結構，而 DO 則是多層衍射結構。最終目的完全一致，就是讓遠攝鏡頭在不犧牲焦段的情況下變得更小更輕。
Canon DO 鏡頭：從高階實驗到平價普及
Canon 在 EF 時代就已導入 DO 技術，包括 EF400mm f/4 DO IS USM、EF400mm f/4 DO IS II USM、EF70-300mm f/4.5-5.6 DO IS USM，外觀上以綠圈作為辨識。
DO第一代的雙層DO鏡片，衍射柵格之間夾著一層空氣，加上製作衍射柵格所使用物料的特性，當畫面中出現強烈光源時，圍繞光源四周會產生出環狀衍射眩光，因而影響影像質素。
為了解決此問題，Canon 在 EF 400mm f/4 DO IS II USM (2014/11)輕巧超遠攝鏡頭中採用了全新研發出的第三代DO鏡片：無縫雙層衍射光學元件。無縫雙層衍射光學元件中，使用了全新物料製作衍射柵格並去除空氣層的設計，兩層互相緊貼的衍射柵格消除了光線在空氣層的衍射，顯著減低環狀衍射眩光的產生。
衍射光學元件比較: 雙層 DO 鏡片組 vs 3 層 DO 鏡片組 vs 無縫雙層鏡片組。(圖片來源: Canon)
進入 RF 時代後，Canon 首次將 DO 技術轉向普及市場，代表作為 Canon RF600mm f/11 IS STM 與 Canon RF800mm f/11 IS STM。這兩顆鏡頭分別以 NT$23,600 與 NT$29,700 的價格，讓超望遠拍攝首次大幅
降低門檻，也顯示 DO 技術不只服務高階市場，更能成為入門玩家跨入長焦領域的關鍵。
延伸閱讀
CANON RF800mm f11 & RF600mm f11 開發秘辛 (18)
2020/7/9 新增 RF 鏡頭 * 4 + RF增距鏡 * 2 發表
Nikon 透過 PF 鏡頭驗證市場
Nikon 最具代表性的產品，就是 Nikon AF-S NIKKOR 500mm f/5.6E PF ED VR。這顆鏡頭推出時就打破既有印象，讓 500mm 焦段首次進入相對輕量、可長時間手持的範圍。
當年定價約 US$3,600（約 NT$115,000，依 Google Finance 匯率換算），成功吸引大量野鳥、生態與航空攝影用戶。它證明一件很現實的事情：市場其實一直存在「畫質夠用，但重量要輕」的需求。
優勢很明確：輕量化與機動性全面提升
菲涅耳、DO 與 PF 鏡頭的最大價值，就是在維持長焦段的前提下，大幅降低體積與重量。對於需要長時間手持的拍攝情境，例如野生動物、航空或運動攝影，這種差異非常有感。當鏡頭變得更短、更輕，也意味著攜帶與反應速度都會同步提升。
對不少攝影師來說，這種「實戰效率」往往比極限畫質更重要。
代價也很現實：畫質與散景的取捨
這類設計仍有其限制。過去經驗顯示，在逆光環境下，衍射光學較難完全抑制雜散光，可能出現光斑或對比下降。散景方面，也較容易出現環狀結構，背景虛化的自然度不如傳統大光圈鏡頭。
此外，在某些高對比場景中，畫面純淨度仍略遜一籌。這些特性意味著，這類鏡頭更偏向功能導向，而非追求極致畫質。
Sony 若跟進，市場會出現什麼變化
一則來自SONY 陣營的第一線拍攝現場的消息，讓 S 家超望遠鏡頭市場出現新的想像空間。據傳 Sony 正在實地測試 400mm 與 600mm 新鏡頭，而且重點不是單純規格升級，而是整體設計思維的轉變。關鍵線索在於「鏡身縮短約 25%」。
以現有光學設計來看，要達到這種幅度，最合理的解釋就是導入菲涅耳（Fresnel）或其延伸的衍射光學技術。這代表 Sony 很可能不再只專注於 GM 等級的極致畫質，而是開始補齊另一塊長期缺席的拼圖：更輕、更實用的超望遠。
目前 Sony E 接環的超望遠鏡頭仍以 400mm f/2.8 與 600mm f/4 為主，性能頂尖，但價格與重量門檻同樣不低。如果這次菲涅耳鏡頭傳聞屬實，新產品很可能會落在另一個區間，也就是更輕、更便宜、光圈較小但更實用的設定。這不會取代 GM 系列，而是補上「實戰型超望遠」這塊長期缺口。
Canon 也有關於新 DO 鏡頭的動作
CANON 近期 (2026/3)另一個值得關注的重點，是 DO（Diffractive Optics）技術是否回歸。剛剛講過 Canon 過去在 EF 時代就曾推出 Canon EF 400mm f/4 DO IS USM II，這類產品的核心優勢非常明確，就是在維持畫質的前提下，大幅縮小體積與重量。
傳聞中的 RF 300-600mm 的任務很明確，就是補上「可負擔專業級超遠攝」這塊空白。如果再加上 DO 與 VCM 的組合，這支鏡頭的賣點會非常完整，包含輕量化機身、高速對焦性能、專業級焦段覆蓋與相對合理的價格帶。
來源: CANON，NIKON, CR
短評
這不是降級，而是另一種進化
這波發展其實點出一個核心趨勢。不是所有人都需要 f/2.8 或 f/4，但很多人需要一顆能帶出門、能長時間使用的超望遠。
Canon 家的 RF600mm f/11 IS STM 與 Canon RF800mm f/11 IS STM 已經證明採用菲涅耳光學 這條路是成立的。
如果廠商還願意投入更貼近實戰需求的超遠攝產品線。對長時間外拍的攝影師來說，尤其是入門或也於嚐鮮，應該會受到盛大歡迎。
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(來源: NIKON，Canon，CR Canon Rumors，TNC The New Camera，CW Canon Watch，Nokishita & Digicame-info & PetaPixel，Nikkei Asian，Photorumors，BCN，SankeiBiz........網路訊息)
(資料來源: The New Camera、dpr、SA - SONYaddict，SAR - SONYalpharumors，SR - SONY Rumors，YMCM Y.M.CINEMA MAGAZINE，とるなら～写真道楽道中記～，Kunkoku)
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