螢石（氟化物）是一種極為奇特的礦物，加熱到高溫時會發光並散射光線。因其美麗且具備螢光特性，這種石頭被名為「螢石（氟化物）」。氟化鈣（CaF₂）是自然存在的晶體礦物。人工合成時，此晶體具有卓越的光學特性，包括低色散、極低折射率，以及對紅外線和紫外線的優秀穿透率。最重要的是，螢石（氟化物）能夠呈現出清晰細緻的影像，這是傳統光學玻璃無法比擬的。佳能在啟動「F 計劃」時，旨在利用螢石的這些特性，開發融合氟化物的高性能相機鏡頭。
螢石（氟化物）在幾個世紀以來一直備受關注。早在 1800 年代，自然氟化物晶體就已經被用作顯微鏡的物鏡。隨後有人便試圖製造合成氟化物晶體，以用於更大型儀器的鏡頭（如望遠鏡）。然而技術難度過高，當時許多人認為氟化物不可能應用於標準鏡頭。儘管面臨挑戰，佳能的研究人員依然熱衷於將氟化物開發成高性能鏡頭的可行光學材料。
不同波長光的聚焦點差異會影響透過鏡頭傳輸影像的清晰度，並在照片中顯示滲色。這在技術上稱為「色差」。設計高性能鏡頭的關鍵是找到有效修正色差的配置。通常來説，低色散的凸透鏡和高色散的凹透鏡會結合一起使用，以標準化光波的方向，將它們對齊到單一聚焦點。
然而仔細檢查這種鏡頭的聚焦點周圍會發現，綠色波長的殘留像差會分散紅色和藍色之間的聚焦點。這種輕微的殘留色差，稱為「次級色差」或「次級光譜像差」。氟化物的特性是極低的色散 — 與光學玻璃不同，其色散性非常出色。因此，氟化物在消除這種持續存在的次級光譜像差方面能發揮重要作用。使用凸形氟化物透鏡可減少次級光譜的色差，令紅、綠、藍的聚焦點近乎完美地聚焦於同一點上。1968 年，在 F 計劃啟動兩年後，佳能的研究人員成功製造出合成氟化物晶體。
然而在氟化物能用於相機鏡頭之前，仍然存在著許多障礙。由於氟化物晶體質地易碎，無法像光學玻璃般被研磨，佳能借助其鏡頭研磨技術的傳承，研發出一套特殊的氟化物處理技術。這種研磨過程的時間是標準時間的四倍，之後每個鏡頭都需要手工清洗。
1969年，佳能最終成功地生產出一款氟化物鏡頭 — FL-F300mm f/5.6，成為世界首款*採用氟化物元素的相機鏡頭。由於長焦距會使長焦鏡頭更易受次級光譜像差的影響，故此，氟化物的應用對提升這款鏡頭的性能起了重要作用。如今，佳能的 L 系列氟化物超長焦鏡頭具備精緻的影像勾畫和卓越的高對比度，在全球攝影界贏得了忠實的追隨者。
*指面向普通消費者的可換鏡相機。
