氟化物是一種特性極佳的礦物，加熱到高溫時會發出並散射光線。因其美麗和螢光特性，這種石頭被名為「氟化物」。氟化鈣 (CaF₂) 是自然存在的晶體礦物。合成時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，氟化物能產生清晰細緻的影像，這是傳統光學玻璃無法比擬的。Canon 在啟動「F 計劃」時，旨在利用這些特性，開發融合氟化物的高性能相機鏡頭。
氟化物在幾個世紀以來一直備受關注。早在 1800 年代，自然氟化鈣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，許多人認為將氟化物不可能應用於標準鏡頭。儘管面臨挑戰，Canon 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，綠色波長的殘留色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色差。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久的次級光譜色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，Canon 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。由於氟化物很脆弱，無法像光學玻璃般被研磨，Canon 借助其鏡頭研磨技術的傳承，研發出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，Canon 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。由於長焦距令長焦鏡頭對次級光譜色差的影響更敏感，氟化物對這款鏡頭的性能貢獻十分顯著。如今，Canon 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。
