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1、光學(xué)鍍膜技術(shù) 相機(jī)鍍膜前言鍍膜原因鍍膜原理鍍膜目的及效果鍍膜條件、種類(lèi)鍍膜工藝過(guò)程鍍膜應(yīng)用 1892年:英國(guó)泰勒發(fā)現(xiàn)并產(chǎn)生鍍膜技術(shù);1935年:德國(guó)卡爾,蔡司發(fā)明了防反射膜層處理技術(shù)。蔡司的A.Smakula在真空中加熱蒸發(fā)低折射率氟化物薄膜,誕生了防反射薄膜處理法。1939-1943年:卡爾.蔡司公司成功實(shí)現(xiàn)了2層和3層增膜系。 20 世紀(jì)90 年代以后,隨著真空鍍膜技術(shù)的發(fā)展,利用離子束轟擊技術(shù),使得膜層鏡片的結(jié)合,膜層間的結(jié)合得到了改良。而且提煉出的象氧化鈦,氧化鋯等高純度金屬氧化物材料可以通過(guò)蒸發(fā)工藝鍍于樹(shù)脂鏡片的表面,達(dá)到良好的減反射效果。 鍍膜目的 目的是希望減少光的反射,增加透光
2、率,抗紫外線(xiàn)并抑制耀光鬼影;不同顏色的鍍膜,也使的成像色彩平衡的不同。此外,鍍膜尚可延遲鏡頭老化,變色的時(shí)間。鍍膜原因 從光學(xué)常識(shí)知道,當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)一個(gè)透鏡時(shí),總有一部分光線(xiàn)被反射和吸收,被反射和吸收的量分別占5和2。鏡頭是由透鏡片組構(gòu)成的,如果光線(xiàn)在每一個(gè)透鏡上都有這么多被反射和吸收,那么,光線(xiàn)穿過(guò)透鏡片組到達(dá)焦平面是非常少的,也就是說(shuō)光線(xiàn)在穿透鏡頭時(shí)被嚴(yán)重?fù)p失了。 為了提高鏡頭的透光率和影像的質(zhì)量,在現(xiàn)代鏡頭制造工藝上都要對(duì)鏡頭進(jìn)行鍍膜。 鍍減反射膜技術(shù) 有機(jī)鏡片鍍膜技術(shù)的難度要比玻璃鏡片高。玻璃材料能夠承受300以上的高溫,而有機(jī)鏡片在超過(guò)100時(shí)便會(huì)發(fā)黃,隨后很快分解??梢杂糜诓AхR片的
3、減反射膜材料通常采用氟化鎂但由于氟化鎂的鍍膜工藝必須在高于200的環(huán)境下進(jìn)行,否則不能附著于鏡片的表面,所以有機(jī)鏡片并不采用它。 鍍膜原理 鏡頭的鍍膜是根據(jù)光學(xué)的干涉原理,在鏡頭表面鍍上一層厚度為四分之一波長(zhǎng)的物質(zhì)(通常為氟化物),使鏡頭對(duì)這一波長(zhǎng)的色光的反射降至最低。顯然,一層膜只對(duì)一種色光起作用,而多層鍍膜則可對(duì)多種色光起作用。多層鍍膜通常采用不同的材料重復(fù)地在透鏡表面鍍上不同厚度的膜層。多層鍍膜可大大提高鏡頭的透光率,例如,未經(jīng)鍍膜的透鏡每個(gè)表面的反射率為5,單層鍍膜后降至2,而多層鍍膜可降至0.2,這樣,可大大減少鏡頭各透鏡間的漫反射,從而提高影像的反差和明銳度。 鍍膜目的及效果 目的
4、是希望減少光的反射,增加透光率,抗紫外線(xiàn)并抑制耀光鬼影,聚集有利光線(xiàn)成相,過(guò)濾掉某些不利光線(xiàn)。不同顏色的鍍膜,也使的成像色彩平衡的不同。此外,鍍膜尚可延遲老化,變色的時(shí)間。 圖左:鏡頭炫光下造成畫(huà)面的影響; 圖右:鏡片前塗佈鍍膜減少炫光的產(chǎn)生 也強(qiáng)化了畫(huà)面的明亮度 鍍膜條件、種類(lèi)真空鍍膜 1.常溫常壓下,空氣中活性分子與膜層等反應(yīng),易形成雜質(zhì) 2.常壓時(shí),氣體分子密度太高,蒸發(fā)膜料無(wú)法直接到達(dá)被鍍件 3.被鍍膜層材料容易蒸發(fā) 4真空下易獲得高純鍍膜,成膜速度快鍍膜的種類(lèi) 這些膜的功用各有不同,大致可分為七大類(lèi):增透膜、反光膜、濾光膜、偏振膜、保護(hù)膜和電熱膜。 鍍膜工藝過(guò)程真空鍍制光學(xué)薄膜的基本
5、工藝過(guò)程: 清潔零件清潔真空室裝零件抽真空和零件加溫膜厚儀調(diào)整離子束轟擊膜料預(yù)熔鍍膜鍍后處理檢測(cè) 真空鍍膜機(jī) 透過(guò)量 反射光占入射光的百分比取決于鏡片材料的折射率,可通過(guò)反射量的公式進(jìn)行計(jì)算。 反射量公式: R=(n-1)2/(n+1)2 R:鏡片的單面反射量n:鏡片材料的折射率 例如普通樹(shù)脂材料的折射率為1.50,反射光R=(1.50-1)2/(1.50+1)2=0.04=4%。鏡片有兩個(gè)表面,如果R1 為鏡片前表面的反射量,R2 鏡片后表面的反射量,則鏡片的總反射量R=R1+R2(計(jì)算R2 的反射量時(shí),入射光為100%-R1)。鏡片的透光量T 為:T=100%-R1-R2。表4 不同折射率
6、鏡片的透過(guò)量比較折射率 n單面反射量R1%透光量T%1.50 4.0 92.21.56 4.8 90.71.60 5.4 89.5 鍍膜應(yīng)用 1、眼鏡的保護(hù)膜、濾光膜、防紫外線(xiàn)膜等2、望遠(yuǎn)鏡鏡片、相機(jī)鏡頭的紅外膜、保護(hù)膜、增透膜、增反膜等3、寶石上的膜層4、汽車(chē)玻璃、幕墻玻璃的增反膜5、光纖外壁反射膜在裝飾飾品上的應(yīng)用:手機(jī)殼、表殼、眼鏡架、五金、小飾品等鍍膜 多層鍍膜的使用概況 德國(guó)的卡爾.蔡司鏡頭 日本尼康鏡頭 (尼康新的多層膜系,有豐富的階調(diào)和色彩平衡) 多層鍍膜技術(shù)與感光膠片關(guān)系 攝影鏡頭是有效利用還是浪費(fèi)新型膠片的性能,其膜層也起到一定作用。鏡片反射引起的光暈存在時(shí),不僅使畫(huà)面整體的
7、反差下降,而且對(duì)高光和陰影細(xì)部的描寫(xiě)也產(chǎn)生十分不利影響。同時(shí),由于光暈存在,對(duì)色彩平衡尤其易造成整體色再現(xiàn)失常。鏡頭的膜系性能與膠片感色等性能的匹配是必不可少的。 彩色反轉(zhuǎn)片的最近發(fā)展傾向是色飽和度很高,膜層性能優(yōu)良是完全必要的。陳舊的顏色是不會(huì)受歡迎的,反差下降令人討厭。 來(lái)自膠片廠(chǎng)家信息,希望設(shè)計(jì)新概念的高性能多層膜鏡頭,便于進(jìn)一步發(fā)揮膠片潛力。最近的膠片與以往比較已有明顯改進(jìn)。從照相機(jī)廠(chǎng)知悉:新的膠片最適宜使用新型鏡頭,這意味著應(yīng)推薦攝影師盡量使用新型多層鍍膜鏡頭。 有些攝影者,喜歡使用新型多層膜鏡頭。有些攝影者,喜歡古老著名鏡頭,認(rèn)為像質(zhì)還是老鏡頭好。其實(shí),當(dāng)前生產(chǎn)的新膠片性能顯示,新
8、設(shè)計(jì)的鏡頭對(duì)新型膠片來(lái)說(shuō)其照片效果更佳,拍攝后更易獲得最佳效果,更易得到色澤鮮艷、色彩飽和、成像清晰、層次分明的滿(mǎn)意照片。 鍍膜的保養(yǎng)一旦護(hù)膜被破壞后,在光線(xiàn)下,可以看到一些不規(guī)則的、彩虹般的反射。 一般來(lái)說(shuō),鏡頭最外層所鍍的通常是硬膜,用以保護(hù)一般的手摸或清潔鏡頭時(shí)不會(huì)對(duì)其造成危害。這一點(diǎn),不管是傳統(tǒng)的單眼相機(jī)鏡頭或是消費(fèi)型數(shù)字相機(jī)鏡頭皆然。盡管,這層膜有保護(hù)作用,但實(shí)際上其厚度可能僅有 0.1 nm太過(guò)強(qiáng)力的摩擦,還是會(huì)破壞這層膜的平整性,進(jìn)而影響拍攝效果。所以,對(duì)于多層膜鏡頭的清潔方法,需要注意: 清潔液的選擇:一般用無(wú)水酒精或乙醚- (注意:乙醚為有毒化學(xué)物質(zhì))。如果必須用水清理,則需要尋找離子水或純水,不然會(huì)留下水班。 清潔布的選擇: 可以用脫脂棉,最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)。如果有脫落的纖維留下,用氣球吹掉即可。一般相機(jī)店販?zhǔn)塾袑?zhuān)門(mén)的鏡頭紙、羌鹿皮、不織布之類(lèi)的清潔用品。 皮革或布類(lèi)產(chǎn)品,盡量少用。因?yàn)椋@些可重復(fù)使用的東西,當(dāng)空氣中有極細(xì)小的砂粒或硬物沉積在上面時(shí),再次使用時(shí)會(huì)把膜刮傷。 The end ! 謝謝!