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多层镀膜技术

点击次数:2403 发布时间:2012-03-27

镜片镀膜工艺的目的,首先是透镜的防反射作用,现在仍作为主要目的,随着加工技术的进步和使用范围不断扩大,产生了高度技术化的多层膜技术,分光透过的控制相当准确,操作方便,使用得到普及。对多层镀膜的性能提出高要求,会使成本提高。厂商为了提高镜头像质的课题注入大量经费,其效果是明显的,可以这么说,没有多层镀膜技术飞跃发展,高倍、大孔径变焦镜头不可能有今天的兴旺局面。

    防反射的膜层能产生增透效果,此外,还有更直接的作用,这就是在逆光摄影时,由于膜层影响,使易产生的幻像和光晕降低到zui小程度。

    zui近多组透镜构成的变焦镜头已成世界镜头发展的主流,采用多层镀膜,到达胶片面的光线,其衍生的杂散光部分大大减小,使镜头鉴别率不至于降低,也不损坏色彩还原,重新评价经改进的膜层,研制在各种镜头中引入zui适宜的镀膜技术,是各厂家一直研究的重要课题。

    单层膜、多层膜,部分透镜面镀多层膜,超级多层膜……形形色色的组合和新型膜系使用,对镜头发展起了重要作用,重新认识多层镀膜,已引起了广大摄影师的广泛兴趣和关注。

多层镀膜的使用概况

德国的卡尔·蔡司镜头

蔡司的T*多层镜头膜镜头有优良的色彩再现。

1935年,卡尔·蔡司公司发明了防反射膜处理的镀膜技术。蔡司的A·smakula发明了使用氟化物的单层镀膜,特别的单层镀膜,特别在摄影用,电影用,X身线用大孔径镜头中,进行了镀膜处理。出现了在市场以“T镜头为名的产品(图2

多层镀膜技术方面与日本相比出现迟些,19729月的西德科隆览会(photoina)上,在照相机用蔡司镜头中,推出有多层镀膜的T*Distagon T*planar(照片3)、T*sonnar T*e Tessar T*Heliar Sonnar等合计16种镜头。为了区分“T*镀膜镜头使用了T*标记,(红色T星号)。T*镜头通常都是镀6层膜,必要时也使用8层镀膜。

徕卡的镜头

导入有镀膜的空气透镜,推出了的SUMMICRON镜头。

从战后的1945年推出的SUMMITAR50mmF2镜头开始,包括ELMARITHEDTOR镜头都使用了镀膜技术。

SUMMAR1933年),SUMMITAR1939年)实现了4组透镜结构,孔径达到F2,采用新设计的膜层,使其达到更佳的实用效果,把SUMMITAR的前第2组的胶合透镜各自分离,引入空气透镜,完成了67片的构成的*代SUMMICRO50mmF2镜头。

高斯型第2透镜和第3组分离,用于校正彗差。以后,采用这种常规的做法完成F1.4F1.7大孔径镜头。也就是说,镜头结构的变化和性能的提高离不开镀膜技术的应用发展。

日本美能达镜头

多层镀膜历史中的美能达2层膜(消色差膜)

千代膜历史中的美能精工(现为美能达)半幅spring照相机的美能达semina镜头,于19468月推出。这是由大阪工业试验所协助的日本zui早的有镀膜镜头。镜头规格为75mmF3.5,除了自己公司生产的Rokkor外,还有其它公司的PromaEuiko镜头共3种。

1956年美能达照相机公司成功实现了氟化镁(MgF2)和酸化锑sb2o3组成的双层防反射处理技术实用化,以消色差膜为目的,使用在美能达35mm相机可换镜头Rukkort35mmF3.5镜头上,zui小反射率可设定2个波长位置,能够截止有害的紫外线。镜头的反射光是以绿色特征,多层镀膜进入实用阶段。

目前,美通达公司а系列镜头上使用的多层镀膜系为5-7层,对减少杂散和幻影等有明显效果,同时也提高了成像的反差。

日本宾得镜头

超级复合膜系的全面使用,确立了宾得的多层镀膜时代

1969年,旭光学工业开发了对镜头的革命性意义的多层镀膜技术,与美国的NASA有关的OCLI公司的技术合作成功完成了世界上摄影镜头史上zui早的7层防反射膜,用于宇宙飞船窗玻璃等。高要求。高要求光学系统必须使用高性能膜系。

以往的镀膜透镜从1个面反射1.7%界限,,抑止到表面,反射仅0.2%极限,可见 光的透过率(单面)达到99.8%,克服透镜表面反射,使成像鲜明、清晰。

1970年在德国科隆博览会上发表的超级多层镀膜“Super Multi Coating" SMC技术用于宾得SP相机的可换镜头,1971年实现商品化,包括有标准镜头50mmF1.455mmF1.8,变焦镜头85-210mmF4.5等,从鱼眼17mm到望远1000mm22种镜头,当年6月到8月全部更换成不超级多层镀膜镜头。

SMC镜头反射率极低,仅0.2%,有非常优良描写性能,从强光(高光)到阴影均有清晰的反差表现。逆光时会出光晕和幻像,在恶劣摄影条件下,会使鲜明优良的影像变坏,使用SMC技术后,令人惊讶的发现,能得到高反差的影像。这种膜层,可见光透过率得到很好平衡。7层膜系使全部可见光的波长平均透过率zui大,另外对摄影有害的紫外光的被截止,使彩色平衡处于更佳稳定状态,色彩鲜艳,微妙的中间色彩变得清晰,并得忠实再同。

1994年、加以SMC冠名,开发了抑制特定的光反射的防光晕膜层,在产品目录中使用,宾得镜头的世界。使用宾得FA镜头上,成像效果达到以前没有的高水平。仅仅是SMC还不满足,因此,宾得镜头在镜头系统的设计、镜片抛光、镜头材料的检层层把关。同时,1件件透镜进行镀膜、从透镜设计阶段到制品完成都进行彻底的检查。利用与多层镀膜并列的防光晕膜层效果,减小乱反射提高镜头质量。(完成无乱反射的镜头)于是FA镜头的色泽表现更为优良,得到极为鲜艳的色泽再现。

1997年、推出复合的多层膜防光晕膜,开发新设计的67片透镜构成SMC宾得FA43mmF1.7Limited 镜头(照片4)。虽然是基本规格镜头,但成像 质量达到高品质定焦标准镜头极限水平。FA镜头采用了多层镀膜和防光晕膜层、每个宾得镜头均冠以SMC标记,并引入自豪。

日本佳能镜头(SSC

在推出佳能F1用高性能FD镜头时,使用了多层膜系:Super Spectra Coating(超级光谙膜)

佳能公司从1948年开始在135mmF4镜头上使用镀膜镜片,1957年起,替换是新的单层膜“Spectra Coating",由此开始使用在佳能35mm照相机的可换镜头上。

佳能独特的硬膜(hard coating)与镜片材料组合,各自有效使用紫色、品红和琥珀色膜系,忠实调整个色彩的平衡。佳能的SC镜头至今仍采用这些证明是行之有效的技术。

1967年、开发“Super Coaring”SSC),主要用于电视摄影机10X变焦镜头上,单面反射率减小到0.2%程度,截止(滤去)紫外线效果明晃增大。

SSC1970年科隆博览会上发表,19713月用于摄影镜头,在3个品种:鱼眼镜头7.5mmF5.6,标准FD55mmF1.2和新产品FD55mmF1.2AL上使用。19732月,全面使用SSC膜系,有15mmF2.8 SSCFD20mmF2.8 SSCTS35mmF2.8 SSSC3个新产品,佳能F-1FD镜头15品种。以前的镜头刻印“SC”。新开发的作为膜层蒸发用物质是性质的材料,进行多层膜镀制后光的透过率能高达99.9%以上,随之可获得忠实的色彩再现,幻像 和光晕(眩光)消除效果出类拔萃。

日本尼康镜头

尼康新的多层膜系(Superintegrated Coating0,有丰富的阶调和色彩平衡。

1970年科隆博览会上,日本光学工业(现为尼康公司),发表尼康F用多层镀膜可换镜头。第二年,即19713月,使用在尼柯尔自动35mmF1.4镜头上,4月开始引入28mmF2镜头,19727月在标准镜头50mmF1.4C上也采用多层镀膜,依次使用,在此往的镜头系列中也出现使用多层镀膜的镜头,镜头以“C”冠名便于识别。对于新推出镜头没有必要区分就不再用“C”标记。

zui近,尼康又开发了新的多层镀膜(照片5),称为尼康Super integrated Coating",读者也可以从产品目录中查到。在宽广波长区域内保持高透过率,幻影现象减轻,实现更不出色成像性能。由11组构成的镜片件数更多变焦镜头,有高反差和丰富的阶调表现。反射现象减少,可以得到色彩的平衡、色再现性优良的结果。设计上感到棘手的是如何改善倾斜的入射的反射特性,使摄影感到厌恶的幻像和光晕大幅减少。以及从背后射不的强烈明亮光源相类似恶劣条件下,反差的下降能抑制到zui小限度,真实重现阶调分布,。尼康公司为此目标作发努力。

另外,紫外区域的透过率也希望大幅增加,这个方面是考虑到开发的近红外-紫外区域胶片性能已有改善。

zui近的新膜系,在199610月推出的AIAF Zoom尼康ED 80-200mmF2.8D新(1116片)和AiAF Zoom24-120mmF3.5-5.6D1115片)镜头上首先使用。

新型的与感光胶片性能的关系。

zui近的彩色胶片,其倾向是追求色彩鲜艳。另外,黑白胶片也提出高光和阴影部分描写性能优良的要求。摄影镜头是有效利用还是浪费新型胶片的性能,其膜层也起到一定作用。

镜片反射引起的光晕存在时,不使画面整体的反差下降,布且对高光和阴影细部描写也产生十分不利影响。同时,由于光晕存在,对色彩平衡尤其造成整体色再现失常。镜头的膜系性能与胶片感色等性能是匹配是必不可少的。

彩色反转片的zui近发展倾向是色饱和度很高,膜层性能优良是完全必要的。陈旧的色是不贵受欢迎的,反差下降令人讨厌。

来自胶片厂家信息,希望设计新概念的高性能多层镀膜镜头,便于进一瞳发挥胶片潜力。zui近的胶片与以往比较已有明显改进。

从照相机厂知悉,新的胶片zui适宜使用新型镜头,这意味着应推荐摄影尽量使用新型多层膜镜头。

有些摄影者,喜欢使用古老镜头,认为像质还是老镜头好,其实,当前生产的新的胶片性能显示,新设计的镜头对新型胶片来说其照片效果更佳,拍摄后更易获得zui佳效果,更易得到色泽鲜艳,色彩饱和,成像清晰、层次分明的满意照片。

防反射膜层(增透膜)的作用

在自然界极易见到称为膜层的现象,例如水面上扩展的油膜层,肥皂泡产生的有美丽色彩和光泽的泡沫。这些与透镜表面的带色泽膜层有类似之处,但透镜表面是用人工方法镀制的膜层。

装在照相机上的摄影用镜头,一般要进行防反射膜处理。除照相机镜头外,望远镜、双筒显微镜、眼镜,还有航空光学仪器和汽车的计数盘表面玻璃等也有同样的要求,今日,薄膜加工技术已获得广泛使用。

这种防反射膜,也称增透膜,其作用是尽量抑制透镜的玻璃表面反射,减小光量损失,使入射光线尽量多透过镜头。

镀膜也取决于处理主法,有特定的分光特性的半透镜和干涉滤光镜等,在取景器光学系统和光源的照明系统中得到使用。

当然,初期的照相机和现代的摄影镜头都镀有薄膜,单个透镜组成的镜头、两个反射面,共有10%光量损失,从照相机初期的水准,考虑镀制防反射膜似乎是不必要的。

 

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