鏡(jìng)頭鍍膜是利用真空蒸汽沉積技術在鏡(jìng)頭上布置的一(yī)層極薄透明的膜。其作用主要在於增加光線的(de)穿透量(liàng)、減少眩光及鬼影、得到最佳的顏色平衡或者是保護鏡頭。
超級光譜鍍膜
當(dāng)光線(xiàn)經過鏡頭時,約有4%-10%的光線被反射(shè),這(zhè)將導(dǎo)致在成(chéng)像中嚴重的光損耗(hào)。同時,光線(xiàn)又會在鏡頭內部重複反(fǎn)射,最後在傳感器或膠片上形成眩光或鬼影。這種(zhǒng)有害的反射可以通過加裝具有寬光譜覆蓋(gài)範圍的多層鍍膜來(lái)避免(miǎn),另外每層鍍膜不相同的反射率也可以提高光線的通過量。在這一領域,佳能研發了多種類型的多層鏡頭鍍膜,可以根據不同鏡片所需要的不同反射率來進行分別加工。
▲未鍍膜(mó)光學元件的光線反射
有些種類(lèi)的玻璃(lí),特別是具備高反射率性質(zhì)的玻璃,由於(yú)其(qí)含有的某些成分會導致這種玻璃對藍光的吸收率略高,因(yīn)此成像顯出(chū)黃色。如果這種“呈黃”元件也像(xiàng)其他鏡頭(tóu)一樣鍍了同樣的膜,那最後的圖像也會顯得發黃。為了消除這種色差,佳能的工程師們會(huì)在(zài)鏡頭(tóu)不產生額外眩光及鬼影的基礎上,另加上一些比如琥珀色、青色、紫色或(huò)藍色(sè)的鍍膜來保證不同型號(hào)的EF鏡頭全都能夠拍攝出相對平衡(héng)的顏色。
▲超級光譜鍍膜反光特性對比
事實上(shàng),每一支EF鏡頭都被鍍上了符合佳(jiā)能基(jī)礎標準的鍍膜(此標準比國際標(biāo)準化組織的(de)設定更加嚴格),稱為“超級光譜(pǔ)鍍膜”。“超(chāo)級光譜鍍膜”擁有超高的透(tòu)光率,能夠(gòu)過濾紫(zǐ)外線,並且經久耐用。
SWC新型防反光鍍膜
SWC(亞波長結構鍍膜)是一項用於防止光(guāng)線反射的(de)全新鍍(dù)膜工藝(yì)。如(rú)今佳能大部分鏡頭都已經經過(guò)真空蒸汽沉積鍍膜處理,可以在很大程度上減(jiǎn)少眩光和(hé)鬼影。但是蒸汽鍍膜也有個常見問題,即當光(guāng)線入射角增大時防反光效果會降低。一般曲率較小的透(tòu)鏡都會有比較大的入射角,因此在此類鏡頭表(biǎo)麵的真(zhēn)空蒸汽沉積(jī)鍍(dù)膜實(shí)際效果會變得更加惡劣,這種(zhǒng)情況隻有通過亞波長結構的鍍膜才能接近完美地給予解決。
在光學領域,空氣的光折射率基本等於1,而光學玻璃的(de)折(shé)射率從1.4覆蓋到1.9。當(dāng)兩種折(shé)射率不同的媒介物質緊密結(jié)合於一(yī)個平(píng)麵(miàn),如果有光照射在這個平麵時就會發生折射和反射。因此從理論(lùn)上講,如果在兩種折射率不(bú)同的物質之間有一(yī)段空間能夠用於減小折射率的差值,也就是讓(ràng)兩種物質“緩慢而和諧”地融合在一(yī)起,那麽鏡頭表麵的反射光就能(néng)夠被消除,同時也可以為折射光留下傳播路徑。
為此(cǐ)而誕生的(de)SWC看上去是一層很薄的鍍膜,不過到(dào)了納米數量級時(shí),可以看出SWC的微觀結構其實非常複雜。在鍍膜表麵最外(wài)側(cè)空間,空氣比鍍膜材(cái)質(zhì)占的比例空間要多,但是越往下層走則鍍膜的密度越大(dà),空白(bái)空(kōng)間逐漸減(jiǎn)少。這樣通過兩種材質的漸變過(guò)程,光線不會直接(jiē)照(zhào)射(shè)在一個鋒利的“平麵”上,而是經過一係列緩衝層才會進入下層透鏡(jìng),這樣就達到了減少光反射的目的,也(yě)就(jiù)是亞波長結(jié)構鍍膜的工作原(yuán)理。
▲SWC塗層示意圖
佳能首支應(yīng)用(yòng)了SWC的攝影鏡頭是EF 24mm f/1.4L II USM,它解決了長久以來大曲率透鏡的蒸汽沉積鍍(dù)膜效果不佳、鏡頭結構受反光效果限製、鬼影眩光根深蒂固等諸多(duō)問題,為鏡頭設計師們設計鏡(jìng)頭(tóu)提(tí)供了很大(dà)的便利。
氟塗層(céng)保護鏡(jìng)頭遠離塵土
雜物粘貼在鏡(jìng)頭表麵的頻(pín)率和力度取決於透鏡帶靜(jìng)電多少、鏡片潮濕程度等等因素。靜電是(shì)在機身放電的同時鏡頭表(biǎo)麵同時也附帶上一些帶電粒子,而透(tòu)鏡表麵的(de)濕潤程度(dù)則(zé)根據鏡片材質和形狀差異而互不相(xiàng)同(tóng)。使用氟塗層可以有(yǒu)效抑製鏡頭附帶的靜電(diàn),同時還能加(jiā)強鏡片的厭水性質。含有(yǒu)氟塗層的多(duō)層鍍膜鏡頭可以非常容易地清理掉表麵灰塵和水漬,一般情況下隻(zhī)需要氣吹和幹抹布即可擦(cā)除灰塵、潮氣(qì)和指紋而不必動用危險的專業清洗溶劑。氟塗層不粘雨水,透(tòu)光性能也與傳統鍍膜相(xiàng)同。EF鏡頭上的氟塗層全都安置在透鏡元件多(duō)層鍍膜的(de)外側。
從結構上消除內(nèi)反射
除了(le)使用鍍膜技術來消除鬼影和眩光外,佳能(néng)同時也致力於從鏡頭結構的層麵來(lái)避免鏡頭內部的多次反射,比如在設計鏡筒結構時(shí),每一處位置的(de)獨立透鏡都被設計成不會對其他鏡片造(zào)成(chéng)影響的結構。
另外,靜電植絨技術也是消(xiāo)除(chú)光線反射的有效手段。該技術是利用靜電植絨工藝直(zhí)接在需要進行防反射(shè)處理的位置鋪上一層極細微的絨毛,從微觀的角度(dù)來看,絨毛與接觸麵垂直。這項工藝在長焦(jiāo)或超長焦定焦鏡頭中已經(jīng)卓見成效,而(ér)在變焦鏡頭和(hé)遮光罩內側,它也(yě)正充分(fèn)發揮著減少(shǎo)雜光反射的作用。
▲EF鏡頭內部植絨以減少反光(guāng)
除了植絨措施,依靠不同的結構(gòu)規劃來減少內反射也是不可或缺的設計。從圖中可見鏡頭內部有不少阻光槽和刀型片遮蓋住了大(dà)量(liàng)鏡筒內潛在的光反射(shè)麵。阻光槽刻在鏡片的寬邊上(shàng),並且透鏡側麵也進行了防反(fǎn)射塗層加工。這些操(cāo)作同時也(yě)運用在了其他各種葉片(piàn)上,例如電磁(cí)驅動光圈的葉片邊緣就經過了鍍膜,減少反射的(de)同時還能起到潤滑緩衝元件的作用。
▲防眩光光圈位(wèi)置
▲阻光槽在鏡頭中的樣(yàng)子