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多層鍍膜技術(shù)

點(diǎn)擊次數(shù):6221 更新時(shí)間:2012-03-27

鏡片鍍膜工藝的目的,首先是透鏡的防反射作用,現(xiàn)在仍作為主要目的,隨著加工技術(shù)的進(jìn)步和使用范圍不斷擴(kuò)大,產(chǎn)生了高度技術(shù)化的多層膜技術(shù),分光透過的控制相當(dāng)準(zhǔn)確,操作方便,使用得到普及。對多層鍍膜的性能提出高要求,會(huì)使成本提高。廠商為了提高鏡頭像質(zhì)的課題注入大量經(jīng)費(fèi),其效果是明顯的,可以這么說,沒有多層鍍膜技術(shù)飛躍發(fā)展,高倍、大孔徑變焦鏡頭不可能有今天的興旺局面。

    防反射的膜層能產(chǎn)生增透效果,此外,還有更直接的作用,這就是在逆光攝影時(shí),由于膜層影響,使易產(chǎn)生的幻像和光暈降低到zui小程度。

    zui近多組透鏡構(gòu)成的變焦鏡頭已成世界鏡頭發(fā)展的主流,采用多層鍍膜,到達(dá)膠片面的光線,其衍生的雜散光部分大大減小,使鏡頭鑒別率不至于降低,也不損壞色彩還原,重新評價(jià)經(jīng)改進(jìn)的膜層,研制在各種鏡頭中引入zui適宜的鍍膜技術(shù),是各廠家一直研究的重要課題。

    單層膜、多層膜,部分透鏡面鍍多層膜,超級多層膜……形形色色的組合和新型膜系使用,對鏡頭發(fā)展起了重要作用,重新認(rèn)識多層鍍膜,已引起了廣大攝影師的廣泛興趣和關(guān)注。

多層鍍膜的使用概況

德國的卡爾·蔡司鏡頭

蔡司的T*多層鏡頭膜鏡頭有優(yōu)良的色彩再現(xiàn)。

1935年,卡爾·蔡司公司發(fā)明了防反射膜處理的鍍膜技術(shù)。蔡司的A·smakula發(fā)明了使用氟化物的單層鍍膜,特別的單層鍍膜,特別在攝影用,電影用,X身線用大孔徑鏡頭中,進(jìn)行了鍍膜處理。出現(xiàn)了在市場以“T鏡頭為名的產(chǎn)品(圖2

多層鍍膜技術(shù)方面與日本相比出現(xiàn)遲些,19729月的西德科隆覽會(huì)(photoina)上,在照相機(jī)用蔡司鏡頭中,推出有多層鍍膜的T*Distagon T*planar(照片3)、T*sonnar、 T*e Tessar、 T*Heliar Sonnar等合計(jì)16種鏡頭。為了區(qū)分“T*鍍膜鏡頭使用了T*標(biāo)記,(紅色T星號)。T*鏡頭通常都是鍍6層膜,必要時(shí)也使用8層鍍膜。

徠卡的鏡頭

導(dǎo)入有鍍膜的空氣透鏡,推出了的SUMMICRON鏡頭。

從戰(zhàn)后的1945年推出的SUMMITAR50mmF2鏡頭開始,包括ELMARIT,HEDTOR鏡頭都使用了鍍膜技術(shù)。

SUMMAR1933年),SUMMITAR1939年)實(shí)現(xiàn)了4組透鏡結(jié)構(gòu),孔徑達(dá)到F2,采用新設(shè)計(jì)的膜層,使其達(dá)到更佳的實(shí)用效果,把SUMMITAR的前第2組的膠合透鏡各自分離,引入空氣透鏡,完成了67片的構(gòu)成的*代SUMMICRO50mmF2鏡頭。

高斯型第2透鏡和第3組分離,用于校正彗差。以后,采用這種常規(guī)的做法完成F1.4、F1.7大孔徑鏡頭。也就是說,鏡頭結(jié)構(gòu)的變化和性能的提高離不開鍍膜技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。

日本美能達(dá)鏡頭

多層鍍膜歷史中的美能達(dá)2層膜(消色差膜)

千代膜歷史中的美能精工(現(xiàn)為美能達(dá))半幅spring照相機(jī)的美能達(dá)semina鏡頭,于19468月推出。這是由大阪工業(yè)試驗(yàn)所協(xié)助的日本zui早的有鍍膜鏡頭。鏡頭規(guī)格為75mmF3.5,除了自己公司生產(chǎn)的Rokkor外,還有其它公司的PromaEuiko鏡頭共3種。

1956年美能達(dá)照相機(jī)公司成功實(shí)現(xiàn)了氟化鎂(MgF2)和酸化銻sb2o3組成的雙層防反射處理技術(shù)實(shí)用化,以消色差膜為目的,使用在美能達(dá)35mm相機(jī)可換鏡頭Rukkort35mmF3.5鏡頭上,zui小反射率可設(shè)定2個(gè)波長位置,能夠截止有害的紫外線。鏡頭的反射光是以綠色特征,多層鍍膜進(jìn)入實(shí)用階段。

目前,美通達(dá)公司а系列鏡頭上使用的多層鍍膜系為5-7層,對減少雜散和幻影等有明顯效果,同時(shí)也提高了成像的反差。

日本賓得鏡頭

超級復(fù)合膜系的全面使用,確立了賓得的多層鍍膜時(shí)代

1969年,旭光學(xué)工業(yè)開發(fā)了對鏡頭的革命性意義的多層鍍膜技術(shù),與美國的NASA有關(guān)的OCLI公司的技術(shù)合作成功完成了世界上攝影鏡頭*zui早的7層防反射膜,用于宇宙飛船窗玻璃等。高要求。高要求光學(xué)系統(tǒng)必須使用高性能膜系。

以往的鍍膜透鏡從1個(gè)面反射1.7%界限,,抑止到表面,反射僅0.2%極限,可見 光的透過率(單面)達(dá)到99.8%,克服透鏡表面反射,使成像鮮明、清晰。

1970年在德國科隆博覽會(huì)上發(fā)表的超級多層鍍膜“Super Multi Coating" SMC技術(shù)用于賓得SP相機(jī)的可換鏡頭,1971年實(shí)現(xiàn)商品化,包括有標(biāo)準(zhǔn)鏡頭50mmF1.455mmF1.8,變焦鏡頭85-210mmF4.5等,從魚眼17mm到望遠(yuǎn)1000mm22種鏡頭,當(dāng)年6月到8月全部更換成不超級多層鍍膜鏡頭。

SMC鏡頭反射率極低,僅0.2%,有非常優(yōu)良描寫性能,從強(qiáng)光(高光)到陰影均有清晰的反差表現(xiàn)。逆光時(shí)會(huì)出光暈和幻像,在惡劣攝影條件下,會(huì)使鮮明優(yōu)良的影像變壞,使用SMC技術(shù)后,令人驚訝的發(fā)現(xiàn),能得到高反差的影像。這種膜層,可見光透過率得到很好平衡。7層膜系使全部可見光的波長平均透過率zui大,另外對攝影有害的紫外光的被截止,使彩色平衡處于更佳穩(wěn)定狀態(tài),色彩鮮艷,微妙的中間色彩變得清晰,并得忠實(shí)再同。

1994年、加以SMC冠名,開發(fā)了抑制特定的光反射的防光暈?zāi)?,在產(chǎn)品目錄中使用,賓得鏡頭的世界。使用賓得FA鏡頭上,成像效果達(dá)到以前沒有的高水平。僅僅是SMC還不滿足,因此,賓得鏡頭在鏡頭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、鏡片拋光、鏡頭材料的檢層層把關(guān)。同時(shí),1件件透鏡進(jìn)行鍍膜、從透鏡設(shè)計(jì)階段到制品完成都進(jìn)行*的檢查。利用與多層鍍膜并列的防光暈?zāi)有Ч瑴p小亂反射提高鏡頭質(zhì)量。(完成無亂反射的鏡頭)于是FA鏡頭的色澤表現(xiàn)更為優(yōu)良,得到極為鮮艷的色澤再現(xiàn)。

1997年、推出復(fù)合的多層膜防光暈?zāi)?,開發(fā)新設(shè)計(jì)的67片透鏡構(gòu)成SMC賓得FA43mmF1.7Limited 鏡頭(照片4)。雖然是基本規(guī)格鏡頭,但成像 質(zhì)量達(dá)到高品質(zhì)定焦標(biāo)準(zhǔn)鏡頭極限水平。FA鏡頭采用了多層鍍膜和防光暈?zāi)?、每個(gè)賓得鏡頭均冠以SMC標(biāo)記,并引入自豪。

日本佳能鏡頭(S、S、C

在推出佳能F1用高性能FD鏡頭時(shí),使用了多層膜系:Super Spectra Coating(超級光諳膜)

佳能公司從1948年開始在135mmF4鏡頭上使用鍍膜鏡片,1957年起,替換是新的單層膜“Spectra Coating",由此開始使用在佳能35mm照相機(jī)的可換鏡頭上。

佳能*的硬膜(hard coating)與鏡片材料組合,各自有效使用紫色、品紅和琥珀色膜系,忠實(shí)調(diào)整個(gè)色彩的平衡。佳能的SC鏡頭至今仍采用這些證明是行之有效的技術(shù)。

1967年、開發(fā)“Super Coaring”S、SC),主要用于電視攝影機(jī)10X變焦鏡頭上,單面反射率減小到0.2%程度,截止(濾去)紫外線效果明晃增大。

SS、C1970年科隆博覽會(huì)上發(fā)表,19713月用于攝影鏡頭,在3個(gè)品種:魚眼鏡頭7.5mmF5.6,標(biāo)準(zhǔn)FD55mmF1.2和新產(chǎn)品FD55mmF1.2AL上使用。19732月,全面使用S、S、C膜系,有15mmF2.8 S、SC、FD20mmF2.8 SS、CTS35mmF2.8 SS、SC3個(gè)新產(chǎn)品,佳能F-1FD鏡頭15品種。以前的鏡頭刻印“S、C”。新開發(fā)的作為膜層蒸發(fā)用物質(zhì)是性質(zhì)的材料,進(jìn)行多層膜鍍制后光的透過率能高達(dá)99.9%以上,隨之可獲得忠實(shí)的色彩再現(xiàn),幻像 和光暈(眩光)消除效果*。

日本尼康鏡頭

尼康新的多層膜系(Superintegrated Coating0,有豐富的階調(diào)和色彩平衡。

1970年科隆博覽會(huì)上,日本光學(xué)工業(yè)(現(xiàn)為尼康公司),發(fā)表尼康F用多層鍍膜可換鏡頭。第二年,即19713月,使用在尼柯爾自動(dòng)35mmF1.4鏡頭上,4月開始引入28mmF2鏡頭,19727月在標(biāo)準(zhǔn)鏡頭50mmF1.4C上也采用多層鍍膜,依次使用,在此往的鏡頭系列中也出現(xiàn)使用多層鍍膜的鏡頭,鏡頭以“C”冠名便于識別。對于新推出鏡頭沒有必要區(qū)分就不再用“C”標(biāo)記。

zui近,尼康又開發(fā)了新的多層鍍膜(照片5),稱為尼康Super integrated Coating",讀者也可以從產(chǎn)品目錄中查到。在寬廣波長區(qū)域內(nèi)保持高透過率,幻影現(xiàn)象減輕,實(shí)現(xiàn)更不出色成像性能。由11組構(gòu)成的鏡片件數(shù)更多變焦鏡頭,有高反差和豐富的階調(diào)表現(xiàn)。反射現(xiàn)象減少,可以得到色彩的平衡、色再現(xiàn)性優(yōu)良的結(jié)果。設(shè)計(jì)上感到棘手的是如何改善傾斜的入射的反射特性,使攝影感到厭惡的幻像和光暈大幅減少。以及從背后射不的強(qiáng)烈明亮光源相類似惡劣條件下,反差的下降能抑制到zui小限度,真實(shí)重現(xiàn)階調(diào)分布,。尼康公司為此目標(biāo)作發(fā)努力。

另外,紫外區(qū)域的透過率也希望大幅增加,這個(gè)方面是考慮到開發(fā)的近紅外-紫外區(qū)域膠片性能已有改善。

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)鏡頭上首先使用。

新型的與感光膠片性能的關(guān)系。

zui近的彩色膠片,其傾向是追求色彩鮮艷。另外,黑白膠片也提出高光和陰影部分描寫性能優(yōu)良的要求。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),不使畫面整體的反差下降,布且對高光和陰影細(xì)部描寫也產(chǎn)生十分不利影響。同時(shí),由于光暈存在,對色彩平衡尤其造成整體色再現(xiàn)失常。鏡頭的膜系性能與膠片感色等性能是匹配是*的。

彩色反轉(zhuǎn)片的zui近發(fā)展傾向是色飽和度很高,膜層性能優(yōu)良是*必要的。陳舊的色是不貴受歡迎的,反差下降令人討厭。

來自膠片廠家信息,希望設(shè)計(jì)新概念的高性能多層鍍膜鏡頭,便于進(jìn)一瞳發(fā)揮膠片潛力。zui近的膠片與以往比較已有明顯改進(jìn)。

從照相機(jī)廠知悉,新的膠片zui適宜使用新型鏡頭,這意味著應(yīng)推薦攝影盡量使用新型多層膜鏡頭。

有些攝影者,喜歡使用古老鏡頭,認(rèn)為像質(zhì)還是老鏡頭好,其實(shí),當(dāng)前生產(chǎn)的新的膠片性能顯示,新設(shè)計(jì)的鏡頭對新型膠片來說其照片效果更佳,拍攝后更易獲得*效果,更易得到色澤鮮艷,色彩飽和,成像清晰、層次分明的滿意照片。

防反射膜層(增透膜)的作用

在自然界極易見到稱為膜層的現(xiàn)象,例如水面上擴(kuò)展的油膜層,肥皂泡產(chǎn)生的有美麗色彩和光澤的泡沫。這些與透鏡表面的帶色澤膜層有類似之處,但透鏡表面是用人工方法鍍制的膜層。

裝在照相機(jī)上的攝影用鏡頭,一般要進(jìn)行防反射膜處理。除照相機(jī)鏡頭外,望遠(yuǎn)鏡、雙筒顯微鏡、眼鏡,還有航空光學(xué)儀器和汽車的計(jì)數(shù)盤表面玻璃等也有同樣的要求,今日,薄膜加工技術(shù)已獲得廣泛使用。

這種防反射膜,也稱增透膜,其作用是盡量抑制透鏡的玻璃表面反射,減小光量損失,使入射光線盡量多透過鏡頭。

鍍膜也取決于處理主法,有特定的分光特性的半透鏡和干涉濾光鏡等,在取景器光學(xué)系統(tǒng)和光源的照明系統(tǒng)中得到使用。

當(dāng)然,初期的照相機(jī)和現(xiàn)代的攝影鏡頭都鍍有薄膜,單個(gè)透鏡組成的鏡頭、兩個(gè)反射面,共有10%光量損失,從照相機(jī)初期的水準(zhǔn),考慮鍍制防反射膜似乎是不必要的。