多層鍍膜技術(shù)
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)的進步和使用范圍不斷擴大,,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準確,,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,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,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,,重新評價經(jīng)改進的膜層,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,1972年9月的西德科隆覽會(photoina)上,,在照相機用蔡司鏡頭中,,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16種鏡頭,。為了區(qū)分“T*鍍膜鏡頭”使用了T*標記,,(紅色T星號)。T*鏡頭通常都是鍍6層膜,,必要時也使用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),。
SUMMAR(1933年),,SUMMITAR(1939年)實現(xiàn)了4組透鏡結(jié)構(gòu),孔徑達到F2,,采用新設(shè)計的膜層,,使其達到更佳的實用效果,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6組7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,。
※日本美能達鏡頭
多層鍍膜歷史中的美能達2層膜(消色差膜)
千代膜歷史中的美能精工(現(xiàn)為美能達)半幅spring照相機的美能達semina鏡頭,,于1946年8月推出。這是由大阪工業(yè)試驗所協(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Proma和Euiko鏡頭共3種,。
1956年美能達照相機公司成功實現(xiàn)了氟化鎂(MgF2)和酸化銻sb2o3組成的雙層防反射處理技術(shù)實用化,,以“消色差膜”為目的,使用在美能達
目前,美通達公司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代
1969年,,旭光學工業(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。高要求光學系統(tǒng)必須使用高性能膜系,。
以往的鍍膜透鏡從1個面反射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相機的可換鏡頭,1971年實現(xiàn)商品化,,包括有標準鏡頭50mmF1.4及55mmF1.8,,變焦鏡頭85-210mmF4.5等,從魚眼
SMC鏡頭反射率極低,僅0.2%,,有非常優(yōu)良描寫性能,,從強光(高光)到陰影均有清晰的反差表現(xiàn)。逆光時會出光暈和幻像,,在惡劣攝影條件下,,會使鮮明優(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、鏡片拋光,、鏡頭材料的檢層層把關(guān),。同時,1件件透鏡進行鍍膜、從透鏡設(shè)計階段到制品完成都進行*的檢查,。利用與多層鍍膜并列的防光暈?zāi)有Ч?,減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)計的6組7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)量達到高品質(zhì)定焦標準鏡頭極限水平,。FA鏡頭采用了多層鍍膜和防光暈?zāi)印⒚總€賓得鏡頭均冠以SMC標記,,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,,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
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,,忠實調(diào)整個色彩的平衡。佳能的S,、C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,、S,、C),主要用于電視攝影機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。
S,、S,、C在1970年科隆博覽會上發(fā)表,1971年3月用于攝影鏡頭,,在3個品種:魚眼鏡頭7.5mmF5.6,,標準FD55mmF1.2和新產(chǎn)品FD55mmF1.2AL上使用。1973年2月,,全面使用S,、S,、C膜系,有15mmF2.8 S,、S,、C、FD20mmF2.8 S,、S,、C及TS35mmF2.8 S、S,、S,、C3個新產(chǎn)品,佳能F-1用FD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,,進行多層膜鍍制后光的透過率能高達99.9%以上,,隨之可獲得忠實的色彩再現(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,。
在1970年科隆博覽會上,日本光學工業(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1971年3月,,使用在尼柯爾自動35mmF1.4鏡頭上,,4月開始引入28mmF2鏡頭,1972年7月在標準鏡頭50mmF
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,,真實重現(xiàn)階調(diào)分布,,。尼康公司為此目標作發(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1996年10月推出的AIAF Zoom尼康ED 80-200mmF2.8D新(11組16片)和AiAF Zoom24-120mmF3.5-5.6D(11組15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,不使畫面整體的反差下降,,布且對高光和陰影細部描寫也產(chǎn)生十分不利影響,。同時,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)計新概念的高性能多層鍍膜鏡頭,便于進一瞳發(fā)揮膠片潛力,。zui近的膠片與以往比較已有明顯改進,。
從照相機廠知悉,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,認為像質(zhì)還是老鏡頭好,,其實,,當前生產(chǎn)的新的膠片性能顯示,新設(shè)計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,。
裝在照相機上的攝影用鏡頭,一般要進行防反射膜處理,。除照相機鏡頭外,,望遠鏡、雙筒顯微鏡,、眼鏡,,還有航空光學儀器和汽車的計數(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,在取景器光學系統(tǒng)和光源的照明系統(tǒng)中得到使用,。
當然,,初期的照相機和現(xiàn)代的攝影鏡頭都鍍有薄膜,單個透鏡組成的鏡頭,、兩個反射面,,共有10%光量損失,,從照相機初期的水準,考慮鍍制防反射膜似乎是不必要的,。