鏡頭鍍膜是利用真空蒸(zhēng)汽沉積技術在鏡頭上(shàng)布置的一層極薄透明的膜。其作用主要在(zài)於增加光線的穿透量、減少眩光及鬼影、得到最佳的顏色平衡或者是(shì)保護鏡頭。
超級光譜鍍膜
當光線經過鏡頭時,約有4%-10%的光線被反射,這將導致(zhì)在成像中嚴重的光損耗。同時,光線又會在鏡頭內部(bù)重複反射,最後在傳(chuán)感器或膠片(piàn)上形成眩光或鬼影。這種有害的反射可以通過加裝具有寬(kuān)光譜覆蓋範(fàn)圍的多層鍍膜來避免(miǎn),另外每層鍍(dù)膜不相(xiàng)同的(de)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(suǒ)需要的不同反射(shè)率來進行分(fèn)別加工。
▲未鍍膜光學元件的光線反射
有些種類的玻璃,特別是具備高反射率性質的玻璃,由於其含有的某些成分會導致這種玻璃對藍光的吸收率略高,因此成(chéng)像顯出黃色。如果這種“呈黃(huáng)”元件也像其他鏡頭一樣鍍了同樣的膜,那最後的圖像也會顯得發黃。為了(le)消除這種色差,佳能的工程師們會在鏡頭(tóu)不產(chǎn)生額外眩光及鬼影的基礎上,另加上一些比如琥珀色(sè)、青色、紫色或(huò)藍色的鍍膜來保證不同型號的EF鏡頭全都能夠拍攝出相對平衡的顏色。
▲超級光譜鍍(dù)膜反光特性對比
事實上,每(měi)一支EF鏡頭都被鍍上了符合佳能基(jī)礎標準的鍍膜(此標準(zhǔn)比國際(jì)標準化組織的設定更加嚴格),稱為“超級光譜鍍(dù)膜”。“超級光譜鍍膜”擁有超高的(de)透光率,能(néng)夠過濾紫(zǐ)外線(xiàn),並且經久耐用(yòng)。
SWC新型防反光鍍膜
SWC(亞波長結構鍍膜)是一項用於防止光線反射的(de)全新鍍膜工藝。如今佳能大部分鏡頭都已經經過真空蒸汽沉積鍍膜(mó)處理,可以在(zài)很大程度上減少眩(xuàn)光(guāng)和鬼影。但是蒸汽鍍膜也有個常見(jiàn)問題,即當光線入射(shè)角增大時防反光效果會降低(dī)。一般曲率較小的透鏡都會有比較大的入射角,因此在此類鏡(jìng)頭表麵的真空蒸汽沉積鍍膜(mó)實際效果會變得更加惡劣,這種(zhǒng)情況隻有通過亞(yà)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(de)光折(shé)射率基本等於1,而光學玻璃(lí)的折射率從1.4覆蓋到1.9。當兩種折射率不同的媒介物質緊密結合於一個平麵,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(rú)果在兩種折射(shè)率不同(tóng)的物質之間有一(yī)段(duàn)空間能夠用於減小折射率的差(chà)值,也(yě)就是讓兩種物質“緩慢而和諧”地融合在一起,那麽鏡頭表麵的(de)反射光就能夠(gòu)被消除(chú),同時也可以為折射光留下傳播路徑。
為此而誕生的SWC看上去是一層很薄(báo)的鍍膜,不過到了納米數量級時,可以看出SWC的微觀結構其實非常複雜。在鍍膜表麵最外側空間,空氣比鍍膜材質占的比例空間要多,但是(shì)越往下層(céng)走則鍍膜的密度(dù)越大,空白空間逐漸減少。這樣通(tōng)過兩種材質的漸變過程,光線不會(huì)直接照射在一個鋒利的“平麵”上,而是(shì)經過一係列(liè)緩衝層才會進入下層透鏡,這(zhè)樣就(jiù)達到了(le)減少光反(fǎn)射的目的,也就是亞波長結構鍍膜的工作原理。
▲SWC塗層示(shì)意圖(tú)
佳能首支應用(yòng)了SWC的(de)攝影鏡頭(tóu)是EF 24mm f/1.4L II USM,它解決了長久以來大曲率透鏡(jìng)的蒸汽沉積鍍膜效果不佳、鏡頭結構受反光效果限製、鬼影眩光根深(shēn)蒂固等諸多問題(tí),為鏡頭設計師們設計(jì)鏡頭提(tí)供了很大(dà)的便利。
氟塗層保護鏡頭遠離塵土
雜物粘貼在鏡頭表(biǎo)麵的頻率和力度(dù)取決於透鏡帶靜電多(duō)少、鏡片潮濕程(chéng)度等等因素。靜電(diàn)是在(zài)機身放(fàng)電的同時鏡頭表麵同時也附帶(dài)上一些帶電粒子,而透鏡表麵的濕潤程度則根據鏡片材質和形(xíng)狀差異而(ér)互不相同。使用氟塗層可以有效(xiào)抑製鏡頭附帶的靜電,同(tóng)時(shí)還能加強鏡片的厭水性質。含有氟塗層的多層鍍膜(mó)鏡(jìng)頭可以非常容(róng)易地清理掉表麵(miàn)灰塵和水漬,一般情況下隻需要氣吹和幹抹布(bù)即可擦除灰塵、潮氣和指(zhǐ)紋而不(bú)必動用危險的專業清洗溶劑。氟塗層不粘雨水,透光性能也與傳統鍍膜相同。EF鏡頭上的氟塗層全都安置在透鏡元件多層鍍膜的外側。
從結構上消除內反射
除了使用鍍膜技術來消除鬼影(yǐng)和眩光外,佳能同時也致(zhì)力於從鏡頭(tóu)結構(gòu)的層麵來避免鏡頭內(nèi)部的多次反射(shè),比如在設計鏡筒結構時,每一處位置的獨立透鏡都被設計成不會對其他鏡(jìng)片造成影響的結構。
另外,靜電植絨技術也是消除光線反射(shè)的有效手段。該技術(shù)是利用靜電植絨工藝直接在需(xū)要進行防反射處理(lǐ)的位置鋪上一層極細微的絨毛(máo),從微觀的角(jiǎo)度(dù)來看,絨毛與(yǔ)接觸麵(miàn)垂直。這項工藝在長焦或超(chāo)長焦定焦鏡頭中已經卓見成效,而在變焦鏡頭和遮(zhē)光罩內側,它也正充分發揮著減少雜光反射的作(zuò)用。
▲EF鏡頭內部植(zhí)絨以減少反光
除了植絨措(cuò)施,依(yī)靠(kào)不同的結構規劃來減少內反射(shè)也是不可或(huò)缺的設計。從(cóng)圖中可見鏡頭內部(bù)有不少阻光槽和刀型片遮蓋住了大量鏡筒內潛在的光反射麵。阻光槽刻在(zài)鏡片的寬邊(biān)上,並且透鏡側麵也進行了(le)防反射塗層加工。這些(xiē)操作(zuò)同時(shí)也運用在了其他各種葉片上,例如電(diàn)磁驅動光圈的葉片邊(biān)緣就經過(guò)了鍍膜,減少反射的同時還(hái)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子