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常见的镀膜术语和镀膜形式

shunter发表于牧夫天文论坛


  由于镀膜技术发展迅速,本人了解的有限,所以仅仅对日常中的一些镀膜说说,而且这些镀膜是本人比较了解的。这些内容都是比较通用的,如果各家自己叫的,因为本人不可能对各家的都了解,如果是本人不了解的,就不叙述了。

  我们拿起一个光学产品,上面往往有些标示,把产品规格写出来。但是对于望远镜和摄影镜头来说,往往还有其他的一些东西,常见的是对镀膜的说明,比如:COATING,FULLY COATING,MULIT-COATING,FULLY MULIT-COATING等。

  下面我就一一为大家说明一下。

  COATING:这个标示的意思是,本产品内包含镀膜镜片。我个人的看法:这个产品不要购买,因为,这个产品十有八九只是前后2个表面镀膜了。这样做的目的是降低成本。如果它所有表面镀膜了,一般不会这样标示的,而是采用下面要说的标示。

  FULLY COATING(缩写FC):这个标示的意思是,本产品所有和空气接触的表面都镀膜了。但是,这个镀膜正常情况下一般是单层膜。因为只要有一个面是多层膜,它就不会这样标示,而是采用下面的标示。

  MULIT-COATING(缩写MC):这个标示的意思是,本产品至少有一个和空气接触面是多层镀膜。通常有这个标示的,如果表面没有多层镀膜,一般都会镀单层膜的,因为既然镀了一个多层,成本的考虑上,没必要再节约其他的单层镀膜了。

  FULLY MULIT-COATING(缩写FMC):这个表示的意思是,本产品所有和空气接触的面都有多层镀膜。

  从上面的叙述中,我们提取几个关键词:和空气接触的面,镀膜,多层镀膜。下面逐一解释。

  和空气接触的面:通常使用的光学产品都是在空气中,镜片之间也是空气,所以我特别提到和空气接触的面。与之相对应的就当然有一个:不和空气接触的面。不和空气接触的面,在通常使用中,就只有胶合镜片的胶合面。这个面在惯例上,是不需要镀膜的。当然,也有些厂家出于某些考虑,也镀,但是一般是镀单层的。我曾经加工过一个镜片,据说是给松下公司的,就有一个胶合面要镀单层的AL2O3。

镀膜:指在镜片表面通过某些方法,沉积若干化学物质。镀膜本身是一个很广泛的概念,它本身就包含了多层镀膜,但是在日常使用中,我们通常说的是单层镀膜,而且因为生产上单层镀膜一般用的是氟化镁,所以没有特别说明,镀膜一般是指单层的氟化镁。

多层镀膜:指在镜片表面通过某些方法,沉积2层或以上的不同化学物质。我们日常中使用了很多多层镀膜,比如数码相机中的红外截止滤镜,就是镀了30层以上的膜。但是日常中说的多层镀膜,一般是指多层减反膜。

  这里需要说一下,如果多层镀膜控制不好的话,镜片的反射率可能比单层膜还差。

  再说说蓝膜,红膜,绿膜,宽带膜等。

蓝膜:蓝膜一般是单层的,镀膜的时候,中心波长控制在570左右,整个玻璃就呈现蓝色。反射曲线如下:

红膜:红膜倒是不折不扣的多层膜,因为我实在用一层镀不出来,但是红膜在天文中被人骂的狗血淋头,也是有原因的。因为红膜实在反射了太多的光线了。而且在实际使用中有偏色。我们先看一个比较好的红膜。

  其实很简单,就是把红色光线反射出来了。不过,我想一般地摊上的红膜不会有上面的曲线的,上面的曲线实际是红外截止膜的前半段,使用了30多层。但是实际的红膜我没见过曲线,所以不好说。但是看到红膜亮晶晶的,可以看出,不会是好镀膜。

绿膜:多层绿膜现在比较流行,原因是多方面的。第一:一般的绿膜确实是真正的减反膜,对光线的透过率还是可以的,第二:厂家控制起来容易些,因为人眼对绿色比较敏感,当厂家镀膜发生漂移时,实际效果看起来差别不大。
下面是一个多层绿膜,用了4层。

  可以看到,在550NM左右,有一个反射峰,我们看到的绿色主要是那里呈现出来的。

宽带膜:宽带膜其实是一个非常模糊的概念。到底多宽叫宽带?反射率在多少以下才算?可见光一般是按400~700NM算的,整个可见光也就300NM,多宽算宽带呢?按一般望远镜厂的指标,带宽200NM之内,反射率1%以下,就算宽带了。如果带宽到250NM,反射率1%以下,可以算超宽带。

  上面我们默认宽带膜是减反膜,其实宽带膜也可以是高反膜。不过,我们还是按约定俗成的说法。

  同时,按一般的镀膜设计和控制水平,如果带宽做到200NM,反射率1%以下,一般4~5层可以搞定。如果做到250NM,没有个6~7层是搞不定的。

  下面是一个超宽带的镀膜,用了6层,虽然理论上达到了300NM,但是实际控制中,能做到260NM就可以了。


  估计有人已经看到了,上面一直讨论的镀膜,其实是单个镜片表面的镀膜。而实际使用中,不可能只有一个面的,整个望远镜或镜头有很多个表面组成的。这样,我们就要谈谈镜头里大家经常提到的T*(ZEISS),HFT(ROLLEI)和SMC(PENTAX)了。
从我掌握的资料来看,T*和HFT的功能类似,都是针对色彩还原而特别设计的,而且它考虑的是整个镜头的透过率。色彩还原在国际上有一个专门的CCI指数进行标定的。具体CCI指数如何计算出来的,我们可以不考虑,先了解一下什么是CCI指数。

彩色贡献指数(Color Contribution Index)
  彩色贡献指数(CCI)是评价镜头彩色平衡特性的重要指标,通常以摄影镜头对彩色胶片感红层(R)、感绿层(G)、感蓝层(B) [RGB三原色] 的各层的相对贡献率来表示。ISO-CCI值是摄影镜头色贡献指数的国际标准, 其含义是摄影镜头光谱透过率分布(从370nm~680nm)满足感光载体(彩色胶卷)的光谱感光需求,能按绝大多数人的喜好再现被摄物的色彩。要保证这一点,并不是要求在可见光区(370nm~680nm)的光谱范围内透过率一致。而是分为三个波段(即蓝光、绿光和红光),它们有不同的透过率要求。

  根据ISO 6728-1983的规定:色彩平衡的摄影镜头的标准彩色贡献指数各分量B/G/R分别为0/5/4。允许误差标准是:-4~+3/3~5/2~5。

  彩色贡献指数的方法将镜头的色彩还原特性数值化,从而具有表示简单明了的特点,也便于用来比较。

  从上面可以看出,镜头不是对所有光线一样的透过率是最好的,考虑到接收器,需要不同的透过率。而整个镜头除了镀膜外,还有镜片对光线的吸收不一样,这样,就需要将整个镜头一起考虑。T*和HFT并不是单个表面的镀膜指标,而是整个镜头一起考虑的,也许某个面的曲线不是很漂亮,但是,为了整个镜头的CCI,它可能需要牺牲了。同样道理,就算每个面的曲线都非常漂亮,最后整体的CCI指数也许出问题了。这样的情况,本人就碰到过,当时是给某日本公司的相机提供镜头,在检测后发现CCI指数出问题了,拍出来的图片偏蓝,最后解决方法是,将某个面的曲线故意做出问题,最后CCI指数检测顺利通过。

  还有PENTAX的SMC镀膜,从公开的资料看,其核心似乎是:7层镀膜,0.2%反射率,这个和T*和HFT就不是一样了,做0.2%的反射率不是很难的,说白了,SMC也就是一个比较好的减反膜。

  上面的说法主要用在望远镜里,但是还是要注意,望远镜里的棱镜,正常情况下是不镀膜的。有的高档望远镜里的棱镜镀过膜,但是是什么镀膜,就难说了。我以前见过CANON外发的棱镜,全表面镀单层减反膜。另外,最近在望远镜业内出现了“相位膜”,也是镀在棱镜上的,据称可以提高透过率2%。

  前面文章里所说的镀膜,均是不考虑棱镜镀膜的,请注意。

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