42054207

Просветление оптики объективов.

Опубликовано:Инструменты фотографа.|Tags: фотообъективы|By: Алексей Макеев|21/04/20133 комментария

С рассмотренным ранее вопросом светосилы объектива связано просветление линз объектива.

Оптические поверхности, в том числе линзы, не только пропускают свет, но и частично отражают. Так при нормальном падении лучей (перпендикулярно к оптической поверхности) на границе воздух и оптическая поверхность отражения в видимой области спектра (при длине волны света λ=400 — 700 нм) могут составлять до 10%. А в сложных объективах, имеющих значительное число поверхностей, потери света могут составлять 70% и более. Следует добавить также, что многократное отражение от поверхностей внутри объектива приводит к появлению рассеянного света, который попадает на светоприемник и приводит к ухудшению качества изображения.

Особенно заметно поглощение света стеклом в коротковолновой области спектра ( для синих и фиолетовых лучей), причем оно тем сильнее, чем больше суммарная толщина линз. Это поглощение зависит и от типа оптического стекла.

Величина относительного отверстия объектива, рассчитанная по геометрическим параметрам оптической системы, не учитывает потери света в объективе. Поэтому сравнение светосилы разных объективов по оптическим системам или другим характеристикам путем сопоставления их относительных отверстий является неточным.

Просветление оптики.

Для борьбы с этим явлением служит просветление оптики.

Просветление оптики основано на следующем явлении физической оптики.

Если на оптическую поверхность нанести тонкую прозрачную пленку из другого материала с другим коэффициентом преломления, то свет, падающий на оптическую поверхность отражается уже от двух поверхностей. Яркость отраженных лучей будет не просто суммироваться а складываться по законам волновой механики. Это явление называется интерференцией света. При этом если отраженные волны света будут совпадать по фазе, т. е. максимум одной волны совпадет с максимумом другой, то яркости их сложатся, и отраженный свет усилится, но если отраженные волны окажутся в противофазе, т. е. максимум одной волны совпадет с максимум другой, но имеющим противоположное направление (см. рис.1), тогда при их сложении яркости вычтутся, и при их равенстве получится нулевая яркость или близкая к нулю.

Рис.1.

Условием погашения отраженных лучей является соотношение коэффициентов отражения стекла линзы и просветляющей пленки и толщины пленки, при которых толщина пленки равна четверти длины волны падающего света ( а точнее равна нечетному количеству четвертей длины волны). Соотношение коэффициентов преломления пленки и стекла должны удовлетворять условию: n₁² = n₀  • n_{s ,} где  n₀  и   n_s  — коэффициенты преломления оптических сред, граничащих с пленкой, чаще всего  n₀   –   коэффициент преломления воздуха,  см. рис.1. Отраженный свет ослабляется тем сильнее, чем больше разность: n_s – n₀ . Если n₀  >  n_s  , то отраженный свет наоборот усилится.

Путем подбора толщины и материала нанесенной на линзу пленки можно смещать минимум отражения в разные области спектра света.

Так в черно-белой фотографии применяют объективы с минимальным отражением в желтой части спектра ( λ = 555 нм ), в которой чувствительность человеческого глаза является наибольшей. Поверхность таких объективов в отраженном свете имеет пурпурный оттенок (так называемая голубая оптика).

Рис.2. Просветленный объектив.

Для цветной фотографии добиваются минимального отражения в голубой области спектра, в отраженном свете поверхность такого объектива выглядит янтарной. Янтарное просветление применяется для светосильных объективов с линзами большой толщины, изготовленных из сильно преломляющих стекол, в том числе лантановых (рис.3).

Рис.3.

При просветлении оптики происходит заметное увеличение освещенности изображения, следовательно увеличение светосилы объектива.

Просветление оптики  не только снижает потери света, но и положительно сказывается на качестве изображения, в частности на частотно-контрастных характеристиках объектива, т. е. улучшает контрастность изображения, а также повышает разрешающую силу.

Для фотолюбителей необходимо обратить внимание на то, что пленка, нанесенная на внешнюю поверхность линзы объектива – тонкая и требует аккуратного обращения. Нельзя объектив протирать тряпочкой, даже чистой. Допускается только смахивание пыли чистой беличьей кисточкой, легким прикосновением или сдувать пыль с помощью груши. Промывать объектив спиртом также не рекомендуется, спирт оставляет белые следы.

Аккуратное обращение с оптикой — залог хорошего качества изображения.

Дорогие друзья, если вам показался интересным приведенный материал, не сочтите за труд поделиться с друзьями в социальных сетях, поставить g+1, ретвит.

А на закуску вам ролик с мудрыми мыслями Омара Хайяма: