Couches optiques pour appareils photo, lentilles et systèmes d'imagerie

Tout au long du développement de la photographie et de la technologie d'imagerie, les revêtements optiques ont toujours joué le rôle de "héros invisibles".Des lentilles simples des premières caméras à film aux modules optiques complexes des caméras réflexes professionnelles d'aujourd'hui, les appareils photo sans miroir et les systèmes d'imagerie industrielle, les revêtements optiques ont poussé les performances optiques des lentilles à l'extrême en régulant la réflexion,caractéristiques de réfraction et d'absorption de la lumièreCe film spécial qui recouvre la surface des composants optiques, bien que son épaisseur soit souvent mesurée en nanomètres, détermine directement la clarté de l'image.taux de reproduction des couleurs et d'utilisation de la lumière, et est devenue une technologie de base indispensable pour les systèmes d'imagerie modernes.

La valeur fondamentale des revêtements optiques réside dans le contrôle précis des pertes inhérentes lors de la propagation de la lumière.La surface du verre optique non recouvert subira une perte de réflexion d'environ 4% en raison de la différence d'indice de réfraction entre l'air et le verre.Un objectif de caméra avec plusieurs groupes de lentilles, sans protection par revêtement, peut accumuler une perte de réflexion de plus de 30%.Cela conduit non seulement à une luminosité d'image insuffisante, mais provoque également des "éblouissements" et des "fantasmes" en raison de multiples reflets entre les lentillesLes revêtements optiques, par le principe de l'interférence de film mince,faire que la lumière réfléchie s'annule mutuellement tout en augmentant l'intensité de la lumière transmise, résolvant fondamentalement ce problème.

Selon les exigences fonctionnelles, les revêtements optiques des caméras et des systèmes d'imagerie ont constitué un système diversifié, parmi lesquels des films antireflet, des films antireflet, des films anti-démontage et des films anti-démontage.Les films filtrants et les films résistants à l'usure sont les plus courantsLe revêtement antireflet est le type le plus largement utilisé. Son concept de conception consiste à déposer plusieurs couches de films diélectriques avec des indices de réfraction différents (tels que le dioxyde de silicium,le dioxyde de titane) sur la surface de la lentille, de sorte que les phases lumineuses réfléchies sur les surfaces supérieure et inférieure du film sont opposées, obtenant ainsi une annulation des interférences.Des revêtements antireflet de haute qualité peuvent réduire la réflectivité d'une seule surface à moins de 0Pour les téléobjectifs composés de plusieurs lentilles, ils peuvent augmenter la transmission lumineuse totale de 70% à plus de 95%, rendant les images plus lumineuses et plus détaillées dans des conditions de faible luminosité.Les films anti-réflexion bleu-violet ou vert courants sont précisément la présentation visuelle après superposition de plusieurs couches de supports..

Dans le viseur ou le système de mesure de la distance d'une caméra, le film antireflet,par superposition de matériaux à haut indice de réfraction (tels que le sulfure de zinc)Dans la photographie couleur, la réflectivité des longueurs d'onde spécifiques de la lumière dépasse 90%, ce qui assure une image claire du viseur.le film filtre contrôle avec précision le flux lumineux des trois couleurs primaires - rougeDans les systèmes d'imagerie utilisés pour l'inspection industrielle, les couleurs de l'écran sont de couleur verte et de couleur bleue, grâce à une absorption et une transmission sélectives, ce qui permet une reproduction de couleur réaliste.Les films filtrants dédiés peuvent également filtrer la lumière perdue, permettant à la seule lumière de la longueur d'onde cible de passer, mettant ainsi en évidence les défauts subtils de l'objet inspecté.

En plus de la régulation optique des performances, les revêtements résistants à l'usure et les revêtements de protection sont également les "gardiens" des lentilles.les empreintes digitales et l'érosion environnementale pendant l'utilisationLes revêtements résistants à l'usure contenant du fluor ou du dioxyde de silicium peuvent former une couche protectrice d'une dureté H ou supérieure à la surface de la lentille, qui non seulement résiste à l'usure quotidienne,mais aussi réduire l'adhérence des empreintes digitales et faciliter le nettoyage. Imaging equipment used in extreme environments (such as outdoor exploration cameras and aerospace remote sensing lenses) also features special protective coatings that can resist high and low temperatures as well as chemical corrosion, assurant le fonctionnement stable du système optique.

La technologie de préparation des revêtements optiques a longtemps évolué de l'évaporation sous vide précoce aux procédés de haute précision actuels tels que le pulvérisation par magnétron et le dépôt assisté par faisceau ionique.La technologie de pulvérisation par magnétron peut préparer des films multicouches avec une erreur d'épaisseur inférieure à 1 nanomètre en bombardant le matériau cible avec des ions à haute énergie, ce qui fait que les atomes du matériau cible sont déposés uniformément sur la surface de la lentille, répondant aux exigences de la conception optique complexe.Le dépôt assisté par un faisceau d'ions peut encore améliorer la densité et l'adhérence du film, ce qui réduit les risques de chute du revêtement lors d'une utilisation prolongée.L'application de ces procédés avancés permet aux revêtements de lentilles modernes d'accomplir simultanément plusieurs fonctions telles que l'amélioration de la transparence, résistance à l'usure et résistance à l'eau, formant un système de "couche optique composite".

Avec le développement de la technologie d'imagerie vers la haute résolution, la miniaturisation et l'intelligence, les revêtements optiques font également constamment des percées.Dans les lentilles du périscope des caméras de téléphones portablesDans le système d'imagerie de l'astrophotographie professionnelle, le nano-couchage ultra-mince et léger a résolu le problème de perte optique des lentilles de petite taille.un revêtement spécial pour la bande infrarouge ou ultraviolette permet à l'appareil photo de capturer la lumière cosmique invisible à l'œil humainDans les appareils d'imagerie assistés par l'IA, l'optimisation collaborative des revêtements et des algorithmes améliore encore la plage dynamique et le rapport signal-bruit des images.

De l'ère du cinéma à l'ère numérique, chaque avancée dans les revêtements optiques a entraîné un bond en avant dans la qualité de l'image.il utilise un contrôle précis au niveau des nanomètres pour rendre la lumière plus adaptée aux exigences d'imagerieDans l'avenir, avec le développement de nouveaux matériaux (tels que les matériaux bidimensionnels) et de nouveaux procédésLes revêtements optiques permettront un contrôle spectral plus précis et une meilleure adaptabilité à l'environnement, ouvrant des espaces d'application plus larges pour les appareils photo, les lentilles et divers systèmes d'imagerie, et continuent à écrire la légende de l'"invisibilité" dans le monde de la lumière et de l'ombre.