پوشش های نوری برای دوربین ها، لنز ها و سیستم های تصویربرداری

در طول توسعه تکنولوژی عکاسی و تصویربرداری، پوشش های نوری همیشه نقش "قهرمانان نامرئی" را بازی کرده اند.از لنز های تک منظره ای دوربین های فیلمبرداری اولیه تا ماژول های پیچیده نوری دوربین های عکاسی تک منظره ای حرفه ای امروزدوربین های بی آینه و سیستم های تصویربرداری صنعتی، پوشش های نوری عملکرد نوری لنز را با تنظیم بازتاب به افراط رسانده اند.ویژگی های شکستگی و جذب نوراین فیلم ویژه که سطح اجزای نوری را پوشش می دهد، اگرچه ضخامت آن اغلب در نانومتر اندازه گیری می شود، به طور مستقیم وضوح تصویر را تعیین می کند.بازتولید رنگ و میزان استفاده از نور، و تبدیل به یک تکنولوژی هسته ای ضروری برای سیستم های تصویربرداری مدرن شده است.

ارزش اصلی پوشش های نوری در کنترل دقیق زیان های ذاتی در طول گسترش نور است.سطح شیشه نوری بدون پوشش از دست دادن انعکاس حدود 4٪ به دلیل تفاوت در شاخص شکنندگی بین هوا و شیشه رنج می بردیک لنز دوربین با چندین گروه لنز، بدون پوشش حفاظت می تواند از دست دادن بازتاب بیش از 30٪ را جمع آوری کند.این امر نه تنها منجر به روشنایی تصویر ناکافی می شود بلکه باعث "بخشیدن" و "شبح شدن" به دلیل بازتاب های متعدد بین لنز ها می شودپوشش های نوری، از طریق اصل تداخل فیلم نازک،باعث می شود نور منعکس شده یکدیگر را لغو کند در حالی که شدت نور منتقل شده را افزایش می دهد، اساسا این مشکل را حل می کند.

با توجه به الزامات کاربردی، پوشش های نوری در دوربین ها و سیستم های تصویربرداری یک سیستم متنوع را تشکیل داده اند، از جمله فیلم های ضد انعکاس، فیلم های ضد انعکاسفیلم های فیلتر و فیلم های مقاوم در برابر لباس رایج ترین هستندپوشش ضد انعکاس به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. مفهوم طراحی آن قرار دادن چندین لایه از فیلم های دی الکتریک با شاخص های انشعاب مختلف (مانند دی اکسید سیلیکون، دی اکسید سیلیکون، دی اکسید سیلیکون، دی اکسید سیلیکون) است.دی اکسید تیتانیوم) روی سطح لنز، به طوری که فاز های نوری منعکس شده در سطوح بالای و پایین فیلم مخالف هستند، بنابراین لغو تداخل را به دست می آورند.پوشش های ضد انعکاس با کیفیت بالا می توانند انعکاس یک سطح را به کمتر از 0 کاهش دهند.1٪ برای لنز های تله فوتو که از چندین لنز تشکیل شده اند، می توانند انتقال نور کل را از 70٪ به بیش از 95٪ افزایش دهند و تصاویر را در شرایط کم نور روشن تر و دقیق تر کنند.فیلم های ضد انعکاس آبی بنفش یا سبز رایج که امروزه دیده می شوند دقیقاً ارائه بصری پس از چند لایه رسانه ای هستند.

فیلم های ضد انعکاس و فیلم های فیلتر نقش مهمی در پاسخگویی به الزامات تصویربرداری خاص دارند.از طریق قرار دادن مواد با شاخص شکنندگی بالا (مانند سولفید روی)، باعث می شود بازتاب طول موج های خاص نور بیش از 90٪ باشد و یک تصویر واضح در کاوشگر را تضمین کند.فیلم فیلتر به دقت جریان نور سه رنگ اصلی را کنترل می کند - قرمز، سبز و آبی - از طریق جذب و انتقال انتخابی، به دست آوردن بازتولید رنگی واقعی.فیلم های فیلتر اختصاصی نیز می توانند نور بیگانه را فیلتر کنند، اجازه می دهد که فقط نور طول موج هدف از طریق عبور، در نتیجه برجسته کردن نقص های ظریف از شی مورد بررسی است.

علاوه بر تنظیم عملکرد نوری، پوشش های مقاوم به لباس و محافظ نیز "حافظان" لنز هستند. لنز های دوربین اجتناب ناپذیر تحت اصطکاک قرار می گیرند.اثر انگشت و فرسایش محیط زیست در طول استفادهپوشش های مقاوم در برابر فرسایش حاوی فلور یا دی اکسید سیلیکون می توانند یک لایه محافظ با سختی H یا بالاتر را بر روی سطح لنز تشکیل دهند که نه تنها می تواند به فرسایش روزانه مقاومت کند، بلکه می تواند در برابر فرسایش روزانه مقاومت کند.اما همچنین به کاهش چسبندگی اثر انگشت و تسهیل تمیز کردن. 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، تضمین عملکرد پایدار سیستم نوری.

فناوری آماده سازی پوشش های نوری مدت ها است که از تبخیر اولیه خلاء به فرآیندهای دقیق امروز مانند اسپتر کردن مغناطیس و رسوب کمک شده توسط پرتو یون تکامل یافته است.تکنولوژی اسپتر کردن مغناطیس می تواند فیلم های چند لایه ای را با خطای ضخامت کمتر از یک نانومتر با بمب گذاری مواد هدف با یون های پر انرژی آماده کند، باعث می شود که اتم های ماده هدف به طور یکنواخت بر روی سطح لنز قرار گیرند و نیازهای طراحی نوری پیچیده را برآورده کنند.رسوب با کمک پرتوی یون می تواند تراکم و چسبندگی فیلم را بیشتر کند، باعث می شود که احتمال سقوط پوشش در طول استفاده طولانی مدت کمتر باشد.استفاده از این فرآیندهای پیشرفته باعث می شود که پوشش های لنز مدرن به طور همزمان چندین عملکرد مانند افزایش شفافیت را به دست آورند، مقاومت در برابر لباس و مقاومت در برابر آب، تشکیل یک سیستم "پوشش نوری ترکیبی".

با توسعه تکنولوژی تصویربرداری به سمت وضوح بالا، کوچک سازی و هوش، پوشش های نوری نیز به طور مداوم پیشرفت می کنند.در لنز های پریسکوپ دوربین های تلفن همراه، پوشش نانو بسیار نازک و سبک مشکل از دست دادن نوری لنزهای کوچک را حل کرده است.پوشش اختصاصی برای باند مادون قرمز یا ماوراء بنفش باعث می شود دوربین نور کیهانی را که برای چشم انسان نامرئی است، ضبط کنددر دستگاه های تصویربرداری با کمک هوش مصنوعی، بهینه سازی همکاری پوشش ها و الگوریتم ها دامنه پویایی و نسبت سیگنال به نویز تصاویر را بیشتر افزایش می دهد.

از عصر فیلم تا عصر دیجیتال، هر پیشرفت در پوشش های نوری باعث یک جهش در کیفیت تصویر شده است.از کنترل دقیق در سطح نانومتر استفاده می کند تا نور بهتر به نیازهای تصویربرداری پاسخ دهد.در آینده، با توسعه مواد جدید (مانند مواد دو بعدی) و فرآیندهای جدید،پوشش های نوری کنترل طیف دقیق تر و سازگاری بهتر با محیط زیست را به دست می آورند، باز کردن فضاهای کاربردی گسترده تر برای دوربین ها، لنزها و سیستم های تصویربرداری مختلف، و همچنان به نوشتن افسانه "ناپیدایی" در جهان نور و سایه.