Kamera, lens ve görüntüleme sistemleri için optik kaplamalar

Fotoğrafçılığın ve görüntüleme teknolojisinin gelişimi boyunca, optik kaplamalar her zaman "görünmez kahramanlar" rolünü oynadı.İlk film kameralarının tek lensinden günümüzün profesyonel tek lensli refleks kameralarının karmaşık optik modüllerine kadar, aynasız kameralar ve endüstriyel görüntüleme sistemleri, optik kaplamalar, yansımayı düzenleyerek lenslerin optik performansını aşırıya taşıdı.Işığın kırılma ve emilim özellikleriOptik bileşenlerin yüzeyini kaplayan bu özel film, kalınlığı genellikle nanometre olarak ölçülse de, görüntünün netliğini doğrudan belirler.Renk yeniden üretimi ve ışık kullanım oranı, ve modern görüntüleme sistemleri için vazgeçilmez bir çekirdek teknoloji haline geldi.

Optik kaplamaların temel değeri ışığın yayılması sırasında doğuştan gelen kayıpların kesin kontrolünde yatmaktadır.Kaplamamış optik camın yüzeyi, hava ve cam arasındaki kırılma indeksi farkı nedeniyle yaklaşık% 4'lük bir yansıma kaybına uğrayacaktır.Katman koruması olmadan, birden fazla grup lensli bir kamera merceğinin yansıma kaybı %30'dan fazla olabilir.Bu, sadece yeterli görüntü parlaklığına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda lensler arasındaki birden fazla yansıma nedeniyle "parlama" ve " hayalet"e neden olurOptik kaplamalar, ince film müdahalesi prensibi ile,yansıtılan ışığı birbirini iptal ederken, iletilen ışığın yoğunluğunu arttırır, bu sorunu temel olarak çözüyor.

Fonksiyonel gereksinimlere göre, kameralar ve görüntüleme sistemlerindeki optik kaplamalar çeşitlendirilmiş bir sistem oluşturdu.Filtre filmleri ve aşınmaya dayanıklı filmler en yaygın olanlardır.En yaygın olarak kullanılan tip yansıma karşıtı kaplamadır. Tasarım kavramı, farklı kırılma endekslerine sahip (silikon dioksit,Titanyum dioksit) lens yüzeyinde, böylece filmin üst ve alt yüzeylerinde yansıyan ışık fazları karşıt olur ve böylece müdahale iptaline ulaşılır.Yüksek kaliteli yansıma karşıtı kaplamalar tek bir yüzeyin yansıma gücünü 0'dan aşağı indirebilirÇoklu merceklerden oluşan teleobjektifler için, toplam ışık geçirgenliğini% 70'ten% 95'e kadar artırabilir ve düşük ışık koşullarında resimleri daha parlak ve daha ayrıntılı hale getirebilirler.Günümüzde yaygın olarak görülen mavi mor veya yeşil yansımaz filmler, birden fazla medya katmanının üst üste konulmasından sonra görsel sunumlardır..

Yansıtıma karşıtı filmler ve filtre filmleri, özel görüntüleme gereksinimlerini karşılamakta rol oynar.Yüksek kırılma indeksi olan malzemelerin (zink sülfür gibi) üst üste konması yoluyla, belirli dalga boylarının yansıma kapasitesini %90'ı aşarak net bir vizör görüntüsü sağlar.Filtre filmi, üç temel rengin - kırmızı - ışık akışını hassas bir şekilde kontrol eder., yeşil ve mavi - seçici emilim ve iletim yoluyla gerçekçi renk üretimini elde ederek.Özel filtre filmleri de sapık ışığı filtreleyebilir, sadece hedef dalga boyundaki ışığın geçmesine izin verir, böylece denetlenen nesnenin ince kusurlarını vurgular.

Optik performans düzenlemesine ek olarak, aşınmaya dayanıklı ve koruyucu kaplamalar da lenslerin "koruyucuları"dır.Kullanım sırasında parmak izleri ve çevresel erozyonFluor veya silikon dioksit içeren aşınmaya dayanıklı kaplamalar, lens yüzeyinde günlük aşınmaya karşı dayanıklı olmakla birlikte, H veya daha yüksek bir sertlik ile koruyucu bir katman oluşturabilir.aynı zamanda parmak izi yapışmasını azaltır ve temizlemeyi kolaylaştırır.. 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, optik sistemin istikrarlı çalışmasını sağlar.

Optik kaplamaların hazırlama teknolojisi, erken vakum buharlaşmasından, manyetron püskürtmesi ve iyon ışını destekli deppozisyon gibi günümüzün yüksek hassasiyetli süreçlerine uzun süredir gelişmiştir.Magnetron püskürtme teknolojisi, hedef malzemeyi yüksek enerjili iyonlarla bombardıman ederek 1 nanometreden daha küçük bir kalınlık hatası olan çok katmanlı filmler hazırlayabilir, hedef malzemenin atomlarının lens yüzeyinde eşit şekilde depolanmasına neden olur ve karmaşık optik tasarım gereksinimlerini karşılar.İyon ışın yardımıyla çökme, filmin yoğunluğunu ve yapışkanlığını daha da artırabilir., kaplamanın uzun süreli kullanım sırasında düşme olasılığını azaltır.Bu gelişmiş süreçlerin uygulanması, modern lens kaplamalarının şeffaflık arttırması gibi birden fazla fonksiyonu aynı anda gerçekleştirmesini sağlar., aşınma direnci ve su direnci, "kompozit optik kaplama" sistemi oluşturur.

Görüntüleme teknolojisinin yüksek çözünürlüğe, minyatürleşmeye ve zekaya doğru gelişmesiyle birlikte, optik kaplamalar da sürekli atılımlar yapıyor.Cep telefonu kameralarının periskop lenslerinde, ultra ince ve hafif nano kaplama, küçük boyutlu lenslerin optik kaybı sorununu çözdü.Kızılötesi veya ultraviyole bantı için özel bir kaplama, kameranın insan gözüne görünmeyen kozmik ışığı yakalamasını sağlarYapay zeka destekli görüntüleme cihazlarında, kaplamaların ve algoritmaların işbirliğiyle optimize edilmesi, görüntülerin dinamik aralığını ve sinyali gürültü oranını daha da artırır.

Film çağından dijital çağa kadar, optik kaplamalardaki her ilerleme görüntü kalitesi açısından bir sıçrama yaptı.Işığın görüntüleme gereksinimlerine daha iyi hizmet etmesini sağlamak için nanometre düzeyinde hassas bir kontrol kullanırGelecekte, yeni malzemelerin (iki boyutlu malzemeler gibi) ve yeni süreçlerin geliştirilmesiyle,optik kaplamalar daha hassas spektral kontrol ve daha iyi çevresel uyarlanabilirlik elde edecektir, kameralar, lensler ve çeşitli görüntüleme sistemleri için daha geniş uygulama alanları açıyor ve ışık ve gölge dünyasında "görünmezlik" efsanesini yazmaya devam ediyor.