Lớp phủ quang cho máy ảnh, ống kính và hệ thống hình ảnh

Trong suốt sự phát triển của công nghệ chụp ảnh và hình ảnh, lớp phủ quang học luôn đóng vai trò là "anh hùng vô hình".Từ ống kính đơn của máy ảnh phim ban đầu đến các mô-đun quang học phức tạp của máy ảnh phản xạ đơn ống kính chuyên nghiệp ngày nay, máy ảnh không gương và hệ thống hình ảnh công nghiệp, lớp phủ quang đã đẩy hiệu suất quang học của ống kính đến cực đoan bằng cách điều chỉnh phản xạ,đặc điểm khúc xạ và hấp thụ ánh sángBộ phim đặc biệt này bao phủ bề mặt của các thành phần quang học, mặc dù độ dày của nó thường được đo bằng nanomet, trực tiếp quyết định độ rõ của hình ảnh,tỷ lệ tái tạo màu sắc và sử dụng ánh sáng, và đã trở thành một công nghệ cốt lõi không thể thiếu cho các hệ thống hình ảnh hiện đại.

Giá trị cốt lõi của lớp phủ quang nằm trong việc kiểm soát chính xác các tổn thất vốn có trong quá trình lan truyền ánh sáng.Bề mặt của kính quang không phủ sẽ bị mất phản xạ khoảng 4% do sự khác biệt về chỉ số khúc xạ giữa không khí và kínhMột ống kính máy ảnh với nhiều nhóm ống kính, mà không có lớp bảo vệ có thể tích lũy mất phản xạ hơn 30%.Điều này không chỉ dẫn đến độ sáng hình ảnh không đủ mà còn gây ra "sự chói lọi" và "những bóng ma" do nhiều phản xạ giữa các ống kínhLớp phủ quang học, thông qua nguyên tắc can thiệp phim mỏng,làm cho ánh sáng phản xạ hủy bỏ nhau trong khi tăng cường cường độ ánh sáng truyền, giải quyết vấn đề này.

Theo các yêu cầu chức năng, lớp phủ quang học trong máy ảnh và hệ thống hình ảnh đã tạo thành một hệ thống đa dạng, trong đó có phim chống phản xạ, phim chống phản xạ,phim lọc và phim chống mòn là phổ biến nhất. Lớp phủ chống phản xạ là loại được sử dụng rộng rãi nhất. Khái niệm thiết kế của nó là lắng đọng nhiều lớp phim dielectric với chỉ số khúc xạ khác nhau (như silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxide, silicon dioxidetitanium dioxide) trên bề mặt của ống kính, để các pha ánh sáng phản xạ trên bề mặt trên và dưới của phim là đối diện, do đó đạt được hủy nhiễu.Lớp phủ chống phản xạ chất lượng cao có thể làm giảm độ phản xạ của một bề mặt duy nhất xuống dưới 0.1%. Đối với ống kính tele gồm nhiều ống kính, chúng có thể tăng tổng độ truyền ánh sáng từ 70% lên hơn 95%, làm cho hình ảnh sáng hơn và chi tiết hơn trong điều kiện ánh sáng yếu.Những bộ phim chống phản xạ màu xanh tím hoặc xanh lá cây phổ biến được nhìn thấy ngày nay chính xác là sự trình bày trực quan sau khi nhiều lớp phương tiện được chồng lên nhau.

Các phim chống phản xạ và phim lọc đóng một vai trò trong việc đáp ứng các yêu cầu hình ảnh cụ thể.thông qua sự chồng chất của các vật liệu có chỉ số khúc xạ cao (chẳng hạn như kẽm sulfure), làm cho độ phản xạ của các bước sóng ánh sáng cụ thể vượt quá 90%, đảm bảo hình ảnh tìm kiếm rõ ràng.phim lọc chính xác điều khiển luồng ánh sáng của ba màu chính - đỏ, xanh lá cây và xanh dương - thông qua hấp thụ và truyền chọn lọc, đạt được tái tạo màu sắc thực tế.Phim lọc chuyên dụng cũng có thể lọc ra ánh sáng lạc, chỉ cho phép ánh sáng của bước sóng mục tiêu đi qua, do đó làm nổi bật các khiếm khuyết tinh tế của vật thể được kiểm tra.

Ngoài việc điều chỉnh hiệu suất quang học, lớp phủ chống mòn và bảo vệ cũng là "người bảo vệ" của ống kính.dấu vân tay và xói mòn môi trường trong khi sử dụng- Các lớp phủ chống mòn có chứa fluor hoặc silicon dioxide có thể tạo thành một lớp bảo vệ với độ cứng H hoặc cao hơn trên bề mặt của ống kính, không chỉ có thể chống mòn hàng ngày,nhưng cũng giảm dính vân tay và dễ dàng làm sạch. 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, đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống quang học.

Công nghệ chuẩn bị lớp phủ quang học đã phát triển từ lâu từ sự bốc hơi chân không ban đầu đến các quy trình chính xác cao ngày nay như phun magnetron và lắng đọng được hỗ trợ bởi chùm ion.Công nghệ phun thuốc từ tử có thể chuẩn bị các bộ phim đa lớp với sai số độ dày dưới 1 nanomet bằng cách ném bom vật liệu mục tiêu bằng các ion năng lượng cao, làm cho các nguyên tử vật liệu mục tiêu được lắng đọng đồng đều trên bề mặt của ống kính, đáp ứng các yêu cầu của thiết kế quang học phức tạp.Sự lắng đọng bằng chùm ion có thể tăng thêm mật độ và độ dính của phim, làm cho lớp phủ ít có khả năng rơi ra trong quá trình sử dụng lâu dài.Việc áp dụng các quy trình tiên tiến này cho phép lớp phủ ống kính hiện đại đồng thời đạt được nhiều chức năng như tăng độ minh bạch, chống mòn, và chống nước, tạo thành một hệ thống "bọc quang tổng hợp".

Với sự phát triển của công nghệ hình ảnh hướng tới độ phân giải cao, thu nhỏ và trí thông minh, lớp phủ quang học cũng liên tục tạo ra những bước đột phá.Trong ống kính kính của máy ảnh điện thoại di động, lớp phủ nano siêu mỏng và nhẹ đã giải quyết vấn đề mất mát quang học của ống kính kích thước nhỏ.một lớp phủ dành riêng cho dải hồng ngoại hoặc cực tím cho phép máy ảnh chụp ánh sáng vũ trụ không thể nhìn thấy bằng mắt ngườiTrong các thiết bị hình ảnh được hỗ trợ bởi AI, việc tối ưu hóa phối hợp của lớp phủ và thuật toán tiếp tục tăng cường phạm vi động và tỷ lệ tín hiệu-tầm ồn của hình ảnh.

Từ thời đại phim ảnh đến thời đại kỹ thuật số, mọi tiến bộ trong lớp phủ quang học đã thúc đẩy một bước nhảy vọt về chất lượng hình ảnh.nó sử dụng điều khiển chính xác ở cấp độ nanomet để làm cho ánh sáng phục vụ tốt hơn các yêu cầu hình ảnhTrong tương lai, với sự phát triển của các vật liệu mới (như vật liệu hai chiều) và các quy trình mới,lớp phủ quang sẽ đạt được kiểm soát quang phổ chính xác hơn và thích nghi môi trường tốt hơn, mở ra không gian ứng dụng rộng hơn cho máy ảnh, ống kính và các hệ thống hình ảnh khác nhau, và tiếp tục viết huyền thoại về "không thể nhìn thấy" trong thế giới ánh sáng và bóng tối.