Przetwarzanie danych osobowych

Nasza witryna korzysta z plików cookies

Wykorzystujemy pliki cookie do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie, a także do prawidłowego działania i wygodniejszej obsługi. Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług i innych witryn.

Masz możliwość zmiany preferencji dotyczących ciasteczek w swojej przeglądarce internetowej. Jeśli więc nie wyrażasz zgody na zapisywanie przez nas plików cookies w twoim urządzeniu zmień ustawienia swojej przeglądarki, lub opuść naszą witrynę.

Jeżeli nie zmienisz tych ustawień i będziesz nadal korzystał z naszej witryny, będziemy przetwarzać Twoje dane zgodnie z naszą Polityką Prywatności. W dokumencie tym znajdziesz też więcej informacji na temat ustawień przeglądarki i sposobu przetwarzania twoich danych przez naszych partnerów społecznościowych, reklamowych i analitycznych.

Zgodę na wykorzystywanie przez nas plików cookies możesz cofnąć w dowolnym momencie.

Optyczne.pl

Słowniczek

Warstwy antyodbiciowe

Na każdej granicy ośrodków następuje zarówno załamanie jak i odbicie wiązki padającego światła. O ile w przypadku obiektywu załamanie jest zjawiskiem jak najbardziej pożądanym, bo dzięki niemu działa nasz instrument optyczny, to odbicie jest tym czego chcielibyśmy uniknąć. Światło obijające się od granicy ośrodków nie trafia bowiem do naszego oka powodując spadek efektywności sprzętu. W przypadku granicy powietrze-szkło 95% światła przechodzi przez nią, a 5% się odbija. Na pierwszy rzut oka nie wydaje się to dużo. Jeśli jednak uwzględnimy, że w typowej lornetce mamy do czynienia z 10-11 granicami ośrodków (obiektyw to dwie sklejone soczewki, dwa pryzmaty i okular) to straty są znaczne. Wystarczy bowiem owe 0.95 wymnożyć przez siebie 11 razy (czyli podnieść do potęgi 11) aby otrzymać, że przez zwykłą lornetkę przechodzi tylko 57% padającego na obiektywy światła. W przypadku obiektywów fotograficznych sytuacja może być jeszcze gorsza, bo w skomplikowanych obiektywach zmiennoogniskowych liczba soczewek może sięgać nawet liczby 20.

Aby zaradzić temu problemowi producenci instrumentów optycznych pokrywają elementy szklane tzw. warstwami antyodbiciowymi znacznie podwyższającymi transmisję światła na granicy ośrodków. W rzeczywistości warstwa antyodbiciowa to nic innego jak cieniutka powłoka materiału takiego jak fluorek magnezu (MgF2), dwutlenek krzemu (SiO2), czy dwutlenek tytanu (TiO2). Zasada działania warstw antyodbiciowych opiera się na zjawisku interferencji fal elektromagnetycznych. Chodzi tu o to, aby tak dobrać grubość wartswy i jej współczynnik załamania aby fale odbite od granicy powietrze-warstwa i od granicy warstwa-szkło wygaszały się wzajemnie tzn. były przesunięte w fazie o 180 stopni. Aby uzyskać ten efekt za pomocą jednej warstwy jej grubość optyczna musi być nieparzystą wielokrotnością 1/4 długości fali padającego światła.

W praktyce, w przypadku jednej warstwy, najczęściej stosuje się fluorek magnezu (MgF2), który działa skutecznie dla długości fal od 400 do 750 nm i dla szkieł o współczynniku załamania od 1.45 do 2.4. Poniższy rysunek pokazuje zależność odbijanego światła od długości fali dla szkła Bk7 bez żadnej warstwy i z pojedynczą warstwą MgF2. Pokazano krzywe dla wiązki światła padającej prostopadle (0 stopni) i pod kątem 45 stopni. Widać wyraźnie, że od szkła niepokrytego odbija się średnio 4.25%, a od szkła z nałożoną warstwą tylko 1.5%.


Jak widać z powyższego rysunku jedna warstwa najskuteczniej działa dla środka zakesu widzialnego czyli długości fali 550 nm, na którą nasz wzrok jest najczulszy. Aby dodatkowo zmniejszyć ilość odbijanego światła zarówno w długości fali 550 nm, a także w całym zakresie widzialnym stosuje się warstwy wielokrotne (ang. multicoating), gdzie na szkło nakłada się kilka warstw o różnej grubości tak aby efektywnie wygaszały się odbijane fale o różnych długościach.

Warstwy antyodbiciowe łatwo zauważyć zerkając pod kątem na obiektyw. Gdy mamy do czynienia z warstwami, światło odbite od obiektywu powinno być zabarwione najczęściej na kolor fioletowy, ciemnoniebieski, pomarańczowy lub zielonkawy.

W momencie wprowadzenia do powszechnej produkcji aparatów cyfrowych, konstruktorzy obiektywów musieli zmierzyć się z kolejnym problemem. Szczególnie ważną warstwą okazała się bowiem ta sąsiadująca bezpośrednio z matrycą. Promieniowanie odbite od siatki filtrów umieszczonych na detektorze leci bowiem w kierunku tej soczewki odbija się od niej i ponownie pada na matrycę. Proces ten nie był uciążliwy w przypadku aparatów analogowych, w których wydajność emulsji fotograficznej była kilkadziesiąc razy mniejsza niż wydajność matrycy CCD lub CMOS. Tak więc w ostatnich latach pojawiło się na rynku sporo serii obiektywów specjalnie zabezpieczonych przed tym problemem poprzez nałożenie odpowiedniej warstwy na ostatniej soczewce (np. obiektywy firmy Sigma oznaczone symbolem DG).

Na instrumentach spotykamy następujące oznaczenia zastosowanych warstw antyodbiciowych:

  1. "Uncoated" - brak powłok. Straty światła (jak policzyliśmy wcześniej) na jednej granicy 5%, na całej lornetce 43%.
  2. "Coated" - warstwa pojedyncza lub podwójna, najczęściej z najtańszego fluorku magnezu (zabarwienie fioletowe). Strata światła na jednej granicy to średnio 1.5%. W typowej lornetce oznacza to, że 3-4 granice są pokryte, a reszta już nie. Straty światła na całym instrumencie wyniosą więc około 34%.
  3. "Fully coated" - wszystkie granice ośrodków pokryte warstwą pojedynczą lub podwójną. Straty światła na całej lornetce wynoszą typowo: 15%.
  4. "Multi Coated" lub "MC" - powłoki wielowarstwowe obniżające straty na jednej powierzchni do średnio 0.6%. Oznacza to, że 3-5 powierzchni ma warstwy MC, co powoduje, że straty na całym instrumencie sięgają małych kilkunastu procent. Najlepsze powłoki MC są w stanie obniżyć straty światła na jednej soczewce do tylko 0.25%!
  5. "Fully mulicoated" - oznacza, że wszystkie granice ośrodków zostały pokryte warstwami MC. Straty na całym instrumencie wynoszą wtedy około 7%. W najdroższych modelach renomowanych firm, gdzie zastosowano wysokiej jakości powłoki MC na wszystkich elementach optycznych straty światła na całym układzie sięgają 5%.
  6. "Ruby coatings" czyli powłoki rubinowe, zabarwiające obiektyw na ostry róż lub pomarańcz, to coś czego należy unikać jak ognia. Mają one rodowód wojskowo-myśliwski. Wycinając bowiem podczerwień i czerwony zakres okna widzialnego pozwalają na uniknięcie spalenia wzroku laserem oraz pozwalają na lepsze wypatrzenie zwierzyny w lesie. W rzeczywistości wycinają one tak duże ilości światła i tak fałszują kolory iż instrument staje się praktycznie bezużyteczny.