Нанопокрытие: новое и другое!
Если говорить более конкретно о типе покрытия для линз типа "Nano Crystal Coating", то, как кажется, другие ответы либо касаются многослойного покрытия в целом, либо считают нанотехнологическое покрытие просто маркетинговым термином.
Нанопокрытие на самом деле НЕ то же самое, что и многопокрытие, оно очень отличается по дизайну и по-другому влияет на свет. Использование термина «Нанокристаллическое покрытие», безусловно, не просто маркетинговый термин! Чтобы начать как можно проще:
- Multicoating является усовершенствованием концепции однослойного покрытия и разработан на основе помех формы волны.
- Работает путем «настройки» отраженного света таким образом, чтобы отраженный
осциллограммы частиц компенсируют друг друга.
- Нанопокрытие - это гораздо более новая концепция, интригующе основанная на структуре и дизайне глаз мотылька (которые едва отражают свет).
- Предназначен в первую очередь для того, чтобы избежать отражения, и направлять световые лучи в объектив, не позволяя им вообще отражаться.
мультипокрытие и помехи формы волны
Свет проявляет свойства частиц и формы волны. Таким образом, два фотона могут взаимодействовать таким образом, чтобы компенсировать друг друга. Лучше всего это продемонстрировать на иллюстрации, и я позаимствую для этой цели изображение из Википедии. Ниже приведен пример линзы с одним покрытием и того, как покрытие генерирует отраженные волны фотонов, которые противоположны друг другу (и, следовательно, способны гасить друг друга):
Антибликовое покрытие имеет толщину, равную половине длины волны частоты света. Свет будет отражать на каждом пересечении материала, например, между воздухом и покрытием, а также покрытием и линзой. Поскольку покрытие имеет толщину, равную половине длины волны света, отражение от границы раздела воздух / покрытие отрицательно влияет на отражение от границы раздела покрытие / линза, и эти два компенсируют друг друга.
Многослойное покрытие работает одинаково, но с несколькими слоями покрытия различной толщины. Так как цвет света определяется его длиной волны, покрытие линзы несколькими слоями, составляющими ровно половину длины волны основных частот света (таких как фиолетовый, синий, сине-зеленый, зеленый, желто-зеленый, желтый, оранжевый, красный) отменит значительно больше света, чем простое однослойное покрытие. Одиночные покрытия, как правило, создавались в полосе света от зеленого до желто-зеленого, поскольку они, как правило, наиболее распространены при солнечном и дневном освещении. Multicoating предназначен для работы на полном спектре в максимально возможной степени.
Недостатки многоцелевого покрытия
Появление мультипокрытия стало огромным прорывом с точки зрения пропускания линз (количество света, которое они пропускают), достигнув уровня до 99%. Тем не менее, многослойность не идеальна. Когда происходят сильные вспышки и блики, они способны полностью отфильтровывать свет, отраженный на точных длинах волн, которые каждый слой предназначен для фильтрации. Длины волн около намеченных частот будут смягчены, однако они не будут полностью отменены. Яркий неосевой пучок света вне оси, например, от солнца в углу кадра, может по-прежнему создавать большие, яркие и очень вредные блики, ореолы и снижение контрастности даже на линзах с многослойным покрытием.
Кроме того, многослойное покрытие просто использует свойство света использовать отрицательное свойство линз ... отражательную способность ..., чтобы минимизировать влияние отражательной способности на качество изображения. Таким образом, передача не является идеальной, и до нескольких процентов падающего света может быть потеряно для любой заданной длины волны, что обычно приводит к 1-2% общей потере при передаче на элемент с покрытием / группу . Конечно, это намного ниже, чем 8-10%, которые существовали с объективами с одним покрытием и без покрытия, однако в сложных объективах со многими элементами значительное количество света все равно может быть потеряно в целом (то есть сложный телеобъектив с 15 группами мог бы в итоге 15-30% потерь в общей передаче при сильной вспышке.)
Улучшения с нанопокрытием
Нанопокрытие, в отличие от многослойного, не является продолжением эволюции предыдущей технологии ... это действительно совершенно новый подход к решению старой проблемы. Нанопокрытие основано на дизайне глаз моли, которые, как известно в научном сообществе, имеют один из самых низких показателей отражательной способности среди любых материалов. Общий дизайн основан на наноразмерных грубо куполообразных / шипоподобных структурах, предназначенных для направления как можно большего количества света в объектив, полностью избегая отражения, когда это возможно.
Если и когда возникают блики или ореолы, поскольку нанопокрытие не предназначено для работы на любой заданной длине волны света, но в совокупности света, результирующие артефакты или потеря контраста значительно меньше, чем у линзы с многослойным покрытием. Во многих случаях требуется тщательное и тщательное изучение, чтобы найти небольшие элементы бликов и ореолов на фотографии, сделанной с линзой с нанопокрытием, и когда она существует, это часто не оказывает вредного влияния на IQ.
Уровни пропускания для нанопокрытия не менее 99,95% на элемент с покрытием / ГРУППА . При потере 0,05% или менее общая общая потеря передачи для любого объектива, даже для сложных объективов со многими группами элементов, будет оставаться очень низкой (т. Е. Сложный телеобъектив из 15 групп в итоге будет иметь 0,75% потери при передаче .)
Конструкция нанопокрытия линзы
(ПРИМЕЧАНИЕ. Точная природа света, который проходит через нанопокрытие, широко не публикуется, поэтому я могу лишь обосновать свое объяснение здесь тем, что я видел и читал. Я не претендую на 100% точность, как мне кажется как правило, достаточно точный.)
Дизайн приведенной выше иллюстрации взят из нескольких SWC, или Subwavelenth Structure Coating , схем, которые я нашел на веб-сайтах Canon. По сравнению с Nano Crystal Coating от Nikon, Canon SWC - это то же самое, хотя их конкретная реализация может отличаться в деталях. Canon явно выявляет «форму клина» наноразмерных структур и вызывает псевдослойную природу с клиньями разного размера и высоты. Размер и толщина структурного слоя явно рассчитаны на то, чтобы быть значительно меньшими, чем длины волн видимого света, используемые для большинства фотографий (около 200 нм в наибольшем случае, где длины волн видимого света находятся в диапазоне от 380 нм до 790 нм или около того).
Технологическая цель использования такой структуры заключается в устранении основной причины отражения: Большие изменения в показателе преломления на границах материала. Замена многослойного многослойного покрытия, которое создает множество интерфейсов, где могут быть большие изменения показателя преломления, на структурированное покрытие, где нет единого интерфейса , тем самым создавая слой «плавного перехода». Толщина слоя остается небольшой, предположительно, чтобы минимизировать влияние на угол падения лучей, которые проходят через него (на самом деле нет конкретной информации о том, почему клинья так малы).
Свет эффективно «направляется» через слой наноструктуры в элемент линзы. Конечная цель состоит в том, чтобы свет проходил через элементы наноструктуры и входил в элемент линзы в промежутках между клиньями, в основном «неповрежденными». Степень отражения минимальна, и то, что происходит, обычно отражается от интерфейса наноструктуры / элемента, где он существует. Когда свет отражается от внутреннего линзового элемента и возвращается к предыдущему элементу, то же самое наноструктурное покрытие будет иметь тот же эффект на этот отраженный свет, помогая ему проходить через внутренние элементы, чтобы либо безвредно рассеиваться от внутренней части с низким коэффициентом отражения объектива, или прямо назад передний элемент ... мало, чтобы не навредить.
Лучше резкость?
Относительно того, позволяет ли нанопокрытие улучшить резкость. Я не склонен утверждать, что само нанопокрытие действительно может значительно улучшить резкость. Это, безусловно, улучшает передачу, так что в объективах с большим количеством групп элементов общие потери при передаче уменьшаются с нескольких процентов до обычно менее одного процента. С точки зрения общего улучшения IQ, улучшенная передача также должна улучшить контрастность, даже на уровне микроконтрастности. Улучшение микроконтрастности в некоторой степени приведет к улучшению резкости.
Утверждение об улучшении резкости более вероятно из-за большей свободы в дизайне объектива и возможности использовать больше элементов объектива, в противном случае конструктор объектива может быть ограничен из-за требований к передаче. Если вы можете использовать только 8 линзовых элементов с многослойным покрытием, поскольку большее их количество слишком сильно уменьшит общее пропускание света, вы можете использовать 15 или более с нанопокрытием и при этом иметь гораздо лучшие характеристики пропускания. Это дает разработчикам объективов свободу осуществлять больший контроль над воспроизведением изображений, чем в прошлом, что в конечном итоге должно привести к повышению резкости.
Я полагаю, что это именно то, что относится к новым объективам Canon, в основном к поколению "Mark II" или к "новым участникам", таким как объектив EF 8-15 мм f / 4 L Fisheye . Вероятно, это также относится и к объективам Nikon с NCC. Новые объективы Canon значительно превосходят свои предшественники в области MTF (функция передачи модуляции, способ измерения резкости и контрастности объектива). Почти все объективы Canon серии L, представленные начиная с середины 2008 года (возможно, чуть раньше), использующие SWC, имеют теоретические значения MTF (большинство производителей объективов в настоящее время генерируют графики MTF из компьютерных моделей объективов), демонстрируя значительные скачки общего разрешения. резкость и контрастность, при этом некоторые демонстрируют почти «идеальные» результаты в соответствии с критерием их MTF (который, по общему признанию, ниже, чем у большинства их линз, на самом деле должен быть способен разрешать, но согласованным с точки зрения сравнения с MTF более старых линз. )
Таким образом, технически, это не само покрытие, которое непосредственно улучшает резкость (хотя, поскольку оно улучшает контраст, оно может иметь небольшое прямое воздействие). Улучшения резкости более вероятны благодаря способности вносить улучшения в конструкцию объектива без такой большой заботы о передаче, как в прошлом. (Я полагаю, что это можно подтвердить или опровергнуть, сравнив конструкции линз новых линз с нанопокрытиями и без старых линз.)