Camera lenscoatings zijn een kritisch aspect van moderne optische systemen, ontworpen om de prestaties en beeldkwaliteit van fotografische en imaging apparatuur te verbeteren.
Deze coatings worden aangebracht op de verschillende glazen oppervlakken van cameralenzen, inclusief de voor- en achterelementen en interne lenselementen.
Zichtbaar licht
Zichtbaar licht is een vorm van elektromagnetische straling die onze ogen kunnen waarnemen. Het zichtbare spectrum bestrijkt de golflengten tussen ca. 400 nm (violet) en 750 nm (rood). Wanneer zichtbaar licht in glas valt, kan het breking ondergaan. Dit is het buigen van licht wanneer het van het ene medium (zoals lucht) naar een ander medium (zoals glas) gaat. De mate van deze buiging (of reflectie “spiegeling”) hangt af van de golflengte van het licht en de brekingsindex van het materiaal. Deze breking zorgt ervoor dat een prisma wit licht scheidt in zijn samenstellende kleuren en draagt ook bij aan verschijnselen als regenbogen.
De theorie m.b.t. de coatings van cameralenzen is een combinatie van natuurkunde, materiaalkunde en optische techniek.
Hier een inleidend overzicht van de theorie over coatings van cameralenzen.
Lichtreflectie en lichtbreking
Wanneer licht van het ene medium (bijv. lucht) overgaat in een ander medium (bijv. glas), wordt een deel van het licht gereflecteerd op het grensvlak door verschillen in brekingsindex. Deze weerkaatsing kan leiden tot ongewenste schitteringen, beeldschaduwen en een verminderd contrast in beelden.
Anti-reflectiecoatings
Het primaire doel van lenscoatings is het verminderen van reflecties op de lensoppervlakken. Antireflectiecoatings zijn ontworpen om zowel speculaire (spiegelachtige) als diffuse (verstrooide) reflecties te minimaliseren.
Coatinglagen
Lenscoatings bestaan gewoonlijk uit meerdere dunne lagen diëlektrische materialen, zoals magnesiumfluoride (MgF2) en zirkoniumdioxide (ZrO2), die op de lensoppervlakken worden aangebracht. Deze materialen hebben een specifieke brekingsindex die kan worden ingesteld om reflecties bij specifieke golflengten te minimaliseren.
Meerlaagse coatings
Moderne lenscoatings zijn vaak meerlagig, waarbij elke laag is ontworpen om reflecties op verschillende golflengten te verminderen. Dit wordt gedaan om een breed scala aan invallende lichtgolflengten aan te pakken, waaronder zichtbaar en infrarood licht.
Dunne-film interferentie
Het belangrijkste principe achter antireflectiecoatings is interferentie van dunne lagen. De dikte en brekingsindex van elke coatinglaag worden zorgvuldig geregeld om constructieve en destructieve interferentiepatronen te creëren voor specifieke golflengten van licht.
Stapels coatings
Een typische meerlaagse antireflectiecoating bestaat uit afwisselend lagen met een hoge en lage brekingsindex, waardoor een stapel wordt gevormd. Door het aantal lagen, hun dikte en de brekingsindexen aan te passen, kunnen coatings op maat worden gemaakt voor optimale prestaties in verschillende situaties.
Breedband en smalband coatings
Sommige coatings zijn ontworpen om reflecties te minimaliseren over een breed golflengtebereik (breedband coatings), terwijl andere geoptimaliseerd zijn voor specifieke golflengtes (smalband coatings). Breedbandcoatings zijn gebruikelijk op alledaagse cameralenzen om de algemene prestaties te verbeteren, terwijl smalbandcoatings kunnen worden gebruikt in gespecialiseerde optica.
Voordelen van lenscoatings
- Minder reflecties: Lenscoatings verminderen ongewenste reflecties aanzienlijk, waardoor het contrast, de kleurnauwkeurigheid en de beeldhelderheid verbeteren.
- Verhoogde lichttransmissie: Door het minimaliseren van reflecties bereikt meer licht de beeldsensor, waardoor de prestaties bij weinig licht verbeteren.
- Weerstand tegen omgevingsfactoren: Coatings kunnen lensoppervlakken beschermen tegen vocht, stof en krassen.
- Verbeterde duurzaamheid: Sommige coatings verbeteren de fysieke robuustheid van de lenselementen.
Soorten coatings
- Verschillende fabrikanten kunnen eigen coatingtechnologieën gebruiken, elk met zijn eigen kenmerken en voordelen, zoals Super Spectra van Canon, Nano Crystal Coat van Nikon of T*-coating van Zeiss.
Lees ook: Lens onderhoud
Samengevat draait de theorie van de coating van cameralens eigenlijk om het beheersen van het licht op het lensoppervlak, zodat er minder reflecties zijn en de foto’s er beter uitzien. Deze coatings zijn super belangrijk om de beeldkwaliteit te verbeteren, rare effecten te verminderen en de lenzen te beschermen tegen allerlei invloeden van buitenaf. Kort gezegd, ze maken moderne camera lenzen veel beter!
