Nur o'g'rilari
1610-yilda Galileyning birinchi teleskopini ixtiro qilganidan beri optik foydalanuvchilarni qattiq hayratda qoldirgan spoylerlar yutilish va aks ettirish bo'lib, ular tomoshabinning ko'ziga tushadigan yorug'lik miqdorini keskin kamaytiradi. Har bir optik element (individual linzalar, prizma yoki oyna) muqarrar ravishda u orqali o'tadigan yorug'likning bir qismini o'zlashtiradi. Eng muhimi shundaki, yorug'likning kichik bir qismi har bir havo-shisha yuzasida aks etadi. Qoplanmagan optiklar uchun bu "aks ettiruvchi yo'qotish" har bir sirt uchun 4 foizdan 6 foizgacha o'zgarib turadi, bu zamonaviy optik asboblarda 10 dan 16 tagacha bunday sirt mavjudligini tushunmaguningizcha, bu unchalik yomon ko'rinmaydi. Aniq natija 50 foizgacha yorug'lik yo'qotilishi bo'lishi mumkin, bu kam yorug'lik sharoitida ayniqsa muammoli.
Ammo jiddiyroq narsa shundaki, aks ettirilgan yorug'lik shunchaki yo'qolib qolmaydi va xira tasvirni qoldiradi. Buning o'rniga, u asbob ichida yuzadan sirtga aylanib yuradi va bu ikkinchi, uchinchi va to'rtinchi ko'zgularning yorug'ligining bir qismi oxir-oqibat asbobning chiqish ko'z qorachig'i orqali tomoshabinning ko'ziga tushadi. Bunday tarqoq yorug'lik "chaqnash" deb ataladi va "tasvir yaratmaydigan, konsentrlangan yoki tarqoq, optik tizim orqali uzatiladigan yorug'lik" deb ta'riflanadi. Natijada tasvir tafsilotlarini yashiradigan va kontrastni kamaytiradigan pardali porlash yoki tuman paydo bo'ladi. Haddan tashqari holatlarda, bu hatto sharpa tasvirlariga olib kelishi mumkin. Agar siz past tog' tizmasining soyali tomonida tepadan va asbobning ob'ektiv linzalariga yorqin quyosh nuri tushayotgan oynada o'ynamoqchi bo'lsangiz, ekstremal misol bo'lishi mumkin. (Optikli yoki optiksiz quyoshga to'g'ridan-to'g'ri qaramang, chunki u ko'zga jiddiy zarar etkazishi mumkin.)
Bir qatlamli aks ettirishga qarshi qoplamalar
Yorug'likni aks ettiruvchi yo'qotish muammosining uzoq kutilgan yechimi 1930-yillarning o'rtalarida Karl Zeiss muhandisi Aleksandr Smakula "Zeiss aks ettirmaydigan linzalarni qoplash tizimini" (hozir aks ettirishga qarshi yoki AR qoplamalari deb ataladi) ishlab chiqdi va patentladi. "optika fanidagi asrning eng muhim taraqqiyoti" deb e'lon qilindi. Ko'p o'tmay, Ikkinchi Jahon urushi davridagi harbiy ehtiyojlar qoplamaning rivojlanishini tezlashtirdi, u Ittifoqdoshlar va eksa kuchlari tomonidan optik asboblarda dala ko'zoynaklaridan (durbin) bomba ko'rish joylarigacha ishlatilgan.
AR qoplamalarining nazariyasi (quyidagi rasmga qarang) juda murakkab ilmiy tushunchadir. Qo'llashda u shaffof plyonkadan iborat bo'lib, odatda magniy ftorid MgF2, qalinligi to'lqin uzunligining to'rtdan bir qismi (taxminan olti million dyuym) bo'lib, molekulyar bombardimon bilan toza shisha yuzasiga yotqiziladi. Vakuum kameralarida amalga oshiriladigan bunday mikroskopik yupqa plyonkani qo'llash usulini ishlab chiqish katta texnologik g'alaba edi. Ushbu bir qatlamli aks ettirishga qarshi qoplamalar aks ettiruvchi yorug'lik yo'qotilishini qoplanmagan yuzalar uchun 4 foizdan 6 foizgacha, qoplangan yuzalar uchun taxminan 1,5 dan 2 foizgacha qisqartirdi va shu bilan to'liq qoplangan asboblar uchun umumiy yorug'lik o'tkazuvchanligini taxminan 70 foizga oshirdi, bu esa: tasvirni yomonlashtiruvchi chaqnashning hamrohlikdagi kamayishini hisobga olsak, ajoyib yaxshilanish bo'ldi.
Ko'p qatlamli aks ettirishga qarshi qoplamalar
Hali ham keng qo'llaniladigan bir qatlamli qoplamalarning asosiy kamchiligi shundaki, ular faqat yorug'likning o'ziga xos to'lqin uzunligi (rangi) uchun mukammal ishlaydi, bu erda qoplama qalinligi to'lqin uzunligining to'rtdan biriga teng bo'ladi. Bu kamchilik oxir-oqibat keng to'lqin uzunliklarida aks ettiruvchi yorug'lik yo'qotilishini samarali ravishda kamaytirishga qodir bo'lgan ko'p qatlamli keng polosali qoplamalarning rivojlanishiga olib keldi. Bugungi kunda eng yaxshi ko'p qatlamli qoplamalar har bir havo-shisha yuzasida aks ettiruvchi yorug'lik yo'qotilishini bir foizning o'ndan ikki qismigacha kamaytirishi mumkin.
Ko'p qatlamli qoplamalar bilan tanishuvim 1971 yilda Pentax kamera linzalarida "Super Multicoating" dan foydalanishni boshlaganida sodir bo'ldi, bu erda yorug'lik bilan yoritilgan ob'ektlarni suratga olishda yonib ketish va arvoh tasvirlarni deyarli yo'q qildi. Sport optikasi ishlab chiqaruvchilari bir oz sekin ishladilar va faqat 1979 yilda Karl Zeiss o'zining "T*" Multicoatingni taqdim etdi, bu Zeiss durbinlarining yorug'lik o'tkazuvchanligini 90 foizdan biroz oshirdi va shu bilan birga tasvir kontrastini yaxshiladi. Birinchi bir qatlamli qoplamalardan bugungi kunning ko'p qatlamli keng polosali qoplamalarga o'tishning shunchalik uzoq davom etishining sababi shundaki, ikkinchisi bir xil ilmiy tamoyillarga asoslangan bo'lsa-da, nihoyatda murakkab bo'lib, turli xil ftoridlar, oksidlar, dioksidlar, va hokazo. Siz kutganingizdek, bunday qoplamalarni shakllantirish va qo'llashda kompyuterlar katta rol o'ynaydi.
Umumiy yorug'lik o'tkazuvchanligi biroz yaxshilanishda davom etayotgan bo'lsa-da, men hozirda tanish bo'lgan eng yuqori darajalar durbin uchun taxminan 92 foizni va miltiq uchun 95 foizni tashkil etadi, bu bunday asboblar uchun o'rtacha ko'rsatkichdan ancha yuqori. Miltiq skoplari durbinga qaraganda bir oz yaxshiroq yorug'lik o'tkazuvchanligiga ega bo'lishining asosiy sababi shundaki, ular tasvirni o'rnatish uchun murakkab prizmalardan ko'ra oddiy o'rnatuvchi linzalardan foydalanadilar.
Xuddi shunday, Porro prizma durbinlari ham xuddi shunday optik sifatdagi tom prizmali durbinlariga qaraganda yaxshiroq yorug'lik o'tkazuvchanligiga ega. E'tiborga molik istisnolardan Carl Zeiss durbinlari keng qo'llaniladigan Pechan tipidagi tom prizmalari o'rniga Abbe-Koenig tom prizmalaridan foydalanadilar, ular bitta oynali (odatda alyuminlangan yoki kumushlangan) yuzasiga ega, bu erda mavjud yorug'likning 4-6 foizi ichki yorug'lik paytida yo'qoladi. aks ettirish. ("To'liq ichki aks ettirish" deb ataladigan jarayonda Porro prizmalari va Abbe-Koenig tom prizmalari hech qanday qoplamaga ega bo'lmasdan, barcha ichki yuzalarida 100 foiz aks etadi.) Ba'zi etakchi ishlab chiqaruvchilarning Pechan-prizma muammosiga yechimlari maxsus ko'p ko'zgu yuzalarida 99,5 foiz aks etadigan qatlamli aks ettiruvchi qoplamalar.
Bu erda ogohlantirish shundaki, yorug'lik o'tkazuvchanligining bir necha qo'shimcha foiz punktlariga intilishda haddan tashqari ovora bo'lmaslik kerak. Masalan, yuqori samarali optik asbobda yorug'lik o'tkazuvchanligining 5 foizga o'sishi taxminan 300 magnumli miltiqda tumshuq tezligidagi 150 kadr / sek o'sish bilan teng ekanligini ko'rib chiqaylik - siz hech qachon farqni sezmaysiz.
Sport optikasida 100 foiz yorug'lik o'tkazuvchanligiga erishiladimi? Hech qachon "hech qachon" demaslik kerak, lekin fizika qonunlarini o'zgartirishdan tashqari, javob deyarli yo'q!
Qoplama ranglari
Ko'pchilik AR qoplamalarining sifatini sirtlardan aks ettirilgan yorug'lik rangi bilan aniqlash mumkinligiga ishonishadi. Ehtimol, lekin buni har qanday aniqlik bilan qilish katta tajribani talab qiladi. Ko'rinadigan rang rangsiz bo'lgan qoplama materialining o'zi emas, balki qoplamaning eng kam samarali bo'lgan yorug'lik to'lqin uzunliklarining aks ettiruvchi rangi yoki kombinatsiyalangan aks ettiruvchi ranglaridir. Misol uchun, qizil va ko'k to'lqin uzunliklarida eng samarali bo'lgan qoplama yashil ko'zgu hosil qiladi. Aksincha, agar qoplama yashil to'lqin uzunliklarida eng samarali bo'lsa, aks ettirish qizil va ko'k ranglarning birlashmasi bo'ladi, masalan, magenta. Magniy ftoridning bir qatlamli qoplamalaridan kelib chiqadigan ko'zgu odatda och ko'kdan to'q binafsha ranggacha o'zgaradi. Eng so'nggi ko'p qatlamli qoplamalardan aks ettirilgan ranglar kamalakning deyarli har qanday rangi bo'lishi mumkin bo'lsa-da, tizimdagi turli xil optik yuzalarda turli xil ranglar ko'rsatiladi, yorqin oq (rangsiz) aks etish odatda qoplamasiz yuzani ko'rsatadi.
Ilmiy asosga ega bo'lmasa ham, AR qoplamalarini baholash uchun quyidagi o'z-o'zidan bajariladigan test ham ta'lim, ham ma'lumot beradi. Kerakli yagona vosita - bu kichik chiroq yoki u yo'q bo'lsa, yuqori chiroq. Bu hiyla shundan iboratki, yorug'likni asbobning ob'ektiv linzalariga yoritib berish kerak, shunda nur bo'ylab qaraganingizda asbob ichidagi turli havo-shisha yuzalarida aks etuvchi yorug'lik tasvirlarini ko'rishingiz mumkin. (Eslatma: Ko'zgu linzalar va prizmalarning ham yaqin, ham uzoq tomonlaridan keladi.) Endi yuqoridagi ma'lumotlarga asoslanib, rangga taalluqli bo'lib, siz qo'llaniladigan qoplamalar turlari va eng muhimi, qandaydir qoplamalar bo'ladimi yoki yo'qmi, degan fikrga ega bo'lasiz. yuzalar qoplanmagan.
Boshqa turdagi qoplamalar
Boshqa turdagi optik qoplamalarni chuqur qamrab olish uchun joy yo'qligi sababli men quyidagi qisqacha xulosalarni taklif qilaman.
Fazali tuzatish (P) qoplamalari:Karl Zeiss tomonidan ishlab chiqilgan (yana kim?) va 1988 yilda "P-qoplama" sifatida taqdim etilgan, fazani to'g'rilash qoplamasi, tom prizmasi asboblarida aks ettirishga qarshi qoplamadan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Muammo (Porro prizmalarida mavjud emas) tomning qarama-qarshi yuzalarini aks ettiruvchi yorug'lik to'lqinlari elliptik qutblanishga ega bo'lib, bir-biridan bir yarim to'lqin uzunligiga ega bo'ladi. Bu halokatli aralashuvga va keyinchalik tasvir sifatining yomonlashishiga olib keladi. P-qoplamalari halokatli faza siljishlarini bartaraf etish orqali muammoni tuzatadi.
Ko'zgu qoplamalari:Ushbu oynaga o'xshash qoplamalar - ko'pincha konstruktiv aralashuvga bog'liq - sport optikasida o'ylagandan ko'ra ko'proq qo'llaniladi. Misollar quyidagilardan iborat: ko'pchilik lazer masofa o'lchagichlar va nur ajratgichlardan foydalanadigan bir nechta miltiq; nuqta tasvirini otuvchining ko'ziga qaytarish uchun to'lqin uzunligiga xos qoplama qo'llaniladigan qizil nuqta manzaralari; va ilgari muhokama qilinganidek, Pechan prizmalari bilan tom prizma asboblarida.
Gidrofobik (suv o'tkazmaydigan) qoplamalar:Suv o'tkazmaydigan qoplamaning arxetipi Bushnellning Rainguard qoplamasi bo'lib, u suvni to'kadi va tashqi tumanga qarshi turadi. Men Rainguard qoplamasini sovuq iqlim sharoitida sinchkovlik bilan sinovdan o'tkazdim, bu erda beixtiyor ob'ektiv ob'ektivda nafas olish nishonni ko'rishni to'sib qo'yishi mumkin edi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, men ob'ektiv va okulyar linzalarni qasddan nafas olganimda ham, ular tuman yoki muzlashiga olib kelgan bo'lsa ham, men nishonlarni otish uchun etarlicha yaxshi ko'ra oldim.
Aşınmaya bardoshli qoplamalar:Ba'zi aks ettirishga qarshi qoplamalarning doimiy kamchiligi shundaki, ular yumshoq bo'ladi va shuning uchun osongina tirnaladi. Yaxshiyamki, bugungi "qattiq" qoplamalar, garchi hali ham universal qo'llanilmasa ham, ko'zoynaklardan tortib miltiq skoplarigacha bo'lgan tashqi optikaning chidamliligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Hozirgacha men sinab ko'rgan eng qattiq qoplama Burrisning Black Diamond 30 mm titanli miltiqlarining T-qoplangan tashqi linzalari yuzasida. Hatto o‘tkir cho‘ntak pichog‘i bilan ham uni tirnab qo‘ya olmasdim. Ikkinchisi tavsiya etilmaydi.
Qoplama belgilari
Quyidagi atamalar ko'pincha optika ishlab chiqaruvchilari tomonidan asboblarining AR qoplamalari bilan himoyalanganligini tavsiflash uchun ishlatiladi.
Qoplangan optika (C) bir yoki bir nechta linzalarning bir yoki bir nechta yuzasi qoplanganligini anglatadi.
To'liq qoplangan (FC) barcha havo-shisha sirtlari kamida bitta qatlamli aks ettirishga qarshi qoplamani olganligini anglatadi, bu yaxshi.
Ko'p qoplamali (MC) bir yoki bir nechta linzalarning bir yoki bir nechta yuzasi ikki yoki undan ortiq qatlamlardan iborat AR qoplamasini olganligini anglatadi. Nufuzli ishlab chiqaruvchilar tomonidan foydalanilganda, bu belgi odatda tashqi linzalarning bir yoki ikkala yuzasi ko'p qoplamali ekanligini va ichki yuzalar, ehtimol, bir qatlamli qoplamaga ega ekanligini anglatadi.
To'liq ko'p qoplamali (FMC) barcha havo-shisha sirtlari ko'p qatlamli aks ettirishga qarshi qoplamalarni olgan bo'lishi kerakligini anglatadi, bu eng yaxshisidir.
Afsuski, ma'lum turdagi barcha AR qoplamalari bir xil yaratilmagan va ba'zilari hatto soxta bo'lishi mumkin. Ko'zni qamashtiruvchi qizil yorug'likni aks ettiruvchi va ko'zni qamashtiruvchi ob'ektlarni dahshatli yashil ko'rinishga olib keladigan "ruby" qoplamalarining qiymatiga nisbatan men juda shubha bilan qarayman. Carl Zeiss, Leica, Nikon va Swarovski kabi etakchi ishlab chiqaruvchilar yoqut yoki boshqa g'ayrioddiy qoplamalardan foydalanishni boshlaganlarida, men ularga ishonishni boshlayman. Pastki va soxta qoplamalardan himoya qilishning birinchi liniyasi halollik uchun tasdiqlangan tajribaga ega ishlab chiqaruvchidan sotib olishdir. Bu, hatto eng yaxshi kompaniyalar ham o'zlarining xususiy qoplamalarini yuqori baholaydilar, degani emas. Odatda reklama bilan shug'ullanadigan odamlar o'zlarini olib ketishadi.