이 렌즈에서 '나노 크리스탈 코트'는 무엇을합니까?

니코르 85mm f를 / 1.4G AF-S는 '나노 크리스탈 코트'... 왜 가장 비싼 렌즈의 대부분에이를 것으로 무엇을 가지고? 분명히 코팅과 일부 링크는 전송과 선명도를 증가시킬 수 있음을 나타내는 것으로 보이지만, 코팅하면 더 선명하게 보일 수 있습니다.

나노 코팅 : 새롭고 다른!

"Nano Crystal Coating"렌즈 코팅 유형을보다 구체적으로 다루기 위해, 다른 답변은 일반적으로 멀티 코팅을 다루거나 나노 기술 코팅이 단지 마케팅 용어라고 생각하기 때문에.

나노 코팅은 실제로 멀티 코팅과 동일하지 않으며 디자인이 매우 다르며 다른 방식으로 빛에 영향을줍니다. "나노 크리스탈 코팅"이라는 용어는 단순히 마케팅 용어가 아닙니다! 가능한 한 간단하게 시작하려면

• 멀티 코팅 은 싱글 코팅 개념의 발전으로 파형 간섭을 기반으로 설계되었습니다.
  • 반사 된 입자 파형이 서로 상쇄되도록 반사광을 "튜닝"하여 작동합니다.
• 나노 코팅 은 나방 눈의 구조와 디자인 (거의 빛을 거의 반사하지 않음)을 기반으로하는 훨씬 더 새로운 개념입니다.
  • 처음에는 반사를 피하고 광선이 전혀 반사되지 않도록 렌즈로 광선을 유도하도록 설계되었습니다.

멀티 코팅 및 파형 간섭

빛은 입자와 파형 특성을 모두 나타냅니다. 따라서 두 개의 광자가 서로 상쇄되는 방식으로 상호 작용할 수 있습니다. 이것은 그림으로 가장 잘 설명되며, 그 목적으로 위키 백과 이미지를 빌릴 것입니다. 아래는 단일 코팅 렌즈의 예와 코팅이 서로 반대되는 반사 광자 파형을 생성하여 서로 상쇄 할 수있는 방법입니다.

반사 방지 코팅은 빛의 주파수 파장의 절반만큼 정확하게 두껍게 설계되었습니다. 빛은 공기와 코팅뿐만 아니라 코팅과 렌즈와 같은 재료의 모든 교차점에서 반사 됩니다 . 코팅이 빛의 파장의 절반만큼 두껍기 때문에, 공기 / 코팅 계면으로부터의 반사는 코팅 / 렌즈 계면으로부터의 반사를 부정적으로 방해하고, 둘은 서로 상쇄된다.

멀티 코팅은 동일한 방식으로 작동하지만 두께가 다른 여러 코팅 층이 있습니다. 빛의 색은 파장에 의해 결정되므로, 빛의 주요 주파수 파장의 정확히 절반의 여러 층으로 렌즈를 코팅하십시오 (예 : 보라색, 파랑, 파랑-녹색, 녹색, 노랑-녹색, 노랑, 주황색, 빨강) 단순한 단일 코팅보다 더 많은 빛을 제거합니다. 단일 코팅은 일반적으로 햇빛과 일광에서 가장 많이 발생하는 경향이 있기 때문에 녹색에서 황록색의 빛 대역으로 설계되었습니다. 멀티 코팅은 가능한 한 전체 스펙트럼에서 작동하도록 고안되었습니다.

멀티 코팅 부족

멀티 코팅의 출현은 렌즈 투과 (전달할 수있는 빛의 양) 측면에서 획기적인 발전을 이루어 99 %에 이르는 수준에 도달했습니다. 그러나 멀티 코팅은 이상적이지 않습니다. 강한 플레어 및 고 스팅이 발생하면 각 레이어가 필터링하도록 설계된 정확한 파장에서 반사 된 빛만 완전히 필터링 할 수 있습니다. 의도 한 주파수 근처의 파장은 완화되지만 완전히 취소되지는 않습니다. 프레임의 구석에있는 태양으로부터와 같이 밝은 축 외의 비 사고 광선은 멀티 코팅 렌즈에서도 크고 밝고 매우 해로운 플레어, 고 스팅 및 대비 감소를 만들 수 있습니다.

또한 멀티 코팅은 단순히 빛의 특성을 이용하여 렌즈의 부정적인 특성 (반사율)을 사용하여 반사율이 이미지 품질에 미치는 영향을 최소화합니다. 따라서, 투과는 이상적이지 않으며, 주어진 파장에 대해 최대 몇 퍼센트의 입사광이 손실 될 수 있으며, 일반적으로 COATED ELEMENT / GROUP 당 투과에서 총 1-2 %의 손실이 발생 합니다. 물론, 이는 단일 코팅 및 코팅되지 않은 렌즈로 존재했던 8-10 %보다 훨씬 낮지 만, 많은 요소를 가진 복잡한 렌즈에서는 여전히 많은 양의 빛이 여전히 손실 될 수 있습니다 (예 : 복잡한 15 그룹 망원 렌즈는 강한 플레어에 직면했을 때 전체 전송에서 15-30 %의 손실 로 끝납니다 .)

나노 코팅으로 개선

멀티 코팅과 달리 나노 코팅은 이전 기술의 지속적인 발전이 아닙니다. 실제로 오래된 문제를 해결하는 완전히 새로운 접근법입니다. 나노 코팅은 나방의 눈의 디자인을 기반으로하며, 과학계에서는 물질의 반사율이 가장 낮은 것으로 알려져 있습니다. 일반적인 디자인은 렌즈에 가능한 한 많은 양의 빛을 유도하여 가능한 한 반사율을 완전히 피하기위한 나노 스케일 대략적인 돔 / 스파이크 같은 구조를 기반으로합니다.

플레어 또는 고 스팅이 발생하는 경우, 나노 코팅은 주어진 파장의 빛에서 작동하도록 설계되지 않았기 때문에 전체적으로 빛에서 발생하므로 결과물 또는 대비 손실은 멀티 코팅 된 렌즈보다 상당히 적습니다. 많은 경우에, 나노 코팅 된 렌즈로 촬영 한 사진에서 작은 플레어 및 고 스팅 요소를 찾기 위해서는 신중하고 면밀한 조사가 필요하며, 존재하는 경우 IQ에 해로운 영향을 미치지 않는 경우가 많습니다.

나노 코팅 을위한 투과 수준은 코팅 요소 / 그룹당 99.95 % 이상 입니다. 0.05 % 이하의 손실에서, 많은 렌즈, 심지어 많은 요소 그룹을 갖는 복잡한 렌즈에 대한 총 전송 손실은 매우 낮게 유지 될 것입니다 (즉, 복잡한 15 그룹 망원 렌즈는 총 0.75 %의 전송 손실로 끝날 것입니다) . )

렌즈 나노 코팅의 설계

(참고 : 나노 코트를 통과하는 빛의 정확한 특성은 널리 알려지지 않았으므로 여기서보고 읽은 내용에 대해서만 설명 할 수 있습니다. 100 % 정확성을 주장하지는 않지만 일반적으로 정확하다고 생각합니다. 충분히.)

위 그림의 디자인은 Canon 웹 사이트에서 찾은 SWC ( Subwavelenth Structure Coating ) 다이어그램에서 가져온 것 입니다. Nikon의 Nano Crystal Coating과 비교할 때 Canon의 SWC는 동일하지만 구체적인 구현 방법은 세부 사항이 다를 수 있습니다. Canon은 나노 스케일 구조의 "쐐기 모양"을 명시 적으로 호출하고, 크기와 높이가 다른 쐐기를 사용하여 유사 층 특성을 호출합니다. 구조 층의 크기 및 두께는 대부분의 사진에 사용되는 가시광의 파장 (가장 큰 가시광 선의 파장이 380nm 내지 790nm 정도 인 최대 200nm 정도)보다 상당히 작도록 명시 적으로 설계된다.

이러한 구조를 사용하는 기술적 목적은 반사의 주요 원인을 제거하는 것입니다 . 재료 경계 에서 굴절률의 큰 변화 . 단일 없다 구조적 코팅 굴절률의 큰 변화가있을 수 많은 인터페이스를 생성 층상 multicoating, 장착 인터페이스 하여 "전이를 매끄럽게"층을 생성한다. 층의 두께는 아마도 그것을 통과하는 광선의 입사각에 대한 영향을 최소화하기 위해 작게 유지됩니다 (실제로 왜 쐐기가 그렇게 작게 유지되는지에 대한 구체적인 정보는 가지고 있지 않습니다).

나노 구조 층을 통해 렌즈 요소 내로 광이 효과적으로 "도입"된다. 궁극적 인 목표는 빛이 나노 구조 요소를 통과하고 웨지 사이의 공간에서 렌즈 요소로 들어가는 것입니다. 반사량은 최소이며, 반사가 발생하는 것은 일반적으로 나노 구조 / 요소 계면이 반사되는 것을 반영합니다. 빛이 내부 렌즈 요소에서 반사되고 이전 요소로 다시 반사되면 동일한 나노 구조 코팅이 반사 된 빛에 동일한 효과를 가져서 내부 요소를 통과하여 저 반사율 내부에서 무해하게 확산됩니다. 렌즈를 손상 시키거나 앞면 요소를 바로 뒤로 빼냅니다.

더 나은 선명도?

나노 코팅이 선명도를 향상시키는 지 여부와 관련하여. 나노 코팅 자체가 선명도를 크게 향상시킬 수 있다고는 생각하지 않습니다. 요소 그룹이 많은 렌즈의 경우 전체 전송 손실이 몇 퍼센트에서 보통 1 퍼센트 미만, 보통 1 퍼센트 미만으로 줄어드는 등 확실히 투과율을 향상시킵니다. 전반적인 IQ 개선 측면에서, 개선 된 투과율은 미세한 대비 수준에서도 대비를 개선해야합니다. 개선 된 미세 대비는 어느 정도 선명도를 향상시킵니다.

개선 된 선명도에 대한 주장은 렌즈 설계의 자유가 높아지고 렌즈 설계자가 전송 요구 사항으로 인해 제한 될 수있는 더 많은 렌즈 요소를 활용할 수 있기 때문에 가능성이 높습니다. 멀티 코팅에 렌즈 요소를 8 개만 사용할 수 있다면 전체 광선 투과율이 너무 낮아져서 나노 코팅에 15 개 이상을 사용할 수 있으며 훨씬 더 나은 투과 특성을 가질 수 있습니다. 이를 통해 렌즈 설계자는 과거보다 이미지 재생을보다 효과적으로 제어 할 수있어 궁극적으로 선명도가 향상됩니다.

나는 이것이 새로운 Canon 렌즈, 주로 "Mark II"세대 또는 EF 8-15mm f / 4 L Fisheye 와 같은 "새로운 참가자"의 경우라고 생각합니다.렌즈. NCC가 장착 된 Nikon 렌즈의 경우도 마찬가지입니다. Canon의 최신 렌즈는 MTF (렌즈의 선명도 및 대비를 측정하는 방법 인 Modulation Transfer Function) 영역에서 이전 모델보다 월등히 뛰어납니다. SWC를 사용하는 2008 년 중반 이후 출시 된 거의 모든 Canon의 L- 시리즈 렌즈는 SWC를 사용하는 이론적 인 MTF를 보유하고 있습니다 (대부분의 렌즈 제조업체는 오늘날 컴퓨터 모델에서 MTF 차트를 생성합니다). MTF의 기준에 따라 거의 "완벽한"결과를 보여주는 일부와 함께``선명도 및 대비 ''(대부분의 렌즈는 실제로 해결할 수있는 것보다 낮지 만 구형 렌즈의 MTF와 비교할 때 일관성이 있음). )

따라서 기술적으로 선명도를 직접 향상시키는 것은 코팅 자체가 아닙니다 (명암을 향상시키기는하지만 약간의 직접적인 영향을 줄 수 있음). 예전처럼 투과율에 대한 걱정없이 렌즈 디자인을 개선 할 수 있기 때문에 선명도를 개선 할 가능성이 높습니다. (나는 새로운 렌즈의 렌즈 디자인을 나노 코팅 대 오래된 렌즈가없는 구형 렌즈와 비교함으로써 확증되거나 반박 될 수 있다고 생각합니다.)

에어로 브라이트 코팅 ( source ) 이라고 불리는 펜탁스의 나노 코팅 구현에 대한 설명은 다음과 같습니다 .

... PENTAX 고유의 Aero Bright Coating은 더 넓은 파장 범위에서 뛰어난 반사 방지 성능을 보장하여 더 밝고 고품질의 이미지를 제공합니다. PENTAX의 고급 나노 기술을 사용하여 만든이 독점 코팅은 광학 요소 표면에 균일 한 기공을 가진 실리카 에어로겔 층을 형성함으로써 렌즈 반사를 줄이고 광 투과율을 크게 향상시킵니다.

Aero Bright Coating은 DA * 55mm 및 DA645 25mm 렌즈를 포함한 일부 렌즈에만 사용됩니다.

나는 나노 크리스탈 코트가 그 자체로 선명도를 향상시키지 않는다고 생각합니다. 그러나 렌즈 설계자에게 렌즈 설계에있어 더 많은 자유를 줄 수 있다면 어떻게해야할까요?

코팅이 사용되기 전에 실제 렌즈 디자인은 최대 5 개의 요소 그룹으로 제한되었습니다. 단일 코팅은 약 7 또는 8로 증가했습니다. 다중 코팅은 약 12 ​​또는 15로 증가했습니다.

이들 각각은 렌즈 디자이너가 수차 보정 작업을 더 잘 수행 할 수 있도록했습니다. 필요한 경우 더 많은 요소를 사용할 수있을뿐 아니라 반사를 최소화하기 위해 요소를 그룹화하는 대신 요소를 별도의 그룹으로 자유롭게 분리 할 수있었습니다.

한편으로, 나노 결정 코팅 (또는 다른 벤더의 제품)이 얼마나 많은 그룹을 허용하는지는 확실치 않지만 확실하게는 최소한 몇 가지가 확실합니다. 더 많은 요소 / 그룹을 추가 할뿐만 아니라 얼마나 많은 플레어 / 고스트가 발생할지 걱정하지 않고 수차를 줄이는 데 집중할 수 있도록 약간 더 자유롭게 배치 할 수 있다고 생각합니다. 끼워 넣다.

서브 파장 반사 방지 코팅을 사용하는 가장 중요한 이유는 렌즈의 강한 곡률과 관련된 문제 때문인 것 같습니다. 다층 AR 코팅은 구부러지지 않은 평평한 표면 및 렌즈에 적합합니다. 14-24 f / 2.8과 같은 모든 새로운 줌 렌즈에서 Nikon이 사용하는 강력한 영역에 대해서는 Nikon Precision Glass Mold를 참조하십시오.AR 코팅의 표준 증착 방법은 가파른 경사 영역에서 올바른 다층 두께를 생성하지 못합니다. 특히이 가파른 지역에서는 프레 넬 반사로 인한 광 손실이 문제가되고, 렌즈 내에서 다중 반사가 더욱 심해집니다. 나노 크리스탈 코팅은 공기에서 유리까지의 굴절률과 완벽하게 일치합니다. 따라서 이미지의 플레어, 눈부심 및 전체 노이즈 레벨이 크게 향상됩니다. 이것은 훨씬 더 나은 대비와 해상도로 이어집니다. 나노 크리스탈 코팅과 유리 성형으로 인한 합리적인 가격으로 강력한 비구면을 만드는 능력은 완벽한 조합입니다. 이를 통해 광학 설계자는 노이즈가 매우 적은 완벽한 렌즈를 자유롭게 디자인 할 수 있습니다.

미래는 밝다!

라인 하르트

유리에 닿는 빛은 렌즈를 통하지 않고 다시 반사됩니다. 반사 방지 코팅으로이를 줄이고 빛이 렌즈를 통과하도록합니다. 빛 수집이 중요한 망원경, 쌍안경 및 접안경에서이 점을 많이 볼 수 있습니다.

wikipeda 기사는 꽤 좋은 설명이있다.

"나노 (Nano)"부분은 렌즈의 "가격"에 추가하는 것 외에도 코팅을 더 좋게 만들거나 적어도 더 잘 보이게하기 위해 어떤 형태의 소비자 나노 기술을 언급하고있을 것입니다. 렌즈의 가격을 감안할 때, 나는 그것이 더 나은 것을 만들기를 바랍니다.