Nanocoating: नई और अलग!
लेंस कोटिंग के "नैनो क्रिस्टल कोटिंग" प्रकार को अधिक विशेष रूप से संबोधित करने के लिए, जैसा कि अन्य उत्तर या तो सामान्य रूप से मल्टीकोटिंग को संबोधित करते प्रतीत होते हैं या लगता है कि नैनो कोटिंग केवल एक मार्केटिंग शब्द है।
नैनोकटिंग वास्तव में मल्टीकोटिंग के समान नहीं है, यह डिजाइन में बहुत अलग है, और एक अलग तरीके से प्रकाश को प्रभावित करता है। "नैनो क्रिस्टल कोटिंग" शब्द का उपयोग निश्चित रूप से केवल एक विपणन शब्द नहीं है! जितना संभव हो उतना सरल शुरू करने के लिए:
- मल्टीकोटिंग एकलिंग की अवधारणा पर एक उन्नति है, और तरंग हस्तक्षेप के आधार पर डिज़ाइन किया गया है।
- "ट्यूनिंग" द्वारा परावर्तित प्रकाश इस तरह से काम करता है कि परावर्तित कण तरंग एक दूसरे को रद्द करते हैं।
- नैनोकटिंग एक बहुत नई अवधारणा है, जो मज़बूती से मथे आँखों की संरचना और डिज़ाइन पर आधारित है (जो कि किसी भी प्रकाश को बमुश्किल दर्शाती है।)
- पहली जगह में प्रतिबिंब से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और लेंस में प्रकाश किरणों को गाइड करने के लिए उन्हें बिल्कुल भी प्रतिबिंबित करने की अनुमति दिए बिना।
मल्टीकोटिंग और वेवफॉर्म इंटरफेरेंस
प्रकाश कण और तरंग दोनों गुणों को प्रदर्शित करता है। जैसे, दो फोटॉन इस तरह से इंटरैक्ट कर सकते हैं जैसे एक दूसरे को रद्द कर सकते हैं। यह सबसे अच्छा चित्रण के साथ प्रदर्शित किया गया है, और मैं उस उद्देश्य के लिए एक विकिपीडिया छवि उधार लूंगा। नीचे एक एकल-लेपित लेंस का एक उदाहरण है, और कोटिंग कैसे प्रतिबिंबित फोटॉन तरंगों का उत्पादन करती है जो एक दूसरे के विरोध में हैं (और एक दूसरे को रद्द करने में सक्षम हैं):
एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग को प्रकाश की आवृत्ति के आधे तरंग दैर्ध्य के समान मोटा होना चाहिए। प्रकाश सामग्री के प्रत्येक चौराहे पर प्रतिबिंबित करेगा , जैसे कि हवा और कोटिंग के साथ-साथ कोटिंग और लेंस। चूंकि कोटिंग प्रकाश की आधी तरंग दैर्ध्य जितनी मोटी होती है, हवा / कोटिंग इंटरफेस से प्रतिबिंब नकारात्मक रूप से कोटिंग / लेंस इंटरफेस से प्रतिबिंब के साथ हस्तक्षेप करता है, और दोनों एक दूसरे को रद्द करते हैं।
मल्टीकोटिंग एक ही तरह से काम करता है, हालांकि विभिन्न मोटाई पर कोटिंग की कई परतों के साथ। चूँकि प्रकाश का रंग उसकी तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित किया जाता है, लेंस को प्रकाश की प्रमुख आवृत्तियों की तरंगदैर्घ्य की कई परतों के साथ कोटिंग करता है (जैसे बैंगनी, नीला, नीला-हरा, हरा, पीला-हरा, पीला, नारंगी, लाल) एक सरल एकल-कोटिंग की तुलना में काफी अधिक प्रकाश को रद्द कर देगा। एकल कोटिंग्स को आमतौर पर हरे से पीले-हरे रंग की रोशनी के बैंड में डिजाइन किया जाता था, क्योंकि वे धूप और दिन के उजाले में सबसे अधिक प्रचलित होते हैं। मल्टीकोटिंग का उद्देश्य पूर्ण स्पेक्ट्रम पर यथासंभव काम करना है।
बहुविकल्पी की कमी
लेंस ट्रांसमिशन (वे जिस प्रकाश को पारित करने की अनुमति देते हैं), 99% के स्तर तक पहुंचने के मामले में मल्टीकोटिंग का आगमन एक बड़ी सफलता थी। हालांकि मल्टीकोटिंग आदर्श नहीं है। जब मजबूत चमक और भूत होते हैं, तो वे केवल पूरी तरह से बाहर की रोशनी को छानने में सक्षम होते हैं, सटीक तरंग दैर्ध्य पर प्रत्येक परत को फ़िल्टर करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है। इच्छित आवृत्तियों के पास तरंग दैर्ध्य को कम कर दिया जाएगा, हालांकि वे पूरी तरह से रद्द नहीं किए जाएंगे। प्रकाश का एक उज्ज्वल ऑफ-एक्सीलेंस नॉन-इंसेंटेंट बीम, जैसे कि एक फ्रेम के कोने में सूरज से, अभी भी बड़ी, उज्ज्वल और बहुत हानिकारक भड़क, भूत, और मल्टीकोटिंग के साथ लेंस पर भी विपरीत कमी पैदा कर सकता है।
इसके अतिरिक्त, मल्टीकोटिंग केवल लेंस की नकारात्मक संपत्ति का उपयोग करने के लिए प्रकाश की संपत्ति का लाभ उठा रहा है ... प्रतिबिंब ... छवि की गुणवत्ता पर प्रतिबिंबित होने वाले प्रभाव को कम करने के लिए। इस तरह, ट्रांसमिशन आदर्श नहीं है, और किसी भी तरंग दैर्ध्य के लिए कई प्रतिशत तक प्रकाश घटना खो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर संचरण प्रति लेपित एलामेंट / ग्रुप में कुल 1-2% नुकसान होता है । दी गई, जो कि 8-10% से बहुत कम है जो एकल कोटिंग और बिना सेंसर वाले लेंस के साथ मौजूद था, हालांकि कई तत्वों के साथ जटिल लेंस में, प्रकाश की काफी मात्रा अभी भी समग्र रूप से खो सकती है (यानी एक जटिल 15 समूह टेलीफोटो लेंस हो सकता है) अंत 15-30% नुकसान मजबूत चमक का सामना करने में कुल प्रसारण में।)
नैनोकोटिंग के साथ सुधार
मल्टीकोटिंग के विपरीत नैनोकोटिंग, पिछली तकनीक का निरंतर विकास नहीं है ... यह वास्तव में एक पुरानी समस्या को हल करने के लिए एक पूरी तरह से नया दृष्टिकोण है। नैनोकिटिंग कीट की आंखों के डिजाइन पर आधारित है, जो वैज्ञानिक समुदाय में किसी भी सामग्री के सबसे कम परावर्तन सूचकांक में से एक में जाने जाते हैं। सामान्य डिजाइन नैनो-स्केल मोटे तौर पर गुंबद / स्पाइक जैसी संरचनाओं पर आधारित है, जिसका उद्देश्य लेंस में जितना संभव हो उतना प्रकाश का मार्गदर्शन करना है, जब भी संभव हो पूरी तरह से परावर्तन से बचें।
अगर और जब भड़कना या भड़कना होता है, तो नैनोकोटिंग किसी भी दिए गए तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश में काम करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, लेकिन समग्रता में प्रकाश, इसके परिणामस्वरूप कलाकृतियां या विपरीतता का नुकसान एक बहु-प्रतिष्ठित लेंस की तुलना में काफी कम है। कई मामलों में, नैनोकोलेटेड लेंस के साथ ली गई तस्वीर में भड़कने और भूत के छोटे तत्वों को खोजने के लिए सावधानीपूर्वक और करीबी जांच की आवश्यकता होती है, और जब यह मौजूद होता है, तो यह अक्सर बुद्धि को प्रभावित नहीं करता है।
नैनोकोटिंग के लिए ट्रांसमिशन स्तर कम से कम 99.95% प्रति लेपित एलिमेंट / ग्रुप है । 0.05% या उससे कम के नुकसान पर, किसी भी लेंस, यहां तक कि कई तत्वों के समूहों के साथ जटिल लेंस के लिए कुल संचरण हानि बहुत कम रहेगी (यानी एक जटिल 15 समूह टेलीफोटो लेंस कुल 0.75% संचरण हानि के साथ समाप्त होगा । )
एक लेंस नैनोकटिंग का डिजाइन
(नोट: प्रकाश की सटीक प्रकृति जो कि एक नैनोकट से होकर गुजरती है, व्यापक रूप से प्रचारित नहीं की जाती है, इसलिए मैं केवल जो कुछ मैंने देखा और पढ़ा है, उसके बारे में अपनी व्याख्या को आधार बना सकता हूं। मैं 100% सटीकता का दावा नहीं कर रहा हूं, हालांकि मुझे लगता है कि यह आम तौर पर सटीक है। पर्याप्त।)
ऊपर दिए गए चित्रण का डिज़ाइन कुछ SWC या सबवेवेल्थ स्ट्रक्चर कोटिंग से लिया गया है , जो कि मैंने कैनन की वेबसाइटों पर पाया है। निकॉन की नैनो क्रिस्टल कोटिंग की तुलना में, कैनन का एसडब्ल्यूसी एक ही बात है, हालांकि विवरण में उनके विशिष्ट कार्यान्वयन भिन्न हो सकते हैं। कैनन ने स्पष्ट रूप से नैनो-स्केल संरचनाओं के "पच्चर के आकार" को कॉल किया, और छद्म स्तरित प्रकृति को अलग-अलग आकार और ऊंचाई के प्रतिरूपों के साथ कॉल किया। संरचना परत का आकार और मोटाई स्पष्ट रूप से अधिकांश फोटोग्राफी के लिए उपयोग की जाने वाली दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में काफी छोटा होने के लिए डिज़ाइन किया गया है (लगभग 200nm सबसे बड़ा, जहां दृश्यमान प्रकाश की तरंगदैर्घ्य 380nm से 790nm या तो)।
इस तरह की संरचना का उपयोग करने का तकनीकी उद्देश्य प्रतिबिंब के प्राथमिक कारण को समाप्त करना है: सामग्री सीमाओं पर अपवर्तक सूचकांक में बड़े बदलाव । लेयर्ड मल्टीकोटिंग की जगह, जो कई इंटरफेस बनाता है जहां अपवर्तक सूचकांक में बड़े बदलाव हो सकते हैं, एक संरचित कोटिंग के साथ जहां कोई एकल इंटरफ़ेस नहीं है जिससे "चिकनी संक्रमण" परत बनती है। परत की मोटाई को छोटा रखा जाता है, संभवतः किरणों की घटनाओं के कोण पर प्रभाव को कम करने के लिए जो इसके माध्यम से गुजरती हैं (वास्तव में कोई विशेष रूप से ठोस जानकारी नहीं है कि क्यों wedges को इतना छोटा रखा गया है।)
लेंस तत्व में नैनोस्ट्रक्चर परत के माध्यम से प्रकाश प्रभावी रूप से "निर्देशित" होता है। अंतिम लक्ष्य प्रकाश के लिए नैनो-संरचना तत्वों के माध्यम से गुजरना और लेंस तत्वों को वेजेस के बीच के रिक्त स्थान में प्रवेश करना है, मोटे तौर पर "अनसैथेड"। प्रतिबिंब की मात्रा न्यूनतम है, और जो प्रतिबिंब होता है वह आमतौर पर नैनो-संरचना / तत्व इंटरफ़ेस से दूर होता है जहां कोई मौजूद होता है। जब प्रकाश एक आंतरिक लेंस तत्व को बंद कर देता है और पिछले तत्व तक वापस आ जाता है, तो उसी नैनो-संरचना कोटिंग का उस परावर्तित प्रकाश पर समान प्रभाव पड़ेगा, जिससे यह आंतरिक तत्वों से गुजरने में मदद करता है या तो कम-परावर्तनता वाले बंदों से हानिरहित रूप से फैलता है। लेंस, या सही तत्व बाहर वापस ... कोई नुकसान नहीं करने के लिए थोड़ा।
बेहतर तीखापन?
इस बारे में कि क्या नैनोकोटिंग बेहतर तीक्ष्णता के लिए अनुमति देता है। मैं यह कहने के लिए इच्छुक नहीं हूं कि नैनोकोटिंग स्वयं वास्तव में बहुत तेजी से सुधार कर सकती है। यह निश्चित रूप से संचरण में सुधार करता है, जैसे कि बहुत सारे तत्व समूहों के साथ लेंस में, कुल संचरण हानि कई प्रतिशत से कम हो जाती है, आमतौर पर अच्छी तरह से, एक प्रतिशत से कम। समग्र IQ सुधार के संदर्भ में, सुधारित संचरण को इसके विपरीत भी सुधार करना चाहिए, यहां तक कि एक माइक्रोकंट्रास्ट स्तर पर भी। बेहतर माइक्रोकंट्रास्ट कुछ हद तक, कुशाग्रता में सुधार लाएगा।
लेंस की डिज़ाइन में अधिक स्वतंत्रता के कारण बेहतर तीक्ष्णता का दावा अधिक संभावना है, और अधिक लेंस तत्वों का उपयोग करने की क्षमता एक लेंस डिजाइनर अन्यथा ट्रांसमिशन आवश्यकताओं के कारण सीमित हो सकती है। यदि आप मल्टीकोटिंग के साथ केवल 8 लेंस तत्वों का उपयोग कर सकते हैं क्योंकि अधिक समग्र प्रकाश संचरण को बहुत कम कर देगा, तो आप नैनोकोटिंग के साथ 15 या अधिक का उपयोग करने में सक्षम हो सकते हैं और अभी भी बेहतर ट्रांसमिशन विशेषताओं के साथ हो सकते हैं। यह लेंस डिजाइनरों को अतीत की तुलना में छवि प्रजनन पर अधिक नियंत्रण को लागू करने की स्वतंत्रता प्रदान करता है, जो अंततः बेहतर तीक्ष्णता को जन्म दे सकता है।
मुझे विश्वास है कि बिल्कुल नए Canon लेंस के साथ, बड़े पैमाने पर "मार्क II" पीढ़ी या "नए प्रवेशकों" जैसे कि EF 8-15 मिमी f / 4 L Fisheyeलेंस। शायद यह एनसीसी के साथ निकॉन लेंस के मामले में भी है। कैनन के नए लेंस एमटीएफ (मॉड्यूलेशन ट्रांसफर फंक्शन, लेंस के तीखेपन और विपरीतता को मापने का एक तरीका) के क्षेत्र में अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में काफी बेहतर हैं। लगभग सभी कैनन के एल-सीरीज़ के लेंस 2008 के मध्य से शुरू किए गए (संभवत: उससे थोड़ा पहले) एसडब्ल्यूसी का उपयोग करने वाले सैद्धांतिक एमटीएफ (ज्यादातर लेंस निर्माता इन दिनों लेंस के कंप्यूटर मॉडल से एमटीएफ चार्ट उत्पन्न करते हैं) समग्र संकल्प के साथ महत्वपूर्ण छलांग लगाते हैं। , तीक्ष्णता, और इसके विपरीत, कुछ अपने एमटीएफ की कसौटी के अनुसार लगभग "पूर्ण" परिणाम प्रदर्शित करते हैं (जो कि उनके अधिकांश लेंसों की तुलना में वास्तव में कम है, वास्तव में हल करने में सक्षम होना चाहिए, लेकिन पुराने लेंसों के एमटीएफ की तुलना में सुसंगत है। )
इसलिए, तकनीकी रूप से, यह स्वयं कोटिंग नहीं है जो सीधे तीक्ष्णता में सुधार करता है (हालांकि जैसा कि इसके विपरीत में सुधार होता है इसका थोड़ा प्रत्यक्ष प्रभाव हो सकता है)। अतीत की तरह संचरण की अधिक चिंता किए बिना लेंस के डिजाइन में सुधार करने की क्षमता के कारण तीखेपन में सुधार अधिक संभावना है। (मुझे लगता है कि या तो पुराने लेंसों के बिना नैनोकोटिंग्स के साथ नए लेंस के लेंस डिजाइनों की तुलना करके या तो पुष्टि की जा सकती है या उनका खंडन किया जा सकता है।)