眼鏡的鏡膜是商家的騙局么?
貼了鏡膜的眼鏡實際效果一定比無膜眼鏡好么?若答案是肯定的,請問它的原理是什麼?各種顏色膜之間的差別又是什麼?
還是先說結論吧:一般來說,眼鏡片上鍍膜可以分為兩種(這裡僅僅就光學功能來說,因為還有其他的保護膜、防霧防污等)
- 反射膜,在鏡片表面鍍金、銀、ZnS 等材料,增加對可見光、紅外線、紫外線等的反射率
- 增透膜,通常在鏡片表面鍍 MgF2 等材料,增加對可見光的透射率,減少反射雜光,提高視覺舒適度(尤其在逆光情況下)
從結論來說,鍍膜了的鏡片確實要比不鍍膜的要好。下面分幾部分稍稍詳細地說說鍍膜(主要是增透膜)的原理
問題1:光線在界面上的反射
根據日常生活經驗我們知道,玻璃等物體,儘管它們是透明的,但是它們的表面會反光,而且根據觀察角度不同,反光的強弱也會變化。如果想要定量地描述光線在透明介質界面上的行為,菲涅爾方程(Fresnel"s Equation, [1])可以給出答案
圖片摘自[1]如上圖所示,反射係數(反射光強度 R 與入射光強度 I 之比)取決於兩介質的折射率和入射角,而且還和光線偏振方向有關,詳情請參考[1]。對於垂直入射的光線來說,與偏振方向無關,其反射係數為一般來說,眼鏡的鏡片折射率在1.5~1.7,空氣折射率為1,代入上式可知,如果沒有鍍膜,那麼在單個表面上光線反射將達到4%~7%,而對於眼鏡來說一共就兩個表面,總透光率為86%~92%,因此這點光線損失並不算不可接受。但是對於有一些複雜的相機鏡頭,有超過二十個表面,總的透光率將會小於40%,這就無法接受了。問題2:增透膜的原理
增透膜(Anti-reflective coating, [2])主要是利用了兩個效應:thick film and thin film effects(我不知有沒有正式的翻譯名稱,我暫且稱為厚膜效應和薄膜效應)厚膜效應由瑞利(Rayleigh)發現的,如下圖(圖片摘自[2])圖片摘自[2]
如上圖,當鍍膜厚度為波長的1/4的時候(或者k/2+1/4, k=0,1,2...),兩束反射光線恰好能發生相消干涉。在理想情況下,能將某一個特定波長的光線反射光消減為0。根據能量守恆,減少了反射光強度就等於增加了透射光的強度。綜合起來,單層鍍膜可以達到99%以上的透過率。問題3:反射膜的原理
眼鏡片上的反射膜一般來說可以分為兩種,第一種是直接鍍一層金屬(比如金、銀、鋁等),依靠金屬增加光線的反射能力。這一點就不再多說了,通常來說在太陽鏡滑雪鏡等眼鏡上用得比較多。第二種和增透膜的原理是類似的,也可以分為厚膜效應和薄膜效應。對厚膜效應來說,鍍膜材料的折射率越高,則反射效果越明顯。對薄膜效應來說,鍍膜厚度仍然控制為波長的1/4(或者k/2+1/4, k=0,1,2...),但注意鍍膜材料的折射率一定要大於本體的玻璃(由於半波損失的關係)。這時候膜前後兩個表面的反射光將會同相干涉,增加了反射光的強度。與增透膜不同,單層的反射膜只能達到30%~40%左右的反射率,當然就眼鏡而言,另一個顯著不同是鍍膜的中心波長不同,反射膜通常是針對紅外線或者紫外線的。問題4:多層鍍膜
上面說了單層的增透膜和反射膜,它們共同的特點是只能針對某一特定波長和特定入射角度進行增透或者反射,對於其他波長和入射角度的光線,效果都將下降。為解決這一問題,於是就有了多層鍍膜的技術,可以使得對多個波長的光線,以及不同角度入射的光線都有比較好的效果。圖片摘自[3]
上圖就是一個多層鍍膜的例子,例子里通過反覆鍍上高折射率-低折射率的膜(通常叫高膜 H 和低膜 L),進一步增加了光線的透射率。對於多層鍍膜,可以做到對400nm~800nm範圍內透過率大於99.5%問題5:鍍膜的顏色
既然上面說了增透膜和反射膜的原理,那麼也就比較容易解釋鍍膜的顏色問題了。以增透膜為例,如果中心波長是550nm的黃綠色光,也就是讓波長接近550nm的光更多地透過玻璃,這時候光譜兩端的紅光和藍光就相對被反射得更多,所以鍍膜的顏色就偏紫偏紅,比如下面的曲線a和曲線b這張圖說明了鍍膜對光譜的反射能力,其中曲線a和曲線b光譜兩端的成分被反射地更多,因此這種鍍膜就偏紫紅色。而曲線c相對來說中間和兩端的光譜成分都有較多的反射,看起來可能更偏暗黃綠色。[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Fresnel_equations[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-reflective_coating
[3] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/phyopt/antiref.html#c2看了上面的回答,要麼太專業,一般人看不懂,包括我們學視光的學生,在講解到光學部分的時候,很多人也是雲里霧裡,要麼就是行外人士的一些道聽途說,有誤導之嫌。
首先我來介紹下眼鏡片是怎麼樣生產出來的,這樣更能清晰的看到大家所關注的問題。
鏡片生產流程大體如下:
計算鏡片度數(廠家都已經有模板了)—&>鏡片單體注入—&>鏡片成型(基片)—&>鏡片鍍膜—&>鏡片質檢—&>鏡片包裝—&>出廠這個是大體的流程,詳細的東西我們沒有必要更多了解。
需要說明的是,現在鏡片的單體,一般都是進口的,韓國、日本的比較多,因為國內的質量還是不行,很多大廠家都是進口的。
鏡片生產是一個注入液體的過程,就是說,有鏡片模板,就可以把液體倒入,然後通過固話成型,有點像瓦片生產一樣。
這樣成型的鏡片,就是基片,為之後鏡片鍍膜做準備的。
下面重點來了,鏡片鍍膜工作。
鏡片為何要鍍膜呢?有哪些膜層是需要加上去的?
因為基片非常容易劃傷,並且光學性能不好,需要鍍膜。目前鏡片上的主流膜層是:加硬膜、減反射膜(增透膜)、抗污膜。
加硬膜只鍍 加硬膜的,叫做白片,目的是防止鏡片劃傷,目前極少不良商家拿白片來銷售,因為進貨價格低,鏡片只能防止劃傷,而在其他性能上幾乎沒有。
另外鏡片還會鍍上下面幾層膜。
減反射膜(增透膜)
比如我們拍照的時候,早些時候很多人鏡片上白茫茫的一片,是因為鏡片反射了光學,導致的。加上這個膜層之後,儘可能少的減少光學的反射,這樣看東西就會更清楚了,現在國內的鏡片通透率一般是96-99%左右,如果不加這個膜層,可能只有80%左右。具體原理上面知友的回答非常詳細,看不懂的就算了,太TM專業了……
抗污膜
我們一般人鏡片上非常容易臟,就是因為沒有抗污膜的原因,這個膜層的左右就是減少細小顆粒和油脂對鏡片的粘附,保持鏡片乾淨,清晰。這個膜層也會分等級的,技術好的鏡片廠家做的好,鏡片不容易臟,一般廠家做的不好,效果不如意,不過現在國內很多廠家都是進口的鍍膜儀器,質量差別不大。這些膜層,現在市面上銷售的眼鏡都會有的。只是不同品牌,鍍膜工藝不同而已。
下面的幾個膜層是特殊膜層。
防輻射膜層
防輻射膜層,這個是近幾年才提出來的,目前還沒有國家標準,所以防輻射膜層是各家各說自己的,不過這個膜層是有的,一般是通過加金屬膜層,達到阻隔輻射的效果。
防霧膜層
這個膜層目前國內鏡片還沒有做到很好,目前只有一家開始在做,不過一般都是噴對應的藥水,之前我們特意去了解了下,發現不是太好,所以沒有上架銷售。
說句題外話:這個鏡片市場需求很大,特別是冬天,從外面到屋內,鏡片白花花一片,需要擦拭鏡片才能看清東西。
好了,鏡片的膜層講的差不多了,現在重點講鏡片的顏色!
很多人說,藍膜好!
有人說,綠膜好!有人說黃膜好、紫膜好!還有說藍色的防輻射、防紫外線!
等等等等……我負責的告訴大家,這些都是一些商家的噱頭,或者是自古以來的一些說法,都是不靠譜的!
什麼鏡片的顏色最好?
其實是越淡越好,在鍍膜之後,越看不到鏡片的顏色,鏡片透光率、視覺效果越好。
先講下鏡片為何會有顏色?
是鍍膜之後形成的,大家知道,顏色有:紅橙黃綠藍靛紫。
從紅色到紫色,波長從760到380。如果鏡片膜層厚一些,都是紅色,最淺,就是紫色了。但是現在技術原因,藍膜和綠膜比較多,是因為綜合考慮膜層的厚度,如果膜層太薄,膜層效果不好,膜層太厚,就會影響光線效果。前幾年是藍膜比較流行,現在一般都是綠膜,所以建議大家購買的時候,選擇綠膜會比較好,因為綜合下來,各方面比較合理。
我想說更多的就是,不要戴膜層顏色比較深的鏡片,會影響透光率,增加近視度數。
另外防輻射、防紫外線功能。
這個是樹脂鏡片本身具有的功能,不需要在膜層上考慮過多,很多商家打出來的防輻射膜層,很多都是一個噱頭而已,不要上當了哦!
如果關於鏡片還有什麼問題,請下面留言吧,也非常歡迎討論。
利益相關:眼視光技術專業畢業 天貓眼鏡商家店主、專註網上配鏡業務。眼鏡的膜層有很多不同的功能,大體分為:加硬膜層、增透膜層、防霧防油層。1、加硬膜層:是通過化學製劑強化鏡片便面的密度提高表面硬度;2、增透膜層:是通過在真空環境下將金屬氣化,金屬粒子附著在鏡片表面起到減少鏡片反射光線及增加光線透過的作用。這層膜也起到了防輻射的作用:金屬屏蔽電磁波;3、防霧防油:通過化學製劑減少霧氣、水汽、油污附著。防霧、防水、防油需要不同的製劑。
鍍膜是利用分界面發生反射,與之前反射的光波發生干涉,從而消去一部分反射光(當然,部分波長得到加強,所以某些角度可以看到一些顏色)。
不過在此,我亦有疑問,如果說反射光的相位差干涉相消,為何會導致透射率提高?干涉在一頭,透射在另一頭,他們有何關聯?干涉時,前面的光已然透過,為何看似「未來影響現在」? @陳浩不同膜層鏡片 的差別是是存在的,當然我們說的膜層不是指什麼顏色來區別好壞的,而是以有沒有加硬處理,增透處理,防污處理,防靜電處理來說的,而非什麼顏色的膜來說的。
樓上的回答不知道在說什麼,我的眼裡這個問題只有兩個詞。
那個膜正常來說,應該是增透膜,增加光線進入玻璃的透過率的,原理是光的等傾干涉
顏色多姿多彩是因為一般的增透膜都是增加透過人眼敏感的黃綠光,然後其他波長的光的反射就給人以藍紫色的視覺,一般簡單來說就是增加透過某一些特定波長的光,相應的鏡面就會顯現其他波長的光的顏色該回答的上面都已經說過了,我很肯定地回答,不是欺騙,不過不懂的話,也有商家會欺騙消費者。
這要看你的眼鏡是不是黑框的了
萊卡蔡司的鏡頭和鳳凰的差別大部分就在鍍膜上
鍍膜要講的太多了,因為膜層差別,鏡片價值可能相差上百倍,樹脂鏡片本來透光率就差,而且鏡片軟,極易劃傷,膜層甚至能讓本來透光率百分之八九十的鏡片達到99.7%,蔡司的鑽立方鉑金膜硬度甚至能媲美玻璃,你說有用沒
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