佳能于2014年11月公布的EF 100-400mm F4.5-5.6L IS II USM遠攝變焦鏡頭中首次引入了全新研發(fā)的ASC空氣球體鍍膜(Air Sphere Coating)技術(shù)。那這是什么技術(shù)呢?為何時至今日,大多數(shù)佳能高端鏡頭,尤其是長焦鏡頭中都會使用到這一技術(shù)?
簡單地說,這就是佳能降低高端鏡頭出現(xiàn)眩光和鬼影的“秘密”。但要了解ASC鍍膜,就需要了解佳能目前正在使用的多種鍍膜技術(shù),以及眩光和鬼影是如何對畫質(zhì)產(chǎn)生影響的。
ASC空氣球體鍍膜(Air Sphere Coating)
ASC鍍膜是一種結(jié)合現(xiàn)有真空氣相沉積多層鍍膜及單空氣接觸面的超低折射率外層的全新防反光技術(shù),能有效減低傳統(tǒng)多層防反光鍍膜無可避免的眩光及鬼影問題,實現(xiàn)更出色的防反光表現(xiàn)。
多層防反光鍍膜:超光譜鍍膜(Super Spectra Coating)
當光線進入及離開一片無鍍膜的鏡片時,在每個空氣與鏡片間的界面會因折射率的改變造成約5%的光線被反射。這不僅會減少進光量,亦會導致鏡片之間的光線重復反射,造成不必要的眩光或鬼影。為了防止這種反射,鏡片表面會加入一層防反光的真空氣相沉積涂層。而佳能的防反光真空氣相沉積涂層稱為超光譜鍍膜(Super Spectra Coating)。
超光譜鍍膜是由多層擁有正確折射率差的薄膜組成(即多層鍍膜),利用光線相消干涉(Destruction Interference)的特性去抵消每層真空氣相沉積鍍膜邊界產(chǎn)生的反射光,有效加強各種不同可見光波長的防反光度(低反射度)。在這些不同涂層的組合中,擁有最接近空氣折射率的低折射率涂層會被安排在最外層(與空氣接觸的一層)以獲得最佳的防反光效果。除了防反光以外,超光譜鍍膜亦能統(tǒng)一不同鏡片的色彩平衡、讓不同型號EF鏡頭的色調(diào)特性保持一致。
眩光與鬼影
多層防反光鍍膜對與鏡片垂直進入的光線最為有效,防反光效果隨著入射角度增加而減少,因此在某些情況下仍然會出現(xiàn)無可避免的眩光(flare)與鬼影(ghosting)。眩光和鬼影是由于光線從鏡片表面反射到其他鏡片或影像感應器而產(chǎn)生于影像上的光學現(xiàn)象。當拍攝時面對強光源例如背光情況,畫面上部分地方會霧化變白,此一現(xiàn)象稱之為眩光(flare);當畫面上不該有光源的地方出現(xiàn)光點聚集時,此一現(xiàn)象則稱之為鬼影(ghosting)。
為了進一步改善因反射產(chǎn)生的眩光與鬼影,佳能特別研發(fā)出ASC空氣球體鍍膜技術(shù)。如前所述,ASC鍍膜由現(xiàn)有真空氣相沉積多層鍍膜及一層超低折射率外層組成。其中超低折射率層是一層加入了整齊排列的納米大小空氣球體的薄膜,這個特殊結(jié)構(gòu)能提供遠比現(xiàn)有真空氣相沉積多層鍍膜折射率低的超低折射率。雖然超低折射率層中存有空氣,但因為這些空氣球體的直徑只有約10納米(nm),比可見光波長更短;加上空氣球體的整齊排列,光線穿過時并不會出現(xiàn)散射(scattering)的情況。超低折射率外層令ASC鍍膜達致比現(xiàn)有真空氣相沉積鍍膜更低的反射率、提供更優(yōu)秀的防反光效能。
ASC鍍膜與SWC鍍膜
ASC鍍膜是利用光線相消干涉(Destruction Interference)的原理去抵消反射光,對于近乎垂直進入鏡頭的光線最為有效,不過即使入射角度增加,ASC鍍膜仍能大幅減低傳統(tǒng)真空氣相沉積多層鍍膜無可避免的眩光及鬼影。ASC鍍膜亦適用于各種鏡頭,應用較靈活。
SWC次波長結(jié)構(gòu)鍍膜(Subwavelength Structure Coating)則采用與ASC鍍膜截然不同的原理去減少反光,這項由佳能研發(fā)的先進技術(shù)是將無數(shù)比可見光波長還要短、僅200-400微米大小的金字塔型結(jié)構(gòu)排列于鏡片表面,由于這結(jié)構(gòu)不存在折射率突變的分界面,因此可以逐漸改變空氣與鏡片之間的折射率以減少入射光線的反射。SWC鍍膜具有特別優(yōu)異的入射角度特性,即使面對入射角度特別大的光線仍表現(xiàn)出比ASC鍍膜更優(yōu)異的防反射效果。此技術(shù)能應用于弧度較大的鏡片上,即使是廣角鏡頭大弧度鏡片邊緣所產(chǎn)生的眩光及鬼影亦能有效抑制。
鏡頭設計與鍍膜
鏡頭從一開始的光學設計上已經(jīng)考慮到減低眩光與鬼影的重要性,根據(jù)鏡頭的類型及規(guī)格,佳能工程師會在最適合的鏡片上采用SWC鍍膜或ASC鍍膜消除眩光與鬼影,以提升鏡頭的影像質(zhì)素。這就如使用螢石、UD超低色散鏡片、研磨非球面鏡片或玻璃鑄模非球面鏡片一樣,以鏡頭整體性能作考慮在適當?shù)奈恢檬褂眠m當?shù)募夹g(shù)。

ASC空氣球體鍍膜結(jié)構(gòu)。

超光譜鍍膜由多層鍍膜組成。

無鍍膜的玻璃鏡片表面反光率高,將很大部分進入的光線反射了出去。

多層鍍膜(真空氣相沉積鍍膜)擁有較高的透光率,但仍然會反射部分光線。

ASC鍍膜(超低折射率外層+真空氣相沉積鍍膜)能大幅減少反射光線,讓更多光線進入鏡頭。

出現(xiàn)“鬼影”的照片。

出現(xiàn)“眩光”的照片。
我要評論