Шлифовка линзы и восстановление просветления
#1 luida
60 лет его жизни, на передней линзе есть царапины, от просветления остались воспоминания по краям линзы. Вопрос: есть ли у кого-нибудь положительный личный опыт взаимодействия с мастерами (фирмами) в области темы топика? По возможности, только конкретику, т.к. теоретические изыскания, согласитесь, эффекта не возымеют.
P.S. Термин «забить» мне знаком, но что такое перфекционизм — знаю не по-наслышке
#2 NetSkater
То есть, предлагаете сошлифовать слой стекла, в котором царапины, и нанести просветление? Во-первых, изменится геометрия линзы, как минимум, она станет тоньше. Во-вторых, просветление точно такого типа, как 60 лет назад, не нанесут, а значит, будет разное на разных линзах.
Я бы посоветовал, если царапины действительно дают блики — залить их аккуратно черной матовой краской (пробовал, эффект есть).
По вилиянию царапин на снимок хорошо сказано тут:
http://www.vlador.co. -и-царапины-на/
Сообщение отредактировал NetSkater: 13 January 2012 — 06:32
#3 luida
#4 kreisser
секция любителей Пентакса
- Имя: Александр
- Отчество: Юрьевич
- Город: Николаев ул.Южная
luida (16 January 2012 — 20:52) писал:
#5 luida
kreisser (16 January 2012 — 21:12) писал:
#6 luida
#7 kreisser
секция любителей Пентакса
- Имя: Александр
- Отчество: Юрьевич
- Город: Николаев ул.Южная
luida (09 March 2012 — 10:07) писал:
#8 luida
kreisser (09 March 2012 — 11:24) писал:
#9 kreisser
секция любителей Пентакса
- Имя: Александр
- Отчество: Юрьевич
- Город: Николаев ул.Южная
luida (09 March 2012 — 11:35) писал:
#10 hopscotch
#11 luida
hopscotch (09 March 2012 — 22:41) писал:
#12 Peter
И сколько стоило восстановление?
#13 Liukk
#14 KNA
Liukk, спасибо за доверие
Но я всё-таки не особо большой специалист в этом деле.
Я пробовал полировать линзы. Собственно, терять там было особо нечего, так что или поможет, или всё равно на запчасти. Купил комплект Glass Gloss Micro Pack (поиском находится) для автомобильных стёкол. Немножко повозился с совем ненужными стекляшками и Дремелем. Пришёл к выводу, что безопаснее всего ручками и тряпочкой. Но дело довольно нудное и ручки изрядно устают. И, конечно, шаблон, что по ссылке — это интересно.
На удивление, удалось кое-что оживить. Причём ширики. Старый Canon nFD 17/4 с помутневшей передней поверхностью и пару M-Rokkor 28/2.8. У этого Роккора известный дефект — если объектив полежал на солнце и нагрелся, то у него внутренняя поверхность передней линзы покрывалась какой-то белёсой мутью. Минолта даже в своё время бесплатно приводила в порядок (только это время давно ушло). Вот шлифовкой муть более-менее прилично отмылась.
Потом ещё пару дальномерных немецких полтинников привёл в чувство.
В наборе два абразива: предварительной очистки с лёгким абразивным действием и основной полировщик. Для дальномерных полтинников хватило даже предварительного компонента.
Сразу скажу, что царапины лучше и не пытаться зашлифовывать. Для этого придётся снять изрядный слой стекла, что чревато кондратием. У человека по ссылке царапина стало менее заметной. Но это просто у неё острые края немножко «замылились». И хорошо, что он на этом остановился.
Т.е. имеет смысл браться, если нужно снять очень-очень тонкий слой. Если линза довольно глубоко протравлена (и такое бывает), то, скорее всего, или получите софтелку, или совсем негодное мыло. Если терпения хватит, конечно.
Кстати, один мой знакомый недавно жаловался, что удумал отполировать царапанную линзу Дремелем и пастой ГОИ. Снял, как он сказал, где-то около 0.1 мм (уж не знаю, как измерял). Кирдык.
#15 Peter
Сообщение отредактировал Peter: 20 June 2022 — 06:57
#16 Liukk
Замечания.
1. Астрономы-любители обычно имеют дело с зеркалами, а у них допуск по толщине роли не играет. Поэтому их опыт и рекомендации нужно оценивать критически.
2. Порылся в чертежах линз на сайте ИТМО. Допуск на радиус кривизны линз указан не напрямую (в мм или квалитетах), как принято в приборостроении, а в каких то классах. Как перевести в мм не знаю, но и пока изучать вопрос более подробно смысла не вижу. Но допуск на толщину линз обычно указан +/- 0,05 мм. Отсюда можно сделать вывод, что сполировать с линзы порядка 0,02 мм вполне реально, без ухудшения её свойств.
3. Полировальник должен быть больше диаметра линзы на 2..3 см.. И при обработке линза всегда должна быть закрыта полировальником — чтобы получить равномерный съём стекла со всей линзы, а не только с центра. Решение проблемы пока одно — измерить радиус кривизны линзы и напечатать полировальник нужного размера на 3D принтере.
Вопросы
1. Паста ГОИ для полировки неглубоких царапин подойдёт?
2. Чем клеить линзы к технологическому основанию? Технологическое основание можно также напечатать.
Есть у меня объектив Pentax 28-80 /3,5-4,5 У меня поцарапана передняя линза — скорее всего прежний владелец не использовал крышку. Царапок много, но они все поверхностные Объектив даёт изображение, как через п/э плёнку — слегка мутноватое. Поэтому и есть мысль полирнуть линзу, но так, чтобы не испоганить.
#17 KNA
Liukk, боюсь, что паста ГОИ — слишком сильный абразив для этого случая. Я давал в своём сообщении название набора, который покупал для шлифовки. И у астрномов что-то про абразив написано.
Я, когда надругался над бросовыми стекляшками при помощи Дремеля, пасту ГОИ тоже проверил. Вот как раз с ней получалось очень быстро сделать на поверхности заметную впадину. С абразивом из набора — нет.
И таки да, если это царапины и объектив в любом случае в помойку, то можно попробовать. Но, боюсь, что можно и угробить. Хотя, подозреваю, объектив недорогой совсем и можно потом найти донора, убитого в другой части.
Источник
Почему просветление оптики важно для фотографии
В последние годы некоторые производители разработали новые просветляющие покрытия для своих объективов. Например, обновлённые объективы Ricoh HD PENTAX FA-Limited имеют оптический дизайн своих предшественников, но обладают рядом улучшений, среди которых новое многослойное просветление линз. При тестировании таких объективов рецензенты обычно соглашаются с тем, что новые просветляющие покрытия значительно улучшают качество изображения, но никогда не объясняют, как эти покрытия работают. Цель этой статьи – разобраться в этом.
Автор: Timothee Cognard
Происхождение просветляющих покрытий
Исторически просветляющие покрытия были придуманы для уменьшения потерь света в оптических системах. На самом деле, каждый раз, когда световой поток проходит от одной оптической среды к другой, его интенсивность падает из-за явления отражения. Это явление происходит естественным образом на любом типе поверхности между двумя материалами, будь то поверхность реки, стекло или зеркало. Разница только в количестве отраженного света. Для стекла принято считать, что 96% света передается и 4% отражается.
Вот уравнение, стоящее за этими числами:
R – коэффициент отражения, n1 — показатель преломления первой среды (1.0 для воздуха) и n2 — показатель преломления второй среды (в нашем случае стекла). Показатель преломления стекла обычно находится в диапазоне 1.4-1.8. Значение 4% происходит от типичного показателя преломления 1.5.
На первый взгляд эти потери могут показаться незначительными. Однако они накапливаются для каждой поверхности линзы внутри данной системы линз. Так, основной объектив обычно содержит от 7 до 12 элементов (что означает около 15-20 поверхностей линз, так как каждый элемент объектива имеет границы раздела как воздух/стекло, так и стекло/воздух), тогда как современный зум-объектив имеет более 20 элементов (что означает примерно 40 поверхностей). Типичный основной объектив пропускает только 50% входящего света, тогда как зум-объектив пропускает менее 20%.
Оптическая схема объектива Canon EF 24-105mm f / 4 IS USM.
Можно сказать, что использование покрытий стало возможным благодаря английскому математику и ученому лорду Рэлею (Джон Уильям Стретт, 3-й барон Рэлей). К своему большому удивлению, в 1886 году он обнаружил, что старое потускневшее стекло пропускает больше света, чем новое незапятнанное стекло. Лорд Рэлей установил, что две поверхности раздела воздух/потускнение и потускнение/стекло пропускают больше света, чем одна граница воздух/стекло. За этим открытием последовало несколько патентов, и дальнейшие улучшения покрытия линз.
Для фотографов значительные перемены произошли в 1930-х годах, когда в 1935 году инженер Zeiss Александр Смакула запатентовал первое покрытие с использованием нескольких слоёв. Этот подход, как мы объясним позже, значительно улучшил характеристики покрытий линз и привёл к беспрецедентному уровню оптических характеристик.
Светопропускание на границе раздела воздуха и стекла, без покрытия (слева) и с покрытием (справа) .
Насколько эффективны покрытия линз для улучшения светопропускания?
Просветляющее покрытие линз объектива обычно повышает коэффициент пропускания от примерно 96% до более чем 99.7%. Это означает, что обычный фикс-объектив теперь может пропускать 95 % света (по сравнению с 50 %), а наш зум-объектив — 88 % (по сравнению с 20 %).
Очевидно, что покрытие линз значительно улучшает качество фотографии при слабом освещении. Улучшение тем более поразительно, что количество оптических линз, используемых в фотообъективах, имеет тенденцию к увеличению в современных конструкциях. Если на заре фотографии было обычным делом использовать дублет, то в настоящее время в объективах, разработанных на компьютере, обычно используется более 15 линз. Следовательно, светопропускание становится все более важным вопросом для разработчиков объективов.
Объектив Zeiss Distagon 21mm f2.8 ZE без покрытия (слева) и объектив с покрытием T * (справа).
Проблемы низкого контраста и бликов
Есть и другие преимущества использования просветляющего покрытия на линзах. Световой поток, который не передаётся, несколько раз отражается в объективе вперед и назад и в конечном итоге добавляется к конечному изображению. В лучшем случае темные области освещаются рассеянным светом, что приводит к снижению динамического диапазона и контрастности. В худшем случае мощный источник света в сцене создаёт яркие пятна на изображении, известные как блики.
В 2016 году производитель оптики Zeiss провёл интересный эксперимент, чтобы продемонстрировать важность покрытий линз. Производитель выпустил два экземпляра одного и того же объектива Distagon 21 mm f/2.8, один с оптическим просветлением, другой без. Ниже приведены некоторые изображения, полученные обоими объективами в одинаковых условиях. В целом качество изображения резко снижается для всех снимков, сделанных объективом без просветления.
Сверху: фотографии, снятые на объектив Zeiss Distagon с покрытием. Снизу: фотографии снятые на объектив Zeiss Distagon без покрытия
Физика просветляющих покрытий
Устройство просветляющего покрытия может основываться на различных физических принципах. Список включает индексные методы, материалы GRIN, поляризацию, теорию дифракции и даже метаматериалы.
Простейшая форма антибликового покрытия исторически возвращает нас к уравнению светопропускания. Оказывается, общее пропускание можно улучшить, добавив среду с более низким показателем преломления (например, 1.3), чем у стекла (например, 1.5).
С помощью предложенного выше простого покрытия можно улучшить светопропускание с 96% до 97.8%. Однако этот тип однослойного покрытия все еще далек от 0% отражения.
Чтобы улучшить характеристики покрытия, разработчики объективов вместо этого обычно используют теорию дифракции. Используя волновую природу света, можно подобрать тонкий слой материала, который полностью компенсирует отражение. Слой толщиной в 1/4 длины волны означает, что волна, отраженная от стекла, будет проходить дополнительные 1/2 длины волны (1/4 длины волны входит и 1/4 длины волны выходит). Таким образом, две волны сдвинуты в противоположные фазы, и их сумма равна нулю.
Схема, иллюстрирующая теорию дифракции с толщиной слоя 1/4 длины волны. Луч, отраженный от стекла, и луч, отраженный от покрытия, компенсируют друг друга.
В этом идеальном случае есть несколько нюансов. Во-первых, свет обычно приходит в спектре вместо одной длины волны. Для видимого света диапазон длин волн варьируются от 400 нм (синий свет) до 800 нм (красный свет). Это означает, что толщина слоя, необходимая для устранения отражений, будет зависеть от цвета.
Во-вторых, в наших расчетах предполагалось, что световые лучи перпендикулярны поверхности стекла. Однако на практике они могут падать на объектив под большим углом. Как только появляется угол, оптический путь внутри антибликового покрытия увеличивается, что приводит к снижению пропускания.
Лучшим решением для устранения этих проблем является использование покрытия, состоящего из нескольких слоев. Обычная структура чередует слой толщиной в 1/4 длины волны со слоем толщиной в 1/2 длины волны. На линзы обычно наносится 7 слоёв.
Схема многослойного покрытия
Как осуществляется нанесение покрытий при массовом производстве?
Длина волны в видимом спектре составляет около 500 нм, а покрытия линз обычно состоят из тонких слоёв от 100 до 250 нм. Чтобы представить себе этот размер, достаточно сказать, что средний человеческий волос примерно в тысячу раз толще.
При этом необходимо добиться, чтобы слой был однородным по всей поверхности линзы. Этап нанесения покрытия осуществляется только после окончательной полировки линзы, поскольку в противном случае процесс полировки приведет к удалению покрытия.
Для нанесения покрытий в современном промышленном процессе используются технология напыления, путём генерации потока осаждаемых частиц. Обычно это делается в вакуумной камере термическим испарением осаждаемого вещества.
Вот короткое видео, демонстрирующее установку предназначенную для этой цели:
В верхней части установки вы видите набор линз, готовых к нанесению покрытия. Эти линзы будут вращаться в процессе, чтобы слой покрытия лёг более равномерно.
Послесловие
Науке о покрытиях линз уже почти сто лет. Тем не менее, тема активно исследуется. Широко обсуждаемые в наши дни технологии метаматериалов, попадающие в заголовки новостей, могут принести возможные улучшения по сравнению с существующими покрытиями. Учитывая возрастающую сложность конструкций объективов, любой прогресс в технологии просветления линз — к лучшему, поскольку это повышает светопропускание, контрастность и общее качество изображения в целом.
Источник
