Machen Nanobeschichtungen tatsächlich einen Unterschied?

Dies ist nicht nur ein Unternehmen, das zu Marketingzwecken sein eigenes Buzz und das entsprechende Schlagwort kreiert. Dies war in den letzten 15 bis 20 Jahren ein wichtiger Fortschritt in der Optik im Allgemeinen . Die Technologie befindet sich noch in einer frühen Phase, in der die Unternehmen, die sie entwickeln, viel proprietäres Wissen besitzen.

Ich vermute, dass es schwierig sein wird, viele A/B-Vergleiche mit/ohne nanobeschichteten Linsen zu finden. Erstens, weil die Nanobeschichtung (im Nikon-Sprachgebrauch oder Subwavelength Structural Coating – SWC – im Canon-Sprachgebrauch) nicht einfach eine Zusatzoption wie eine Unterbodenbeschichtung im Autoverkauf ist, ist die Verfügbarkeit für die breite Öffentlichkeit einfach nicht gegeben.

Im Folgenden sind jedoch einige der wenigen tatsächlich quantifizierbaren Behauptungen oder visuell qualifizierbaren Behauptungen aufgeführt, auf die ich stoßen könnte:

Die technische Beschreibung der SWC-Technologie von Canon zeigt ein Foto von 2 Objektiven nebeneinander, eines mit SWC und eines ohne. Es sind kaum die numerischen Daten, nach denen Sie wahrscheinlich suchen, aber wenn Sie sie beim Wort nehmen, ist der visuelle Beweis für die reduzierte Reflexion von einem zum anderen überzeugend.

Die Zusammenfassung dieses wissenschaftlichen Artikels über kolloidale Nanostrukturen im Subwellenlängenbereich für optische Antireflexbeschichtungen. von Zhao, Wang und Mao erklärt, dass

Die Struktur wird zur Antireflexbeschichtung verwendet, und die gemessene Reflektivität eines Glassubstrats wird auf 0,3 % reduziert. Es wird auch eine verbesserte Transmission durch das Substrat beobachtet.

0,3 % Reflexionsverlust sind nur 0,004 Blendenstufen Reflexionsverlust.

Die Zusammenfassung dieses Artikels über die Abstimmung der Spitzenposition von breitbandigen Antireflexionsbeschichtungen aus Siliziumdioxid-Nanokugeln im Subwellenlängenbereich von Tao, Hiralai et al.

Subwellenlängen-Nanostrukturen gelten als vielversprechende Bausteine ​​für Antireflexions- und Lichteinfanganwendungen. [...] Mit einer einzelnen Schicht aus kompakten Nanokügelchen aus Siliziumdioxid, die auf beide Seiten eines Glases aufgetragen wurde, erreichten wir eine maximale Durchlässigkeit von 99 % bei 560 nm. [...] Eine solche spitzenabstimmbare Breitband-Antireflexionsbeschichtung hat breite Anwendungen in verschiedenen Industrien wie Solarzellen, Fenstern, Displays und Linsen.

Ihre angegebene Spitzendurchlässigkeit entspricht einem T-Stop von 0,014.

Die erste Frage wäre: "...ein Unterschied zu was?"

Die meisten Kameraobjektive sind seit Jahrzehnten mehrfachvergütet. Davor (etwa von den 50er bis in die 70er Jahre) waren sie einfach beschichtet. Davor waren die meisten unbeschichtet.

• Unbeschichtete Linsen verlieren typischerweise etwa 4-8 % durch Reflexion.
• Einfach beschichtete Linsen verlieren etwa 2-4% an Reflexion.
• Multivergütete Linsen verlieren etwa 0,5-1 % durch Reflexion.
• Nanobeschichtete/SWC-Gläser verlieren etwa 0,05–0,1 % durch Reflexion.

Die Literatur von Nikon und Canon vergleicht oft die Transmission mit ihren neuen Beschichtungen mit der Transmission von Objektiven ohne jegliche Beschichtung. Obwohl technisch korrekt, finde ich dies bestenfalls unaufrichtig und impliziert eine viel größere Verbesserung gegenüber der bestehenden Technologie, als sie im Vergleich zu Objektivdesigns aus den 1950er Jahren (oder früher) auch nur annähernd real ist.

Ich beeile mich auch hinzuzufügen, dass das Erreichen einer Durchlässigkeit von 99 % nicht gerade neu oder weltbewegend ist. Gute mehrfach beschichtete Linsen haben seit Jahrzehnten eine Durchlässigkeit von etwa 99 bis 99,5 % erreicht (und es scheint im Laufe der Zeit einen klaren Trend zur Verbesserung zu geben, daher würde ich vermuten, dass aktuelle Beschichtungen eher am oberen Ende dieses Bereichs liegen als am unteren). .

Theoretisch könnte ein Design mit vielen Elementen die Reflexion erheblich reduzieren , wenn Sie Nanobeschichtung/SWC auf jedes Linsenelement auftragen . In Wirklichkeit wird es nur auf wenige Oberflächen angewendet (z. B. 2 bis 4 von Designs mit etwa 11 bis 13 Elementen – und häufig nur auf einer Oberfläche eines Elements).

Es gibt einige potenzielle Vorteile, wie z. B. das Ermöglichen eines Linsendesigns, das andernfalls ein inakzeptables Maß an Streulicht/Geisterbildern ¹ erzeugen würde, aber mit ausreichend guten Beschichtungen akzeptabel wäre. Zumindest ist das meines Wissens aber rein theoretisch.

Wenn ich speziell auf Flare schaue: Die Linsen, auf die diese Beschichtungen aufgetragen werden, machen für mich überhaupt keinen Sinn. Streulicht und Geisterbilder sind echte Probleme mit Weitwinkel-Primes und (insbesondere) kurzen Zooms. Die Objektive, die Sie mit diesen Beschichtungen erhalten können, sind fast ausschließlich lange Primzahlen.

Zumindest bei meinem Einsatz, selbst mit einem 70-200/2.8, ist Streulicht selten ein Problem. Mit 300 mm oder länger ... Ich bin mir ziemlich sicher, dass jedes Bild, das ich aufgrund von Streulicht oder Geisterbildern verwerfen musste, an einer Hand mit übrig gebliebenen Fingern gezählt werden konnte.

Fazit: Ich sehe Möglichkeiten, wie diese Technologie eine gute Sache sein könnte , aber da sie derzeit oft angewendet wird, erscheint es mir unwahrscheinlich, dass sie eine signifikante Verbesserung bringt.

^{1. Ich kann mir sicherlich ein paar spezielle Objektive vorstellen, die ich gerne mit solchen Beschichtungen wieder eingeführt sehen würde – großartig auf andere Weise, aber große Probleme mit Streulicht/Geisterbildern.}