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眼镜人你不得不了解的~~~镜片的镀膜
发布于： 15:12
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戴眼镜的朋友们都知道有镀膜和不镀膜的镜片。（极个别不知道的奇葩面壁去！）偶尔也会有顾客在问我，究竟这镜片镀膜不镀膜有区别没有。今天就整理了这一片文章给大家看看。其中偏学术论证类的部分为黑色字体。浅显易懂的描述和结论部分为红色字体。懒人们可以直接看红色部分的字。眼镜的镜膜是商家的骗局么？贴了镜膜的眼镜实际效果一定比无膜眼镜好么？若答案是肯定的，请问它的原理是什么？各种颜色膜之间的差别又是什么？还是先说结论吧：一般来说，眼镜片上镀膜可以分为两种（这里仅仅就光学功能来说，因为还有其他的保护膜、防雾防污等）反射膜，在镜片表面镀金、银、ZnS 等材料，增加对可见光、红外线、紫外线等的反射率增透膜，通常在镜片表面镀 MgF2 等材料，增加对可见光的透射率，减少反射杂光，提高视觉舒适度（尤其在逆光情况下）从结论来说，镀膜了的镜片确实要比不镀膜的要好。下面分几部分稍稍详细地说说镀膜（主要是增透膜）的原理问题1：光线在界面上的反射根据日常生活经验我们知道，玻璃等物体，尽管它们是透明的，但是它们的表面会反光，而且根据观察角度不同，反光的强弱也会变化。如果想要定量地描述光线在透明介质界面上的行为，菲涅尔方程（Fresnel's Equation, [1]）可以给出答案[附件:3505148]如上图所示，反射系数（反射光强度 R 与入射光强度 I 之比）取决于两介质的折射率和入射角，而且还和光线偏振方向有关，详情请参考[1]。对于垂直入射的光线来说，与偏振方向无关，其反射系数为[附件:3505168]一 般来说，眼镜的镜片折射率在1.5~1.7，空气折射率为1，代入上式可知，如果没有镀膜，那么在单个表面上光线反射将达到4%~7%，而对于眼镜来说一 共就两个表面，总透光率为86%~92%，因此这点光线损失并不算不可接受。但是对于有一些复杂的相机镜头，有超过二十个表面，总的透光率将会小于 40%，这就无法接受了。问题2：增透膜的原理增透膜（Anti-reflective coating, [2]）主要是利用了两个效应：thick film and thin film effects（我不知有没有正式的翻译名称，我暂且称为厚膜效应和薄膜效应）厚膜效应由瑞利（Rayleigh）发现的，如下图[附件:3505171]如果在空气（设折射率为n0）和玻璃（设折射率为n1）的中间增加一层透明材料（设折射率n），那么总的透射系数可以这样算[附件:3505181]透射系数和n的关系可以用曲线给出：[附件:3505185]横坐标是n纵坐标是总透过率。在给定n0和n1的情况下，我们可以寻找适当的n，使得总透过系数最大。经过简单计算就可以知道，此时[附件:3505190]对于空气（n0=1）和通常玻璃或者树脂（n1=1.6）来说，最合适的镀膜材料 n=1.26，此时单个表面的透过率可以达到97%。可惜我们找不到这样低折射率的材料，通常的镀膜材料是 MgF2，折射率为1.38。而薄膜效应则是利用光的干涉现象，进一步减少了反射光线。光线在薄膜的前后表面反射后，如果两束反射光线恰好能发生相消干涉，就能进一步减小反射光线。[附件:3505199]如上图，当镀膜厚度为波长的1/4的时候（或者k/2+1/4, k=0,1,2...），两束反射光线恰好能发生相消干涉。在理想情况下，能将某一个特定波长的光线反射光消减为0。根据能量守恒，减少了反射光强度就等于增加了透射光的强度。综合起来，单层镀膜可以达到99%以上的透过率。问题3：反射膜的原理眼镜片上的反射膜一般来说可以分为两种，第一种是直接镀一层金属（比如金、银、铝等），依靠金属增加光线的反射能力。这一点就不再多说了，通常来说在太阳镜滑雪镜等眼镜上用得比较多。第 二种和增透膜的原理是类似的，也可以分为厚膜效应和薄膜效应。对厚膜效应来说，镀膜材料的折射率越高，则反射效果越明显。对薄膜效应来说，镀膜厚度仍然控 制为波长的1/4（或者k/2+1/4, k=0,1,2...），但注意镀膜材料的折射率一定要大于本体的玻璃（由于半波损失的关系）。这时候膜前后两个表面的反射光将会同相干涉，增加了反射光 的强度。与增透膜不同，单层的反射膜只能达到30%~40%左右的反射率，当然就眼镜而言，另一个显著不同是镀膜的中心波长不同，反射膜通常是针对红外线或者紫外线的。问题4：多层镀膜上面说了单层的增透膜和反射膜，它们共同的特点是只能针对某一特定波长和特定入射角度进行增透或者反射，对于其他波长和入射角度的光线，效果都将下降。为解决这一问题，于是就有了多层镀膜的技术，可以使得对多个波长的光线，以及不同角度入射的光线都有比较好的效果。[附件:3505205]上图就是一个多层镀膜的例子，例子里通过反复镀上高折射率-低折射率的膜（通常叫高膜 H 和低膜 L），进一步增加了光线的透射率。对于多层镀膜，可以做到对400nm~800nm范围内透过率大于99.5%问题5：镀膜的颜色既 然上面说了增透膜和反射膜的原理，那么也就比较容易解释镀膜的颜色问题了。以增透膜为例，如果中心波长是550nm的黄绿色光，也就是让波长接近 550nm的光更多地透过玻璃，这时候光谱两端的红光和蓝光就相对被反射得更多，所以镀膜的颜色就偏紫偏红，比如下面的曲线a和曲线[附件:3505206]这张图说明了镀膜对光谱的反射能力，其中曲线a和曲线b光谱两端的成分被反射地更多，因此这种镀膜就偏紫红色。而曲线c相对来说中间和两端的光谱成分都有较多的反射，看起来可能更偏暗黄绿色。
[眼镜店的黄小姐于 15:44编辑了帖子]
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加分不解释。
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发布于： 15:12
什么一楼都是浮云了，什么草泥马都是浮云了，没得意思的，还是怒刷会存在感吧，顺便认识下楼上楼下所有人，祝大家身体健康。
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发布于： 15:12
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发布于： 15:13
为了下次拍卖的草泥马洋娃娃 &我一路飘过
面部塑形，提升，淡斑，消皱。保养不是你一下子年轻10岁，而是10年以后身边人都老了10岁，你还是老样子！
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发布于： 15:14
一看楼主就是个耿直人，来来来我给你顶起，我也得一分，我们互惠互利！
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发布于： 15:17
灌水之风愈演愈烈，我恨草泥马
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发布于： 15:25
惹到社区明星了 & 该整得风了！
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发布于： 15:39
开着暴风雪，踏着华尔兹，手拿一把火麒麟，开着觉醒，喊着德玛西亚万岁来抢草泥马
我今天没吃药，感觉自己萌萌哒
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发布于： 15:44
：惹到社区明星了 & 该整得风了！ 随口一说，表当真
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发布于： 15:53
金币啊金币~~~
无聊的人~~
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独家勘探前景
还记得什么时候你戴的眼镜吗？我记得我是小学6年纪的时候吧。当时一副眼镜花了300多，后面度数是不停的往上涨，所以也经常换眼镜。但是每次去换眼镜的时候店员永远也是给你推存价格比较高的，说许许多多的专业术语听得我们是晕头转向，今天小编就给大家好好普及一下配眼镜的哪些事。昨天和朋友去去配眼镜，测好度数之后，店员开始给我们介绍各种各样高大上的镀膜镜片，这个是防辐射的，那个是防紫外线蓝光的，共同特征就是贵的要死。然后我问选哪个好，一边问一边和店员闲聊说哥们是光学专业的研究生。接着，我啥话都还没说呢，店员就先说，“其实我觉得都眼镜嘛差不多啦！还是选个便宜好用的吧！”于是我们就选了个便宜的。所以说这个存在很多的猫腻。严格来说，眼镜的光学镀膜不全是骗人的，有些的确有用比如像增透膜什么的，但对我这种直接拿餐巾纸擦眼镜的人来说，再好的镀膜擦几次也被我擦花了。虽然有些眼镜店存在夸大宣传的问题，但光学镀膜本身是光学领域的重要分支，也是技术含量很高的工作。也正是因为此，光学镀膜需要小心保养，这种保养在日常生活中是非常费时费力的，不适合我这种人比较粗狂的人。眼镜的防蓝光紫外光的膜到底是否有用？答案是有用的，也有些防蓝光紫外光的镜片不是靠镀膜，而是靠基材。不过新闻上爆出过几次质监部门抽检的情况，蛮多厂家虚假宣传，这种情况下自然无用了。镀膜眼镜该如何打理？一般来说不要用餐巾纸或桌布来回擦，用清水冲洗（如果有油污可以加点中性洗涤剂）后吹干或吸干，即便忍不住想擦拭也尽量沿同一方向。如果不差钱，可以买超声波清洗机喝专用的擦镜纸、擦镜布。非球面镜有用吗？飞球面镜还是有用的，主要体现在像差矫正上，戴眼镜的同学可以试着固定头部，把视线偏移，球面镜的话会出现偏移越大清晰度显著下降的问题，非球面镜要好一些，但度数低的情况下不明显，度数越高效果越显著。因此如果你的度数不高（比如不到400度），又不经常斜眼睛看人的话，非球面镜必要性就不大了。当然了，土豪随意。高折射镜片有用吗？答：高折射率镜片的目的是在同样度数下把镜片做得更薄，因此也是针对高度数眼镜的（一般800度以上再考虑）。一方面是因为高折射率镜片价格比较高，度数低没必要；另一方面是因为眼镜片也需要一定的厚度以保证机械强度，度数低的情况下做的很薄反而容易坏。因此一般低于800度也不会用到高折射率镜片。
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