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摄像头的玻璃外层镀膜技术解析

 以前,摄像头总是平板、手机和笔记本要重点保护的对象,防碰撞、防刮蹭那是必须的,就连使用时也必须特别小心,千万别用手去触碰摄像头表面,否则,指纹就映上去了。不过如今的摄像头改进了很多,只要不用油渍渍的手去触碰摄像头,玻璃上基本不会留下指纹,对摄像效果影响也很小,这是怎么做到的呢?这就是镀膜技术的功劳。镀膜,这个平常我们并不注意的技术,对于改善摄像头的效果是不容忽视的。

 

摄像头表面的防油奇招

     会收集指纹的不止是摄像头的表面玻璃,触控屏、钢琴漆等高光表面,都被誉为“指纹收集器”。为什么只有在高光表面上会留下指纹呢?其实呢,指纹在所有表面上都会留下痕迹,但由于高光表面会有镜面反射,而指纹留下的痕迹会改变光的反射方向,这样,我们在高光表面上就很容易看到指纹的痕迹。而在磨砂,亚光表面上,由于光线是漫反射,因此,难于观察到指纹存在。

    在外壳上,厂家可以通过使用磨砂、亚光等材质来减少指纹对外观的影响,可摄像头是不能磨砂处理的,否则就完蛋了!

那么,要如何在镜面状态下减少指纹的附着呢?答案就是减小镜面物质的表面张力,只要张力小到一定程度,无论是水还是油脂,都无法附着在镜面表面上,而是会在自身张力的作用下,形成一个个的小圆球,在镜面表面流动。这样,就不容易留下指纹了。

这样的解释听起来还是有些抽象,那好吧,想想下雨时,荷叶上的水并不会分散开,而是会凝成一个个小水珠,在荷叶上滚动,这就是因为荷叶表面的角质层,有较强的斥水效果,令水珠无法附着在荷叶上,这样,在张力的作用下,水形成水珠,更容易从荷叶上滚动下来。

而防指纹镀膜正是利用这样的原理,将氟硅材料加热蒸发为蒸汽,在摄像头玻璃上重新凝固,或是采用喷涂等方式在摄像头上形成一层纳米镀膜,这一镀膜的表面张力极小,这样,包括水和油脂等大多数物体无法附着在镀膜上,而形成一个个的小球体,而随着摄像头的晃动或是轻轻擦拭,这一球体会被甩出或是附着在表面张力更大的擦拭布料或纸上,这样,指纹即不容易附着,又容易清除,大大降低了指纹对摄像头的影响。

    这样的抗指纹镀膜不仅对摄像头大有好处,对于同样保守指纹困扰,但却必须采用镜面的触控屏而言,也意义非凡。实际上,从iPad采用抗指纹涂层后,不少手机、平板和触控笔记本也开始采用这一技术,也许你没有注意过,抗指纹这一技术,正悄悄改变我们对设备的使用感受。


图:触控屏及摄像头上很容易留下指纹和油渍


图:镀膜后,液体在表面形成球状,使用者很容易擦拭

镀膜还可提升摄像头表现力

    这些年来,摄像头不仅抗指纹能力在提升,其拍照效果也突飞猛进,这固然得益于摄像头感光元件像素值的提升和低照度下成像能力的进步,但镜头镀膜的作用也不可忽视。

    摄像头镀膜可以加强“增透效果”,我们知道,光线在经过镜头时,有部分光线会在空气与玻璃界面中产生反射,从而导致光线无法进入感光元件,一般来说,无镀膜的玻璃镜头反射率大约是5%,看起来不大,但可别忘了,不少摄像头为了提升成像效果采用了多层镜片,这样,最终进入感光元件的光线可能就只剩下60%左右了。而与此同时,这些光线在经过镜头组的多次反射后,会部分投射到感光元件的其他部位上,这样,就让照片上形成了炫光或鬼影。严重影响成像效果。

在这种情况下,高透镀膜就成为解决反射引来问题的关键,这一镀膜一般是由氟化钙涂抹在镜头上,其厚度为所需要通过光线波长的1/4。这样,光线在增透膜两面的反射,就是相位相反的同频光,光的干涉,将会令反射光消失,经过多层镀膜处理,镜头的反射率会下降到1%甚至更低,这样,不仅会减少鬼影和炫光,同时,5层镜片的光线穿透力也达到90%,光线利用率大幅增加,无疑更能保障成像效果。

    有些用户可能注意到,不同手机的摄像头的镜头颜色不同。在这里,不得不提到镀膜的另一个重要用途——色彩校正。其实,摄像头的镜片并不能保证所有波长光线全都通过,由于镜片中材质或某些成分的不同,将会导致镜片对特定波长光线的吸收率增加,这就会导致成像偏色,而感光器件对于不同波长敏感性的不同,以及各厂家对于成像颜色要求的不同,都要求在镀膜颜色上进行调整,例如,镜片对于蓝光衰减严重,那么,就需要镀膜大幅通过蓝光的透光率,并衰减其他颜色光线的透光率,这样,进入感光元件的光线才能保持平衡,从而得到最佳成像效果——这也是不同手机的不同摄像头看起来呈现不同颜色的主要原因。


图:光线在一片玻璃的两个界面上产生反射,和多次折射,即影响感光,又容易造成鬼影


图:不同镀膜的手机摄像头表面呈现不同的颜色

 

小贴士:镀膜保护成关键

    镀膜虽然能改善成像质量,也能防指纹,但由于镀膜自身附着力以及强度的问题,让镀膜在遭受刮蹭、冲击时,很容易出现脱落的问题。为解决这一问题,不少高端手机在摄像头前段增加了保护玻璃,如iPhone 5摄像头表面使用的正是蓝宝石玻璃,以其超高的硬度,对抗外力的冲击和划伤,同时,更好的保护镜片上的增透和校色涂层。但别以为有了蓝宝石,摄像头的镀膜就无忧了。毕竟,抗指纹镀膜是必须放在最外端,与使用者接触的表面才有效的。长期的刮蹭或是使用者用酒精的溶剂清洁摄像头时,还是有可能导致抗指纹镀膜的脱落和损坏。所以,大家在使用手机时,对摄像头还是应该尽量呵护。


图说:镀膜被破坏后,手机的摄像头效果会受到严重影响

 

总结:镀膜技术从高端走向普及

    镜头镀膜并不是什么新技术,数码相机上很多年前就已普及镀膜技术来增强拍照效果。而近些年来,镀膜技术向摄像头端的普及,其最大的推动力无疑是拍照效果已经成为衡量手机性能的主要参数。正是这一需求,让镀膜镜头从高端走向普及,也给我们的使用带来更多方便。


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