Wat is de beste reflectiekleur voor de ontspiegelcoating van een bril?
De coating van mijn bril is groen (zie foto), maar er bestaan ook coatings met andere kleuren zoals blauw en geel. Technisch gesproken is er denk ik voorkeur voor een reflectiekleur waarvoor het oog relatief ongevoelig is, maar in dat opzicht zijn groen en geel slechte keuzes.
Ik denk dat het bedrijf dat de coating opdampt de kleur makkelijk spectraal kan verschuiven door alle coatinglagen iets dunner of dikker te maken. Toch wordt die keuze niet geboden aan de consument.
Grappig is dat ik lang veronderstelde dat groen de kleur is waarvoor de coating van mijn bril bedoeld is, en waarvoor hij het beste werkt. Maar het is natuurlijk de kleur die hij het slechtste ontspiegelt.
ontspiegelcoating1 7746 keer bekeken
kunststofglazen met hoge brekingsindex, superontspiegeld, lenssterkte -6
De eerste onspiegelingen op glas waren blauw, omdat de laagdikte zo gekozen was, dat geel licht helemaal uitgedoofd werd, waar het oog het gevoeligst voor was. Theoretisch was de beste onspiegelingslaag een stof die precies de wortel van de brekingsindex van het glas was, met een dikte van een kwart van de golflengte van geel lichts. Daardoor loopt de spiegeling tegen het eerste grensvlak ( lucht en onspiegelingslaag) daarvan precies in tegenfase met de spiegeling tegen het 2e grensvlak( ontspiegelingslaag en glas). Voor blauw licht met zijn kortere golflengte gaf dus geen volledige uitdoving. De spiegeling werd hiermee tot de helft teruggebracht.
Bij superonspiegeling , die de spiegeling tot minder van een kwart terugbrengt,bestaat deze uit meerdere lagen, en vooral die op kunstof lenzen, zitten ingewikkelder in elkaar. Precies weet ik het niet, maar als je een laag weg laat, kan er zelfs meer spiegeling zijn. Er is echter ook een superonspiegeling met een grijsachtige kleur.
En de gewone onspiegeling is er ook in goudkleur, puur omdat dit zo mooi stond bij goudkleurige monturen.
Als je licht wat schuin op het glas valt bekijkt ,dan wordt die ook meer naar grijs toe. Is makkelijk zelf te testen, door naar de spiegeling van een spot te kijken, en dan er vanaf te richten en zien dat het verandert.
Dit komt doordat het licht scheef een langere weg aflegt , waardoor de fase-verschuiving niet meer een halve golflengte is. Relatief dikke ontspiegelingslagen van de ideale stof ( wortel n van het glas) brengen de spiegeling tot de helft terug. Superonspiegelingen bestaan uit minimaal 2 tussenlagen, met dacht ik derdemachtswortel oid, dat weet ik niet meer zeker.
Er is een formule om de spiegeling uit te rekenen, maar ik kan hem op google even niet zo snel vinden, en weet hem ook niet meer zeker uit het hoofd.
De eerste onspiegelingen op glas waren blauw, omdat de laagdikte zo gekozen was, dat geel licht helemaal uitgedoofd werd, waar het oog het gevoeligst voor was.
Ik vraag me af of dat principe (om reflecties in de kleur waarvoor het oog het gevoeligst is te vermijden) geldig bleef voor meerlaags coatings, maar dat het technisch helaas niet haalbaar was, of dat het principe een misverstand was.
Als je licht wat schuin op het glas valt bekijkt ,dan wordt die ook meer naar grijs toe. Is makkelijk zelf te testen, door naar de spiegeling van een spot te kijken, en dan er vanaf te richten en zien dat het verandert.
Zelf getest bij mijn bril. bij hoeken van inval tot circa 45° de groene reflectie, bij grotere hoeken een zwakker gekleurde reflectie met een enigzins rode tint, en voorbij 70° een kleurloze reflectie.
Heb je dat bekeken door de bril heen, of naar de spiegeling in de bril terwijl je die in je hand had oid?
Bedenk dat het doel van ontspiegen vaak tweeledig is:
Om het zich van de brildrager zo goed mogelijk te maken, waarbij het alleen van belang is reflecties van rond de 90 graden invalshoek te beperken - licht dat schuin invalt in het glas bereikt je pupil meestal niet. Er zijn multilayer coatings die minder dan 1% reflecteren over het hele specturm.
Cosmetisch, om de glazen minder opvallend te maken, minder terugflitsen in foto's en dergelijke. Dit soort ontspiegeling is veel moeilijker te realiseren, omdat het zowel bij alle golflengtes als bij alle invalshoeken moet werken.
Het probleem bij het laatste is dat AR coatings onder 45 graden feitelijk HR coatings worden voor een bepaalde golflengte. Dit zorgt ervoor dat licht onder een bepaalde hoek bij een bepaalde golflengte uitstekend gereflecteerd wordt. Doordat de golflengte vrij specifiek is geeft dan onder een bepaalde hoek een opvallend gekleurde reflectie, die meer opvalt dan een reflectie van het hele spectrum.
Met de bril in de hand heb ik naar de spiegeling van een lamp gekeken. Het ging me om de antireflectie voor mensen die me aankijken. Ik wil als het ware dat mensen mijn mooie ogen kunnen zien, haha. Mijn foto in het startbericht illustreert de maskerende werking van de reflectie van het raam.
Tussendoor een alinea over reflecties van achteren, als ik de bril op de neus heb: mijn montuur heeft vrij kleine glazen, reflecties van opzij en van achteren zijn er nauwelijks, dus daarvoor heb ik zelden antireflectie nodig. Als ik met de bril op de neus mijn best doe om een lamp van achteren in het brilleglas te laten schijnen dan zie ik een groene reflectie (de hoek van inval is dan blijkbaar minder dan die circa 45 graden).
Hoe de lagen precies opgebouwd zijn doet er niet toe, als de fabrikant ze allemaal 20% dunner maakt dan verschuift de kleur van groen (500 nm) naar blauw (400 nm), voor die conclusie is geen moeilijke berekening nodig. Die verschuiving zou toch een minder maskerende reflectie opleveren?
Bij hoge lenssterktes is het belangrijkste kosmetische doel van de coating misschien dat de permanente jampotringen langs de omtrek van het glas geminimaliseerd worden. Dan wordt het minimaliseren van de incidentele raamreflectie middenin het glas een onbelangrijke bijzaak.
In eerste instantie was ontspiegeling bedoeld voor de drager zelf, maar het mooiere zicht voor de ander werd al snel een reden om te ontspiegelen.
In het donker kan een koplamp van een motor ook enkele malen bij bepaalde correcties spiegelen, waardoor je een vagere lamp er vlak naast ziet, en denkt dat het een auto is.
bij meerlaagse superontspiegeling gaat de weerkaatsing 2e laag/ glas, ook nog door de eerste laag, waar de minder ideale golflengten anders verlopen. Mogelijk daardoor is de kleur anders.
Maar bij meerlaags wordt het allemaal ingewikkelder, waardoor ik ook het niet precies kan beredeneren.
De spiegelingsformule niet gevonden, maar bij het hond uitlaten toch even teruggerekend aan de hand van n1,5 en 4% spiegeling.
Hier is een interessante ontwerpstudie van een ontspiegelcoating voor cameralenzen, met grafieken van de reflectiecoefficient als functie van de golflengte. Zo te zien zou mijn ideetje om alle lagen domweg 20% dunner te maken niet werken want dan zou een sterke reflectiepiek van het infrarood naar het zichtbare rood verschuiven.
Ook interessant zijn de 'reflection colour plots' die de reflectiekleur als functie van de invalshoek laten zien. Ik heb me wel eens afgevraagd of de reflectiekleuren en hun hoekafhankelijkheid iets zeggen over de coating. "This suggests that reflectance colour is not a good guide to the number of layers or quality of a optical coating, contrary to popular belief."
Bij nog eens terugkijken van het artikel zie ik aan het eind "Thickness 1/4 Wavelength" staan die bij dezelfde brekingsindex op andere plaatsen geregeld verschilt. Dat lijkt me niet correct, want in dezelfde brekingsindex en materiaal zal die 1/4 wavelength steeds hetzelfde zijn. Kan natuurlijk anders bedoeld zijn, en dat ik het verkeerd begrijp, maar ook in min of meer officiële stukken kunnen foute aannames gedaan worden.
Leek me hier de bedoeling om de kolom daarvoor met "thickness" te vergelijken met deze 1/4 lambda .
Dat er een laag ontbreekt heb ik in praktijk al meegemaakt, er moet dan nieuw glas voor besteld, want achteraf aanvullen is niet doenlijk. De glazen worden tijdens de bedamping steeds gedraaid, om zo aan beide kanten gelijke dikte te krijgen. Blijft dat draaiproces hangen bij een laag, dan wordt maar een kant met die laag bedampt.
Ik merkte vandaag dat ik met het blote oog (zonder bril) de LED van een infrarood afstandsbediening zwak rood kan zien oplichten als ik op de knoppen druk, in een donkere kamer. Maar als ik mijn bril opzet verdwijnt dat zwakrode licht. Dat verdwijnen komt hoogstwaarschijnlijk door de coating van mijn bril. Volgens de reflectiegrafieken van bericht #7 reflecteert de coating het infrarood (en bijna-infrarood) grotendeels, dus dan gaat er nauwelijks infrarood licht door het glas heen.
Het verrassendste van deze waarneming was dat ik het licht van een infrarood afstandsbediening met het blote oog kon zien. Dat lukte alleen bij de afstandsbediening van een Sony dvd-speler, niet bij andere afstandsbedieningen.
Het zichtbaar zijn van het IR van een afstandsbediening hangt van de golflengte van de ledjes af. Veel zitten rond 940 nm en dat zie je echt met geen mogelijkheid, maar je hebt ze ook die op 850 nm werken, en de bandbreedte van die leds is niet zo heel nauw. Er zal dus een beetje licht met kortere golflengte uitkomen, en vanaf 820 a 810 nm is het goed zichtbaar (maar niet fel).
Pas echter hiermee op: Het licht -lijkt- heel flauw te zijn, maar qua energie komt er net zoveel (of meer) uit de led van een afstandsbediening dan uit een zaklampje met 1 zo'n felle witte led. Zeker van vlak voor je oogbol naar binnen schijnen is niet zonder enig gevaar - er komt met gemak 5 mW optisch uit een beetje IR led!
Benm schreef: ↑di 03 jul 2012, 19:13Pas echter hiermee op: Het licht -lijkt- heel flauw te zijn, maar qua energie komt er net zoveel (of meer) uit de led van een afstandsbediening dan uit een zaklampje met 1 zo'n felle witte led. Zeker van vlak voor je oogbol naar binnen schijnen is niet zonder enig gevaar - er komt met gemak 5 mW optisch uit een beetje IR led!
Voorzichtigheid kan nooit kwaad en ik ben geen oogspecialist. Maar ik vraag me af welke factoren een rol spelen.
De LED van de afstandsbediening wordt niet warm als ik hem een minuut op mijn vingers laat schijnen, in tegenstelling tot een superfelle zichtbare LED, of voor het oog gevaarlijke infraroodbronnen zoals een lasvlam en een glasoven
Ik zag geen nabeelden, dus de fotopigmenten werden niet gebleekt.
Het thermische effect op het netvlies is minder dan bij laserlicht omdat het licht niet gefocusseerd wordt op een enkel punt.
Het netvlies wordt niet snel warm, het is een dun vlies met aan de ene kant water. Een watergevulde ballon knapt niet als je hem in een vlam houdt.
Dat het fotopigmenten niet bleekt lijkt me logisch, maar van het gebrek aan thermisch gevaar ben ik niet geheel overtuigd. Het is niet dat ik ervan overtuigd ben dan het kwaad kan, maar ik durf ook niet te zeggen dat staren in de IR led van een afstandsbediening altijd ongevaarlijk is.
Voor zover schadelijkheid in het spel is: in het algemeen wordt aangenomen dat de grens van veliigheid ligt bij 5 mW laserlicht, maar wel zichtbaar licht dat ervoor zorgt dat je je ogen sluit doordat het pijnlijk is om naar te kijken. NIR licht triggert deze reflex niet, wat een vergroot risico oplevert.
De emitting area van de gemiddelde LED is wel fors groter vergeleken met een laser waardoor de energiedichtheid op het netvlies in principle lager is dan dat bij een laser van vergelijkbaar vermogen, maar ik zou niet durven garanderen dat het licht van die IR leds daardoor per se ongevaarlijk is.
Als je wilt zien wat er uit je afstandsbediening komt zou ik ten zeerste aanraden dat te bekijken via een digitale camera of bijv de camera in een smartphone. Daarmee zie je precies wat er gebeurt zonder enig risico aan je ogen te lopen.
De schijnbare helderheid van nabij infrarood is echt extreem slecht. Als ik bijvoorbeeld de reflectie op een stuk papier vergelijk van een 1 watt 808 nm laserdiode met die van een 1 mW 645 nm diode is de laatste aanzienlijk feller, ondanks dat er 1000x minder energie in zit. Daarom zou ik ten zeerste afraden direct in de led van een afstandsbediening te kijken - je kunt gewoon niet bepalen of dat gevaarlijk is, en als het dat wel is is de kans groot dat je acuut helemaal niets merkt van die hoeveelheid licht, maar een uur daarna wel vlekken ziet - en dan is het duidelijk te laat!
Benm schreef: ↑wo 04 jul 2012, 03:32
Als je wilt zien wat er uit je afstandsbediening komt zou ik ten zeerste aanraden dat te bekijken via een digitale camera of bijv de camera in een smartphone. Daarmee zie je precies wat er gebeurt zonder enig risico aan je ogen te lopen.
Ik zie het, als je met de camera naar het infrarode licht van de afstandsbediening kijkt zie je een paarse gloed. Je kunt ook zien dat het infrarode licht zwakker is dan zonlicht, want de paarse gloed van de led verdrinkt in het omgevingslicht als je de afstandsbediening in direct zonlicht houdt. (De CMOS beeldsensor van de camera is bij 900 nm half zo gevoelig als bij zichtbaar licht.)
Interessant: als je de led op verschillende excentrische posities in het beeldveld plaatst zie je dat de ontspiegelcoating van de cameralens slecht werkt voor infrarood. Dat zou eerlijk gezegd ook weinig nut hebben:
Om bij fotograferen of filmen de spiegeling van glas niet in beeld te krijgen, moet je er voor zorgen dat de lichtbron onder een hoek staat met het glas. Dus bij een flitser op de camera, recht voor het glas fotograferen, zie je alleen maar de lichtflits. Bij schuin op het glas fotograferen en flitsen, gaat de gereflecteerde flits weg van de camera en heb je een prima beeld.
Je ziet dit ook wel eens bij interviews op TV, dat de bril van de ge-interviewde hinderlijk spiegelt doordat de lichtbron via de bril in de camera terechtkomt. Andere opstelling geeft dit probleem dan niet.
