Het hoe en waarom van lenscoatings

Dat laagje zit er niet alleen omdat het zo leuk staat in de advertentie van de lens of omdat het zo leuk kleurt bij je nieuwe cameratas. Lenzen zijn voorzien van een coating, een heel dun laagje dat meestal van magnesium fluoride is. Dat zorgt ervoor dat het net dat kleine beetje kleur krijgt.

Maar waar is die coating voor?

Eerst de basis: wanneer licht door een transparant medium, zoals glas, valt, kaatst het terug (reflectie) en verandert het van vorm (refractie). Vul maar eens een glas met helder kraanwater en zet er een theelepeltje in. Van de zijkant bekeken verandert de vorm; refractie. Wanneer je recht van boven op het glas kijkt, zie je waarschijnlijk een vageweerspiegeling van de lampen of zon boven je, en misschien wel iets van je eigen gezicht: reflectie.

Omgebogen

Refractie is ontzettend interessant want licht wordt op allerlei manieren omgebogen binnen het objectief (refractie staat aan de basis van de werking van objectieven) en de mate van refractie heeft grote invloed op de scherpte van je foto. Maar we hebben het over lens coatings en die hebben alles te maken met reflectie.

Teruggekaatst

Wanneer licht overgaat in een ander medium, zoals wanneer het op je lens valt, wordt er licht teruggekaatst. Voor een glazen lens is dat maar weinig want het meeste wordt doorgelaten, maar ongeveer drie tot vier procent. Hetzelfde gebeurt wanneer het licht het objectief weer verlaat en op de sensor uitkomt, dus in totaal kaatst ongeveer zeven procent van het licht dat oorspronkelijk op de lens viel, terug. Zo zou je dus ongeveer 93 procent van het oorspronkelijke licht overhouden. Een klein verlies, waarmee je zou kunnen leven, toch?

Verschillende elementen

Echter, de (zoom) objectieven die we tegenwoordig gebruiken, bestaan uit vele verschillende elementen. Wanneer je een objectief hebt dat uit tien of twintig glazen elementen bestaat, bereikt uiteindelijk minder dan vijftig procent van het licht je sensor. En hoe meer elementen, hoe meer lichtverlies door reflectie. Dat gaat ten koste van alles; je verliest ontzettend veel licht maar ook contrast en daarnaast kan al die reflectie ook nog zorgen voor vervelende flares of ghosting.

Complex

Maar gelukkig bestaan er coatings. De werking hiervan is erg complex, want het heeft te maken met verschillende golflengtes van licht en de exacte uitleg zou zeer wiskundig zijn. Sterk vereenvoudigd komt het hierop neer. Licht valt in verschillende golflengtes op de lens. Wanneer licht op een gecoate lens valt, krijg je te maken met een extra overgang die voor reflectie zorgt, want het licht gaat nu lucht → coating en vervolgens coating → lens . Omdat de dikte van de coating een kwart van de golflengte van het licht is, verstoort deze laag de reflectie op de lucht → coating ook met een kwart waarna de coating → lens laag dat ook doet. Nu verschillen ze precies een halve golflengte van elkaar (want ¼ + ¼ = ½), wat in de eigenschappen van licht betekent dat ze elkaar opheffen. Uiteraard zijn de processen hierachter erg ingewikkeld, maar dat laten we voorlopig even over aan natuurkundigen

Verschillende golflengtes

Aangezien licht verschillende golflengtes heeft, zitten er vaak aparte laagjes op de lens of wordt er gekozen voor een gemiddelde; meestal is hoe duurder de lens hoe meer laagjes en hoe beter de coating. En de grap is, ondanks dat leuke kleurtje dat je ziet, coatings zijn in feite kleurloos.

Not just a pretty face

Vroeger bestonden lenzen maar uit maximaal vier elementen; niet omdat ze er niet meer konden maken, maar simpelweg omdat er te veel lichtverlies was door reflectie. Zonder coatings zouden onze zoomobjectieven dus niet eens op de markt zijn. Meteen een goede reden om voorzichtig te zijn met het schoonmaken van je objectief, want we kunnen niet meer zonder dit knappe staaltje technologie. Not just a pretty face.