照相机镜头为什么看起来是紫色的?
你仔细观察过相机镜头吗？有没有注意到，在某些角度下，它的表面会反射出迷人的紫色光芒？这可不是什么神秘的魔法，而是现代光学技术巧妙的产物，它的名字叫做“增透膜”，也就是抗反射涂层。
咱们就从头说起。
光线与镜头的“亲密接触”
光是摄影的灵魂，它穿过相机镜头，最终在感光元件上成像。听起来很简单，但光线在穿过镜头时，可不是一帆风顺的。
镜头是由许多块高品质玻璃镜片组成的，每一块镜片都有两个表面。当光线从空气射入玻璃，或者从玻璃射出空气时，就会发生反射。就像你对着镜子看自己一样，总会有那么一部分光被反射回来。
对于相机镜头来说，这种反射是“敌人”。它会：
减少进入镜头的光量： 被反射的光线越多，能够到达感光元件的光线就越少，导致画面亮度降低，影响曝光。
产生鬼影和眩光： 反射光线会在镜头内部的各个镜片表面之间来回反射，形成一些不应该出现的“影子”和“光斑”，破坏画面的清晰度和对比度，尤其是在拍摄明亮光源时（比如夕阳、路灯）。
增透膜的诞生：为光线开辟“绿色通道”
为了克服这些问题，光学工程师们发明了增透膜。它的核心原理是利用光的干涉现象。
你可以想象一下，光线就像海浪，有波峰和波谷。增透膜是一种非常薄的、多层结构的涂层，通常由金属氧化物（比如氟化镁、二氧化钛、氧化硅等）构成。这些涂层的厚度都经过精确计算，通常只有光线波长的四分之一左右。
当光线射到涂层表面时，会被分成两部分：
1. 一部分被涂层上表面反射。
2. 另一部分穿过涂层，被涂层下表面（玻璃表面）反射。
关键就在于，这两部分反射光线会发生相消干涉。如果涂层的厚度和折射率设计得恰到好处，这两部分反射光线就会在某个波长上（通常是绿色光）形成“波峰遇波谷”的抵消状态，从而大大减弱该波长的反射。
为什么是紫色？
你可能会问，既然要减少反射，为什么我们看到的不是透明无色的，而是紫色的呢？
这是因为增透膜的效果是选择性的，它并不能让所有波长的光都完全不反射。通常情况下，增透膜对可见光光谱中大部分的绿色和黄色光的抑制效果最好，也就是这些颜色的光反射得最少，几乎被完全“吸收”了（实际上是被抵消了）。
而可见光光谱的另一端，红色和蓝色（紫光），相对来说反射得就多一些。当你的眼睛接收到从镜头表面反射回来的光时，由于绿色和黄色被大大削弱，剩下颜色中，蓝紫色的光就显得尤为突出，于是我们就看到了那抹迷人的紫色。
所以，你看到的紫色，其实是镜头“拒绝”了更多的绿色和黄色光线后，剩下颜色中相对最显眼的部分。
多层增透膜的进化
早期的增透膜可能只是单层，效果相对有限。但现代相机镜头，尤其是高端镜头，会采用多层甚至全光学系统都有增透膜。
每一层增透膜的材质和厚度都可以针对不同的波长进行优化。通过叠加多层不同材料和厚度的涂层，可以实现更宽范围的减反射效果，将可见光大部分的反射都降到极低（通常能将反射率降低到1%甚至0.1%以下）。
这种多层结构的设计，使得镜头能够最大限度地将光线“送达”感光元件，从而获得更明亮的画面，更高的对比度和更丰富的色彩细节，有效抑制鬼影和眩光。
所以，下次当你看到相机镜头上的紫色反光时，不妨欣赏一下这项光学技术的精妙之处。它不仅仅是一抹色彩，更是现代相机捕捉真实世界、呈现精彩影像的有力保障。
有时候，你也会看到一些镜头是红色的、绿色的，或者其他颜色的反光，这取决于镜片使用的增透膜的种类和技术。但紫色通常是最普遍和最容易观察到的颜色，因为它恰好对应了增透膜最有效的波段之外的可见光。
咱们就从头说起。
光线与镜头的“亲密接触”
光是摄影的灵魂，它穿过相机镜头，最终在感光元件上成像。听起来很简单，但光线在穿过镜头时，可不是一帆风顺的。
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对于相机镜头来说，这种反射是“敌人”。它会：
减少进入镜头的光量： 被反射的光线越多，能够到达感光元件的光线就越少，导致画面亮度降低，影响曝光。
产生鬼影和眩光： 反射光线会在镜头内部的各个镜片表面之间来回反射，形成一些不应该出现的“影子”和“光斑”，破坏画面的清晰度和对比度，尤其是在拍摄明亮光源时（比如夕阳、路灯）。
增透膜的诞生：为光线开辟“绿色通道”
为了克服这些问题，光学工程师们发明了增透膜。它的核心原理是利用光的干涉现象。
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当光线射到涂层表面时，会被分成两部分：
1. 一部分被涂层上表面反射。
2. 另一部分穿过涂层，被涂层下表面（玻璃表面）反射。
关键就在于，这两部分反射光线会发生相消干涉。如果涂层的厚度和折射率设计得恰到好处，这两部分反射光线就会在某个波长上（通常是绿色光）形成“波峰遇波谷”的抵消状态，从而大大减弱该波长的反射。
为什么是紫色？
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这是因为增透膜的效果是选择性的，它并不能让所有波长的光都完全不反射。通常情况下，增透膜对可见光光谱中大部分的绿色和黄色光的抑制效果最好，也就是这些颜色的光反射得最少，几乎被完全“吸收”了（实际上是被抵消了）。
而可见光光谱的另一端，红色和蓝色（紫光），相对来说反射得就多一些。当你的眼睛接收到从镜头表面反射回来的光时，由于绿色和黄色被大大削弱，剩下颜色中，蓝紫色的光就显得尤为突出，于是我们就看到了那抹迷人的紫色。
所以，你看到的紫色，其实是镜头“拒绝”了更多的绿色和黄色光线后，剩下颜色中相对最显眼的部分。
多层增透膜的进化
早期的增透膜可能只是单层，效果相对有限。但现代相机镜头，尤其是高端镜头，会采用多层甚至全光学系统都有增透膜。
每一层增透膜的材质和厚度都可以针对不同的波长进行优化。通过叠加多层不同材料和厚度的涂层，可以实现更宽范围的减反射效果，将可见光大部分的反射都降到极低（通常能将反射率降低到1%甚至0.1%以下）。
这种多层结构的设计，使得镜头能够最大限度地将光线“送达”感光元件，从而获得更明亮的画面，更高的对比度和更丰富的色彩细节，有效抑制鬼影和眩光。
所以，下次当你看到相机镜头上的紫色反光时，不妨欣赏一下这项光学技术的精妙之处。它不仅仅是一抹色彩，更是现代相机捕捉真实世界、呈现精彩影像的有力保障。
有时候，你也会看到一些镜头是红色的、绿色的，或者其他颜色的反光，这取决于镜片使用的增透膜的种类和技术。但紫色通常是最普遍和最容易观察到的颜色，因为它恰好对应了增透膜最有效的波段之外的可见光。
网友意见
照相机镜头上镀一层特定厚度的氟化镁薄膜。这层薄膜的存在，是为了让反射光发生相消干涉，这样就可以降低镜头表面的反射率，减少光能损失。通常把这层薄膜称为“ 增 透 膜 ”。事实上，采用这样的单层增透膜，光反射率可以降低到1.2%左右。
因为太阳光中包含了许多不同的颜色，镜头上的增透膜不可能使它们全都发生相消干涉，只能使个别波长的反射光光强降到极小而已，对于其他波长相近的反射光仅能在一定程度上减弱。比如照相机镜头的增透膜，一般选择对人眼最敏感的黄绿色光进行相消干涉，使其反射光强减弱，所以照相机镜头呈现出与黄绿色光互补的蓝紫色。
从正前方平行于法线方向看，增透膜应该是反射率很小，几乎看不到的，遑论颜色了，要不然拍出来的照片也会带有相反的颜色。
看到紫色的时候，你一定是跟法线方向产生了一个角度，所以你的视线路径上的增透膜的厚度大于增透膜原来的设计厚度 ( e/cos γ )。因此，在这条路径上增透膜所增透的光谱范围会向红色移动，而失去对短波的增透效果，即蓝紫光反射率增加，具体光谱随光源和增透膜的设计而有区别，比如室内白炽灯和LED光源往往看不见紫光。
随着观察者距离法线的角度加大，看到的颜色还会向长波（红色）移动。但是因为入射角跟出射角的加大，薄膜干涉效果会渐渐破坏，菲涅尔反射率增加，增透效果会彻底消失，最终变成白色，即光源原色。
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