雷晓晨脏镜头拍出清晰照-大科技

雷晓晨偶然发现的照相怪事
镜头越脏，越能拍出清晰的照片，这种说法你相信吗？如果有一位朋友这么告诉你，你肯定认为这位朋友发烧糊涂了，如果是一位科学家这么告诉你呢？
100多年前，一位德国科学家肖特就这么说过，而且他把他的说法告诉他的朋友，他的朋友也是全不相信。但是肖特的言论并不是毫无根据的，有一次，他在没有意识到镜头脏了的情况下拍了一些照片，拍完后，他才发现镜头是脏的，于是，把镜头擦干净后，他又重新拍了一些。结果冲洗出来一看，脏镜头拍出的照片竟然比干净镜头拍出的清晰得多，他感到很奇怪，曾把此不解现象告诉过朋友，也曾请教过别人，但没有人相信他，更没有人为他揭开谜团。

有趣的薄膜干涉现象
后来的科学家发现，当设法把溴化钾镀在石英上，在石英表面形成了一层薄膜，然后分析薄膜上的反射光和透射光，发现反射光中失去了某些波长的光，而这些光竟然几乎全部透射过去了。这是为什么呢？
仔细分析发现，薄膜有两个表面，空气与薄膜之间的界面可以看作外表面，石英与薄膜的界面可以看作内表面。这两个表面都可以反射光线，当光从空气照射到薄膜上时，一部分光波会在它的外表面反射回来，另一部分光波射入薄膜又从它的内表面反射回来。如果薄膜的厚度恰好等于绿光波长的四分之一，那么进入薄膜又从薄膜内表面反射回来的绿光与外表面直接反射的绿光相比，由于多走了路，就会落后二分之一个波长，这两种反射光就会波峰与波谷相遇，相互抵消，这样，绿光在薄膜上就几乎不反射了，那么绿光的能量就会几乎全部透过薄膜，透射光中的绿光就会增强。这就是我们现在所说的薄膜干涉现象。
脏镜头增加了透光率
如果照相机脏镜头上的污膜厚度比较均匀，又相当于绿光（波长从500纳米到570纳米的光都可以看成绿光）波长的四分之一时，就会使透过镜头的绿光增强，而胶卷一般对绿光最敏感，光的强度增强了，感光就会更加充分，就会使冲洗出的照片更清晰。当把污膜擦拭掉后，镜头干净光亮了，反而会增强光的反射，透过的绿光少了，胶片感光不足，就会相对模糊一些。
如果镜头由一片透镜组成，还看不出什么差别，可一般的光学仪器，如照相机、摄影机等，一个镜头要由几片甚至十几片透镜组成，潜水艇的潜望镜则是由20多个棱镜组成！而一片透镜有两个表面，也就是两个反射面，那么，对于潜望镜来说，就有40多个反射面。一个反射面会把至少4%的光反射回去，经十几个或几十个反射面的反射后，最后透过镜头进入观察者眼睛的光就所剩无几了，观察者看到的景象就会暗淡、不清晰。
而且每个透镜表面的反射光还会在各个反射面上来回反射，产生杂散光，造成感光片上出现阴影、重影、光斑等，成像质量更是大大降低了。
100多年前的照相机没有考虑这些问题，镜头反射的问题就很突出，异常干净的透镜组成的镜头反而容易反射，容易产生重影和杂散光斑。因此，如果相机镜头脏了，透镜表面的那层污膜即使不均匀，没有增加透过光的强度，也会因为散射而大大减少反射光，重影和光斑的情况也就大大减少了，拍出的照片反而更清晰。
登山护目镜的秘密
那么，我们现在是不是应该故意把相机之类的光学仪器的镜头弄脏一些呢？答案是不应该。
现在的光学仪器已经今非昔比了，一般都会考虑到镜头反光问题，透镜表面都涂有一层类似污膜的氟化镁，厚度等于绿光波长的1/4，这样就增大了绿光透过的强度，基本杜绝了反射带来的重影问题，使拍出的照片非常清晰，如果镜头脏了，拍出的照片就不清晰了。
不过，值得说明的是，现在透镜表面涂的这层氟化镁薄膜厚度不同，所起的作用也不同，一般的光学仪器需要增加眼睛或感光片最敏感的绿光透过率。但在茫茫雪地里，强烈的光线刺激对眼睛有很大的伤害，甚至使人双目失明，这时就需要减少绿光透过率。那么，极地工作者或登山者只需要戴上一副保护双眼的眼镜，眼镜表面涂一层氟化镁薄膜，薄膜厚度等于绿光波长的1/2，这样就可以增强绿光的反射，减少透过的绿光对眼睛的刺激，也就可以保护眼睛了。