Warstwa grubości ćwierci długości fali kasuje odbicie przez interferencję — ale tylko dla tej jednej fali. Reszta widma zostaje, i to ona nadaje flarze kolor rozpoznawalny jak logo producenta.
Powłoka przeciwodblaskowa działa wbrew intuicji: dokłada powierzchnię, żeby zmniejszyć odbicie. Zamiast jednej granicy powietrze–szkło są teraz dwie: powietrze–warstwa i warstwa–szkło. Każda z nich odbija, ale odbicia się znoszą.
Warunek jest geometryczny. Fala odbita od spodu warstwy przebywa ją dwa razy, więc wraca opóźniona o podwojoną grubość. Jeśli to opóźnienie wynosi pół długości fali, obie fale spotykają się grzbiet na dolinę i wygaszają. Grubość musi więc wynosić ćwierć długości fali — mierzonej wewnątrz warstwy, gdzie fala jest krótsza.
Warto zauważyć, że jest to zjawisko ściśle falowe — jedno z trzech wymienionych w Rozdziale 1 jako niewyprowadzalne z modelu promieniowego. Promień nie ma fazy, więc nie ma czym się wygasić. Cała technologia powłok jest praktycznym zastosowaniem faktu, że światło jest falą.
Jest tu jeszcze jeden szczegół, który decyduje o znaku całego zjawiska i bywa źródłem pomyłek. Odbicie od granicy, na której współczynnik załamania rośnie, dostaje dodatkowe przesunięcie fazy o pół fali. W powłoce na szkle rośnie on na obu granicach — z 1,00 na 1,38 i z 1,38 na 1,52 — więc oba odbicia dostają to samo przesunięcie i wzajemnie się ono znosi. Zostaje sama różnica dróg, i dlatego warunkiem wygaszenia jest ćwierć fali.
Gdyby po drugiej stronie warstwy było powietrze, a nie szkło, drugie odbicie tego przesunięcia by nie dostało — i warunek odwróciłby się na przeciwny. Tak właśnie jest w bańce mydlanej i w plamie oleju na wodzie: te same wzory, przeciwne barwy. Rozróżnienie warto mieć w głowie, bo wzory na interferencję cienkiej warstwy krążą w obu wersjach i użycie niewłaściwej daje kolory dokładnie odwrotne do prawdziwych.
Rachunek na grubość, warunek na współczynnik załamania powłoki i dlaczego zostaje 1,3% — Dodatek B.
Warunek na grubość zawiera długość fali. Można go więc spełnić dokładnie dla jednej barwy — i wybiera się zwykle środek widma, około 550 nanometrów, bo tam oko jest najczulsze.
Dla pozostałych barw warstwa nie ma już ćwierci fali. Wygaszenie jest niepełne i tym słabsze, im dalej od barwy, na którą powłokę zestrojono. Odbite zostaje więc to, co leży na skrajach widma — czerwień i błękit — a czerwień z błękitem to fiolet.
To jest cała przyczyna fioletowego połysku widocznego na przedniej soczewce każdego starszego obiektywu. Nie jest to zabarwienie szkła ani powłoki. Jest to widmo tego, czego powłoka nie zdążyła wygasić — i dokładnie ta sama resztka nadaje kolor flarze.
Przesuwając suwak, widać rzecz, która tłumaczy różnice między producentami. Barwa odbicia jest dopełnieniem barwy, na którą zestrojono powłokę. Powłoka na zieleń daje fiolet; powłoka przesunięta ku błękitowi daje odbicie bursztynowe. Nie ma tu wyboru estetycznego — jest wybór, którą część widma chroni się najlepiej, a kolor jest jego skutkiem.
Warto też odczytać z wykresu skalę zjawiska, bo bywa przeceniana. Odbicie waha się między jednym a dwoma procentami — czyli całe zróżnicowanie barwne mieści się w kilku dziesiątych procenta różnicy między kanałami. Fiolet, który widać na soczewce, jest fioletem bardzo bladym; wygląda mocno tylko dlatego, że pojawia się na tle ciemnego wnętrza obiektywu.
Ma to bezpośrednie przełożenie na ocenę materiału. Jeśli flara w plate'cie jest wyraźnie i czysto zabarwiona, kolor nie pochodzi z samej powłoki — pochodzi z tego, że źródło było barwne, albo z korekcji, albo z filtra. Powłoka jedynie przesuwa barwę o kilka procent; nie potrafi zrobić plamy zielonej z białego słońca.
Jedna warstwa ma jedno minimum. Kilka warstw o różnych grubościach i różnych współczynnikach daje kilka minimów naraz — i tak działa powłoka wielowarstwowa, która schodzi poniżej dwóch dziesiątych procenta w całym zakresie widzialnym.
Krzywa odbicia przestaje wtedy być prostą literą V i robi się falista: kilka dolin, kilka niskich garbów między nimi. Resztka nie leży już na skrajach widma, tylko tam, gdzie akurat wypadły garby — a to zależy od projektu stosu, czyli od decyzji konkretnego producenta.
Stąd bierze się fakt, który operatorzy traktują jak wiedzę plemienną, a który jest po prostu odczytem konstrukcji: flara ma barwę charakterystyczną dla producenta i bywa po niej rozpoznawana. Zieleń, bursztyn, chłodny błękit — to nie są decyzje stylistyczne, tylko miejsca, w których dany stos warstw ma swoje garby.
Liczba warstw bywa podawana w materiałach marketingowych i warto wiedzieć, ile znaczy. Przejście z jednej na trzy warstwy daje skok ogromny — z 1,3% na jakieś 0,4%. Z trzech na siedem już znacznie mniejszy, do jakichś 0,2%. Powyżej dziesięciu zysk jest w praktyce niemierzalny, a rośnie za to wrażliwość na kąt padania i na uszkodzenia. Stos jest tym delikatniejszy, im bardziej wyrafinowany, i dlatego przednie soczewki czyści się ostrożniej, niż sugerowałaby twardość szkła.
Warto przy tym pamiętać o czymś, co komplikuje odczyt: powłoka jest inna na każdej powierzchni. Konstruktor dobiera stos osobno dla każdej granicy, bo każda ma inne szkło po drugiej stronie i inny typowy kąt padania. Dlatego ghosty w jednym sznurze mają różne barwy — każdy powstał na innej parze, a każda para ma własną resztkę.
Najczęstszy sposób dokładania flary w compie polega na wklejeniu gotowego elementu z biblioteki. Działa, dopóki ujęcie jest jedno. Przy sekwencji zaczyna przeszkadzać, bo biblioteczny element ma barwę innego obiektywu niż ten, którym nakręcono plate.
Alternatywa jest tańsza, niż się wydaje. Barwa resztkowego odbicia daje się policzyć z trzech liczb — współczynnika załamania powłoki, jej grubości i współczynnika szkła — czyli dokładnie z tego, co liczy widget wyżej. Wynik jest trójką RGB, którą wystarczy podać jako barwę warstwy flary.
Warto zauważyć, że jest to jedna z niewielu rzeczy w tej książce, którą da się odtworzyć dokładnie, a nie z przybliżenia. Odbicie resztkowe wynika z trzech współczynników i jednej grubości; nie ma w nim żadnej wielkości umownej, żadnego krążka rozmycia ani przyjętego kryterium. Widget wyżej liczy to samo równanie, które policzyłby program do projektowania optyki.
W praktyce nie zna się tych trzech liczb dla konkretnego obiektywu. Zna się natomiast skutek: barwę ghostów w plate'cie. Wystarczy ją odczytać próbnikiem i użyć jako barwy dokładanych elementów — a jeśli plamy w materiale mają różne barwy, warto dać dokładanym również różne, z tej samej wąskiej palety.
Odczyt warto zrobić na plamie niedoświetlonej, a nie na najjaśniejszej. Plama przepalona ma wszystkie trzy kanały w nasyceniu, więc jej barwa jest biała niezależnie od powłoki i nie niesie żadnej informacji. Dopiero słabszy ghost, leżący w połowie skali, pokazuje rzeczywistą proporcję kanałów — czyli to, po co się go w ogóle mierzy.
Jedna rzecz wymaga przy tym uwagi, bo jest źródłem flar, które wyglądają „za ładnie”. Resztka odbicia jest zawsze mało nasycona — mówimy o różnicy między 1,3% a 1,6%, czyli o kilkunastu procentach względnych. Flara o barwie czystej, mocno nasyconej zieleni albo błękitu nie ma odpowiednika w fizyce powłoki; realna jest blada i to właśnie ta bladość czyta się jako prawdziwa.
Odczytaj barwę ghosta próbnikiem, zanim sięgniesz po bibliotekę. Trzy liczby z plate'u są dokładniejsze niż jakikolwiek gotowy element, bo pochodzą z tego samego obiektywu. Jeśli ghostów jest kilka i różnią się barwą, użyj tej palety w całości — jednolity kolor wszystkich plam jest jednym z sygnałów podróbki.
Fiolet na przedniej soczewce datuje obiektyw. Wyraźny fioletowy połysk oznacza powłokę jednowarstwową, czyli konstrukcję sprzed lat siedemdziesiątych albo tanią. Odbicie zielonkawe, słabe i zmieniające barwę przy przechylaniu to wielowarstwa. Dziesięć sekund oglądania mówi tyle, co metryczka.
Nie nasycaj flary. Kusi, bo nasycona wygląda efektownie na pojedynczej klatce. W ruchu i w zestawieniu z plate'em zdradza się natychmiast — realna resztka odbicia to kilkanaście procent różnicy między kanałami, nie kilkaset.
Została ostatnia rodzina zjawisk związanych z zabłąkanym światłem, i jedyna, która nie bierze się z odbić: promienie rozchodzące się od jasnych punktów. W następnym rozdziale okaże się, że ich liczba nie zależy od jasności ani od obiektywu, tylko od listków przysłony — z jednym nieoczywistym haczykiem przy liczbie nieparzystej.
Przechyl obiektyw pod światło i obróć go w dłoni. Barwa połysku na przedniej soczewce zmieni się — zwykle przesunie ku błękitowi. Nie jest to złudzenie ani odbicie otoczenia; to bezpośrednia konsekwencja warunku na grubość.
Warstwa ma ustaloną grubość fizyczną, ale liczy się droga optyczna, którą fala w niej przebywa. Przy padaniu ukośnym promień biegnie w warstwie po skosie, więc droga jest dłuższa — ale zarazem jego składowa prostopadła do warstwy maleje. Wypadkowo warunek ćwierci fali spełnia się dla fali krótszej niż przy padaniu prostopadłym.
Minimum odbicia przesuwa się więc ku błękitowi, a razem z nim przesuwa się cała krzywa. Resztka, która przy padaniu prostopadłym leżała na skrajach, przy padaniu ukośnym leży gdzie indziej — i barwa połysku się zmienia.
Ma to trzy konsekwencje praktyczne. Pierwsza: powłokę projektuje się pod typowy kąt padania na danej powierzchni, a nie pod prostopadły — dlatego stosy różnią się między przednim a środkowym elementem. Druga: skuteczność powłoki spada przy dużych kątach, więc rogi kadru zawsze mają nieco więcej odbicia niż środek, co dokłada się do winietowania. Trzecia dotyczy compu: ghosty powstałe z torów bardzo ukośnych mają barwę przesuniętą względem tych z torów przyosiowych, i to jest dodatkowy powód, dla którego plamy w jednym sznurze różnią się kolorem.
Ten sam mechanizm tłumaczy zjawisko znane spoza optyki: bańka mydlana i plama oleju na wodzie zmieniają barwę przy przechylaniu z dokładnie tego samego powodu. Różni je tylko to, że tam nie ma szkła pod spodem — i przez to przesunięcie fazy jest inne, a barwy wychodzą dopełniające do tych, które daje powłoka.