NEXTEL VELVET COATING - Suche nach der idealen Lichtabsorptionsfarbe

[hinnerker]

Das VNEX und neuerdings das kleinere VµFT System für die Verwendung von Vergrößerungsobjektiven als "normal nutzbare" Aufnahmeobjektive hat in seinem knapp zweijährigen Bestehen einige Veränderungen und Optimierungen erfahren.

Aufbauend auf den Erfahrungen der ersten Prototypen - Serie wurden konstruktiv Dinge verändert, aber auch wieder verworfen, wie es eigentlich bei jeder Entwicklung der Fall ist.

Diese Veränderungen betrafen in fast allen Fällen den Durchlassbereich für die Lichtstrahlen, also die Innendurchmesser des Fokusiertubus und der Verlängerungstuben.
Diese mussten den aktuellen Entwicklungen nach unserem Kenntnisstand und dem Kamerabau fortlaufend angepasst werden

Die einzelnen Entwicklungs-Maßnahmen will ich vorab kurz erklären, um dann auf den Titel des Threads überzuleiten:

In der ersten Serie hatte der Tubus einen Innendurchmesser von 35mm und war handgeschwärzt worden. Es erwies sich nach einiger Zeit als zu fragil diesen 35mm Innendurchmesser zu nehmen, weil bei zu festem Anzug der Gleitlager ein unregelmäßiger Rundlauf auftrat durch eine leichte Verformung des Tubus im 1/10mm Bereich.

In der zweiten Kleinserie wurde daraufhin der Innendurchmesser auf 33mm gebracht, um eine höhere Stabilität des Tubus gegen diese Verwindung durch die zu schmale Tubus-Wandung zu erreichen (so dachten wir damals)

Dieser Innendurchmesser von 33mm "langte" für die bis dahin vorgesehene Nutzung des Systems an Kameras mit APS - C Sensor völlig aus, ohne irgenwelche Vignettierungen auf dem Sensor zu bekommen.

Zudem war noch soviel "Reserve" im Innendurchmesser vorhanden, dass im weiteren Verlauf damit begonnen werden konnte, den Innenbereich mit Samt zu belegen um vagabundierende Lichtstrahlen an der Wandung noch viel besser zu eliminieren, als es mit der Handschwärzung bislang der Fall war.

Vagabundierende Lichtstrahlen, die sich an der schwarzen Mattierung der Wandung reflektieren und diffuses Licht - wenn auch schwach - zum Sensor undefiniert zurückspiegeln sorgen immer für eine gewisse Kontrastminderung.

Die Experimente mit dem Samtbelag der Wandungen erbrachten eine eindeutig bessere Absorption dieses vagabundierenden LIchtes... weshalb dieser Samtbelag nun in die Tuben integriert wurde.

Das Erscheinen der Sony A7 Systemkamera mit dem ersten Sensor im KB Format und dem E-Mount Anschluss, der bisher nur von den NEX Modellen genutzt wurde, warf aber diese gesamte Konstruktion zur Lichtabsorption wieder über den Haufen, denn nun musste der Innendurchmesser der Tuben wegen der Vignettierungen auf dem viel größeren Sensor wieder geweitet werden, um das VNEX auch für die Nutzung an der Sony A7 Kamera tauglich zu machen.

Also hieß dass "zurück zur Ursachenforschung", der anfänglichen Verwindungsprobleme des Tubus.. denn wir hatten nur durch die Verbreiterung der Wandung eine schnelle Abhilfe geschaffen.

Bei der näheren Analyse des Grundes für die Verwindungsanfälligkeit der ersten Prototypen-Serie stellte sich dann heraus, dass der Tubus generell zu exakt und damit "stramm" im "Alu-Adapter-Inlet" - also durch den Teil, der seine Führung ausmachte - saß und nur durch das dünne, 0,08mm starke Gleitband von einem Metall zu Metall - Übergang getrennt war.

So gering war das Spaltmass der ersten Serie... hier reichte ein Gleitband von nur 0,08mm zwischen Inlet und Fokussiertubus aus...



Durch diesen geringen Abstand sorgte aber schon ein leicht übermäßiger Anzug der Gewindestifte für die Führung, den Tubus zu fest am Gleitband anliegen zu lassen und damit das Fokussieren partiell schwergängiger werden zu lassen mit der Folge eines leicht "unrunden" Laufs.

Durch die Weitung des Zwischraumes zwischen Tubus und angrenzender INlet - Führung und Einbringen eines nun 0,4mm auftragenden Gleitbandes aus Samt, lief ein wieder auf 35mm Innendurchmesser gebrachter Tubus aus der zweiten Serie auch bei stärkerem Anzug der Gewindestifte einwandfrei ohne unrunden Lauf.

Hier das neue Spaltmaß... ziemlich viel "Luft" zwischen Inlet und Fokussiertubus... man konnte nun durch den Spalt zwischen Tubus und Inlet "durchsehen"...



was uns aber die Möglichkeit gab, das Gleitband nun mit 0,4mm starkem Samt auszuführen und diesen Spalt lichtdicht zu bekommen.



Der Samt schloss dann gleichzeitig auch die Lücke gegen Lichteinfall und machte den Spalt zwischen Inlet und Fokussiertubus "lichtdicht"...




Leichte Verformungen des Tubus werden nun kompensiert durch den erhöhten Abstand des Tubus zum Aluminium Aufbau des Inlet und dem Samt als lichtidchten "Puffer"... damit konnte das VNEX System nun wieder einen höheren Innendurchmesser der Tuben bekommen. Der Samt verdeckte damit auch lichttechnisch den nun 0,4mm breiten Übergang zwischen Tubus und Inletaufbau gegen eintretendes Licht an den Übergangs-Ritzen. Ideal, denn eine eventuell eintretende Verformung wird durch den Samt kompensiert und durch die sich dann wieder aufrichtenden Samthäärchen die stetige Lichtdichtheit am Spalt gewährleistet!

Weiter ging es dann mit der Ermittlung der maximal möglichen Weitung des Innenbereichs... einerseits wegen der Unanfälligkeit gegen Vignettierungen, aber auch um eine möglichst große Anzahl von V-Objektiven mit überstehende Rücklinsen im Fokussiertubus "versenken" zu können.

Für die Sony A7 Kamera war mindestens ein 35mm großer Durchlassbereich des Fokussiertubus notwendig geworden... so die Erkenntnisse nach der Anschaffung einer eigenen Sony A7 Kamera - um den riesigen Sensor vignettierungsfrei auszuleuchten.

Bei 35mm jedoch schied dann Samt als Lichtabsorptionsbelag an den Wandungen wieder aus... dies hätte den Innendurchmesser erneut um 0,8mm verringert/verengt und wir wären bei 34,2mm gelandet...

Alternativ war auch erwogen den Tubus auf 36mm "zu weiten".
Dies jedoch schied nach einigen Experimenten aus, zu knapp geht es im Innenbereich des Tubus zu, wenn man einen "Durchbruch" in das Gewinde vermeiden will... was dann so ausgesehen hat... und einen VNEX Fokussiertubus zerstörte...



Zu groß die Gefahr von Abrissen bei der Belastung mit schweren Objektivköpfen..

Ein echtes Dilemma, denn kaum das mit dem Samt ein hervorragender Belag für dieses Problem gefunden wurde, machte nun die Markteinführung der ersten KB Kamera im Systemkamerasegment wieder alles zunichte, was gerade in langen Tests verschiedener Materialien zur Lichtabsorption von mir getestet wurde.. ärgerlich.

Also blieb es dabei... Samt scheidet definitiv aus. Es mussten erneut andere Wege gefunden werden.

An zweiter Stelle nach dem Samtbelag der Wandungen erwies sich Tafellack in meinen früheren Tests als Beschichtung der Tubuswandungen als akzeptabel, hatte es doch in etwa die gleichen Reflektionsgrade wie die Eloxierung der China Adapter für diverse Anschlüsse.
Also wurde mattschwarzer Tafellack nun als Beschichtung gegen die Reflektionen im Tubusinneren eingesetzt... und der Samtbelag flog zugunsten des für die Sony A7 vergrößerten Tubus wieder raus aus dem VNEX Fokussiertubus...

So ganz glücklich war ich damit aber auch nicht... es musste doch was besseres geben unter den lichtabsorbierenden Materialien... das zeigen ja die Objektivhersteller in ihren Objektiv-Tuben.

So ging also meine "Forschungsreise" nach den dort verwendeten Materialien weiter...

Per Zufall sprach ich dieses Thema in meiner Werkstatt an und jemand aus der Crew erinnerte sich daran, in einem Auftrag für die optische Industrie vor Jahren ein ähnliches Problem mit der Beschichtung der Aluminuim-Teile beim Oberflächen-Veredler gehabt zu haben.

Eine kurze Recherche des damaligen Problemfalles und der verschiedenen probierten Lösungsansätze förderte als Ergebnis das im Titel des Thread benannte

NEXTEL Velvet Coating 811-21 System

zu Tage.

Mit diesem System, das in der optischen Industrie zum Einsatz kommt, ist es möglich, einen Lichtabsorptionsgrad von 98% zu erreichen.
Das hörte sich schonmal sehr, sehr gut an...

Gesagt, getan habe ich nun dieses System bestellt... sauteuer, aber hocheffektiv...

Hier mal ein kurzes Vergleichsbild, in dem ich einen Tubus mit matter Tafellack-Lackierung dem (bislang nur aufgepinselten) NEXTEL System gegenüberstelle um den Grad der Lichtabsorption zu zeigen...

Links das Velvet Coating System und rechts der eingebrannte Tafellack...



Deutlich sieht man im linken Tubus, die tiefschwarze und absolute Freiheit von irgendwelchen "Spiegelungen" durch "Streiflicht auf der Wandungsoberfläche", die der Tafellack im Teil des Bildes noch eindeutig aufweist.

Wer nun denkt, dies läge an der Ausrichtung der Tuben zur Lichtquelle bzw. dessen Einfallsrichtung, dem hab ich noch ein zweites Bild gefertigt, in dem die Tubenpositionen zur Lichtquelle getauscht sind... nun also Tafellack-Tubus links und NEXTEL Tubus rechts.



Wie auf den Bildern deutlich zu sehen, verfügt das NEXTEL über einen irren Absorptionsgrad gegen vagabundierende Lichtstrahlen... und ist von seiner Oberflächenstruktur, die nur wenige µm aufträgt, in seinem "Outfit" dem samtigen Erscheinungsbild sehr sehr ähnlich, was dem Produkt wohl den Namen

VELVET (engl. Begriff für Samt)

einbrachte.

Die Absorption ist richtungsunabhängig auch gleich... also egal, wie der Einfallswinkel des Lichtes ist... eine Absorption von 98% des einfallenden Lichtes ist gewährleistet und wird auch so beworben!

Dieses System besteht aus

1. einem Haftvermittler für Aluminium
2. dem eigentlichen Coating
3. einem notwendigen Spezial - Verdünner für die "gelee-artige" Konsistenz des Coatings im Auslieferungszustand
4. einem Härter

Dieses System wird - ausserhalb der optischen Industrie - zudem überall dort eingesetzt, wo es auf absolut blendfreie Lackierungen ankommt (Instrumententafeln in Flugzeugen, Industrieanlagen und Automobilbau)...

Unter einem Elektronenraster-Mikroskop erkennt man sehr schon die sich aufrichtenden Partikel, die sich zu kleinen "Lichtfallen" formen und für dieses hohe Maß an Absorption sorgen.



Mit einem Preis von fast 200 Euro für diese genannte BEstandteile in einem 1 Liter Gebinde (kleinste erhältliche Menge) ist es wahrlich kein "Schnäppchen" gegenüber dem Samtbelag, aber diese extreme Absorption des Lichtes hat mich so tief beeindruckt und in Verbindung mit der Notwendigkeit der Tubenschwärzung zur Erreichung einer maximalen Kontrastleistung der V-Objektive am VNEX und VµFT System erschien die Anschaffung dringend geboten.

In Verbindung mit der Notwendigkeit einen maximal möglichen Innendurchmesser ´des Fokussiertubus zu erreichen, erscheint es mir als der allerbeste Weg einer Wandungsbeschichtung gegen Streulicht.
Da dürfte kaum ein anderes Material heranreichen.

Unter dem Aspekt, das für die VNEX Teile nur relativ geringe Mengen notwendig sein dürften, erscheint mir das System dann wieder preiswert für die erzielbare Qualität. Ein Liter sollte für viele viele Jahre und Projekte reichen.

Weil dies auch für andere Dinge im fotografischen Bereich interessant sein könnte, werde ich über die Erfahrungen berichten... in der Astronomie soll das Zeug ebenfalls gern in Teleskopen eingesetzt werden...

Nun folgt die Phase der besten VErarbeitung - also Lackierpistole anschaffen - oder per Airbrush die kleinen Teile lackieren?

Da ich bislang "keinen Plan" von Lackierung habe, bin ich für Tipps dankbar, die jemand mit Erfahrung im Lackierbereich besitzt und weitergibt.

Ich werden über die einzelnen Erkenntnisschritte bei der Verarbeitung an so kleinen Teilen berichten.

LG
Henry