Как работают фотохромные линзы

Готовы сразу перейти к покупкам?

• Сноубордические и горнолыжные очки
• Очки для беговых лыж
• Солнцезащитные очки
• Аксессуары для оптики, защиты

Вспомните момент перед началом любого грандиозного события — время словно замедляется, а вдыхаемый воздух мурашками разбегается по телу. Построение перед восхождением на пик, ожидание в предстартовом коридоре трейла, остановка перед первым дропом на даунхилле, ощупывание строп параплана, который лежит позади на склоне. Любой старт вызывает вначале лёгкий мандраж, но потом нас захватывает водоворот захватывающих эмоций.

Для полного погружения в процесс нужен подготовленный комплект снаряжения, обязательный элемент которого в большинстве случаев — защитная оптика. Вариант не взять защитную оптику мы не рассматриваем — берём с собой всегда. На улице солнце — нужны очки потемнее, пасмурно — выбираем полупрозрачные линзы. Но когда погода и степень освещённости быстро меняются, порой одной пары очков может быть недостаточно. Особенно это ощущается в горах, где погода может кардинально отличаться в соседних ущельях. Согласитесь, обидно взять оптику для яркого солнца и затем едва различать что-либо под хмурыми тучами во время движения.

И наоборот, утро и прогноз предвещают пасмурную погоду, а солнце посреди катального дня светит прямо в глаз. Можно взять запасную маску, очки или линзы на случай смены погоды. Но не всегда замена уместна: на кайте для замены оптики придётся вернуться на берег, а во время трейла отвлекаться на замену линз — значит, потерять время или линзы.

Оптимальное решение для любой погоды — использование линз с адаптивным затемнением. Они меняют уровень затемнения, поэтому эффективны в широком диапазоне условий освещения. Расскажем подробнее о том, как достигается такой эффект.

Содержание

• Категории светопроницаемости в солнцезащитной оптике
• Что такое фотохромные линзы
• Принцип работы фотохромных линз
• Особенности фотохромных линз
• Кому подойдут фотохромные линзы?

Категории светопроницаемости в солнцезащитной оптике

Основной параметр солнцезащитный оптики — процент светопропускаемости. Любая качественная оптика защищает на 100% от любого ультрафиолета, но в аутдор-отдыхе помехой будут и блики, и яркое освещение. В зависимости от количества света, которое пропускает линза, оптику разделяют на 5 категорий и обозначают буквой «S», или аббревиатурой «CAT». Каждой категории соответствует определённый процент VLT (Visible Light Transmission), или светопропускаемости. Чем выше процент, тем прозрачнее линзы. И наоборот, чем ниже процент, тем они темнее.

• S0: 80-100% VLT — прозрачные линзы, затемнение едва заметно человеческому глазу. Рекомендованы для ночного использования или при желании защитить глаза от УФ без изменения цветопередачи.
• S1: 46-79% VLT — лёгкое затемнение. Подходят для вечернего использования или в горной местности при плотной облачности. При ярком солнце, тем более в горах, линзы этой категории не помогут.
• S2: 18-45% VLT — среднее затемнение. Предназначены для использования при переменной облачности, вечером и на солнце в низинах.
• S3: 8-17% VLT — выраженное затемнение для использования на ярком солнце в среднегорье и высокогорье, а также в южных широтах. На северной экспозиции склона, где обычно царит тень, затемнение этой категории может быть слишком сильным.
• S4: 3-8% VLT — Максимальное затемнение. Линзы категории S4 используют на ярком солнце в высокогорье, где свет дополнительно отражается от снега и льда. Темнее только маски для сварщиков.

Линзы, которые меняют уровень затемнения в зависимости от УФ-излучения, называют фотохромными

Что такое фотохромные линзы

Адаптивные или фотохромные линзы меняют степень затемнения в зависимости от УФ излучения. Материал, из которого сделаны линзы, реагирует на интенсивность ультрафиолетового излучения и темнеет под его влиянием. Чем меньше ультрафиолета, тем прозрачнее становятся линзы. Обычные линзы обладают одной категорией светопропускаемости, а фотохромные линзы перекрывают 2 и более категорий, что позволяет пользоваться одной оптикой в разных условиях. Эта технология востребована в спортивной оптике и повседневной жизни для обеспечения высочайшего комфорта и эффективной защиты глаз.

Принцип работы фотохромных линз

О фотохромных свойствах материалов впервые стало известно в XIX веке. В оптике их первыми применили технологи Уильям Х. Армистед и Стэнли Дональд Стуки из Corning Glass Works. В 1962 году они запатентовали технологию, основанную на нанесении мельчайших кристаллов серебра на стеклянную заготовку линз размером 0,1 мкр — около 0,1% от общего объёма на линзу. Соединения на основе серебра “проявлялись” под воздействием солнечного света, тем самым затемняя линзу. Реакция на ультрафиолет была обратимой, поэтому без УФ линзы становились светлее.

В современных моделях используют органические соединения на основе углерода под звучным названием нафтопираны. Их принцип работы отличается от принципа работы вещества на основе серебра — соединения под воздействием ультрафиолета меняют свою структуру, становясь менее прозрачными. Реакция обратима — без воздействия УФ линза светлеет. Многие оптические компании до сих пор ведут исследования в этой области, а нюансы применяемых формул и материалов являются коммерческой тайной. Но общий принцип остаётся тем же: нанесение слоя светочувствительного материала на поверхность линзы.

Из описания Джозефа Фрэмингема и др. в патенте США № 3627690: Фотохромные соединения нафтопирана

В бюджетных моделях светочувствительный материал добавляют непосредственно в материал линзы, на этапе заливки формы поликарбонатом. Этот вариант не всегда обеспечивает оптическую точность и при неравномерной толщине линзы влияет на степень затемнения в разных её частях. На линзах высокого класса светочувствительное покрытие наносят поверх материала линзы, что гарантирует равномерное затемнение по всей поверхности.

Одна из ведущих оптических компаний Transitions в последней разработке под названием XTRActive представила линзы, которые реагируют не только на УФ, но и на оттенки видимого синего спектра. Такие линзы меняют степень затемнения в помещении или автомобиле, в отличие от классических фотохромных линз. Подобные решения полезно людям с высокой светочувствительностью, водителям и тем, кто проводит много времени у экранов мониторов. В спортивной оптике в серийном производстве эта технология пока ещё не представлена у каких-либо брендов.

За эффект фотохрома отвечают органические соединения, которые под воздействием ультрафиолета меняют свою структуру, становясь менее прозрачными

Особенности фотохромных линз

Как у любой экипировки, у фотохромных линз есть особенности использования. Зная их, проще подобрать оптику с нужным диапазоном светопропускаемости.

• Затемнение фотохромных линз происходит не мгновенно, а постепенно. Основной процесс затемнения занимает 10-15 секунд, а дальше происходит “дозревание” до нужного уровня. Оптике топ-класса требуется 20-30 секунд для преодоления 2 категорий, например, от S0 до S2.



Оптике топ-класса требуется 20-30 секунд для затемнения на 2 категории

• Процесс обратного осветления линзы занимает чуть больше времени. На полное осветление может понадобиться более 10 минут. А чтобы просто заметить, что очки стали светлее, понадобится не менее 30 секунд.
  Замена линзы в маске занимает аналогичное время, особенно смена с тёмной на прозрачную линзу: при должной сноровке хватит 3-х минут. А если взять с собой 2 разных маски, на замену понадобится минута-две. Но возить с собой две маски - это риск потери снаряжения, лишние действия и груз. Фотохромная маска подстроится под окружающие условия и только в редких случаях среагирует на ультрафиолет при невысокой видимости из-за тумана.
• На степень затемнения фотохромных линз влияет температура. Чем теплее, тем быстрее протекает фотохромная реакция, но максимальная степень затемнения может быть ниже, чем при отрицательных температурах. Когда жарко, скорость реакции быстрее, а когда холодно, диапазон работы фотохромных линз немного шире. В последних поколениях фотохромных линз этот эффект заметен слабее, но всё ещё присутствует.
• Со временем фотохромные свойства материала снижаются, поэтому скорость затемнения и диапазон могут уменьшиться. Этот процесс не быстрый, в качественной оптике заметные изменения наступают в среднем спустя 5 лет эксплуатации. К этому времени оптика в целом нередко требует замены из-за естественных механических повреждений.
• Фотохромные линзы не работают, если свет на оптику падает через стекло. Любое стекло поглощает немалый процент ультрафиолета. Поэтому светочувствительная плёнка на линзе не сможет реагировать, даже на очень яркое солнце, так как ультрафиолет не достигает её в полной мере. Если смотреть через окно помещения или сквозь лобовое стекло автомобиля, то фотохромные линзы едва ли будут затемнены.

Несмотря на упомянутые нюансы фотохромных линз, каждые 7-8 лет технологические процессы совершенствуются. На данный момент вышло уже 8-е поколение фотохромных линз и они значительно превосходят своих предшественников по скорости работы, температурным режимам, сроке службы и даже широте спектра. Компании ищут всё более совершенные материалы и соединения для минимизации влияния особенностей фотохромных линз во время эксплуатации.

Кому подойдут фотохромные линзы?

Если кратко, фотохромные линзы подойдут для любой аутдор-активности. Тем, кто предпочитает использовать оптику только на солнце подойдут линзы S2-3 или S2-4 категории. Диапазон их работы шире и подходит для любых высот. Наиболее универсальные диапазоны 0-3 или 1-3. Так альпинист может надеть очки ещё ночью и продолжить идти в них днём, получая при необходимости оптимальное затемнение. Итак, кто же пользуется фотохромной оптикой?

Пешие туристы в течение дня могут ощутить широкий диапазон погодных изменений, преодолеть более тысячи вертикальных метров. Чтобы комфортно чувствовать себя в подобных условиях, нужна оптика, которая перекрывает минимум 3 уровня светопропускаемости. Например, S0-S2. Если вы планируете путешествовать в высокогорье, то смело можно ориентироваться на верхний порог, выбирая диапазоны S1-S3 или S1-S4.

Альпинисты используют очки от восхода до заката, поскольку на больших высотах ультрафиолет особенно опасен для глаз. Очки также спасают от механических повреждений — от случайного камня или летящей сыпухи.

Лыжники или сноубордисты попросту не могут обойтись без защитной оптики при катании. Фотохром особенно впечатлит тех, кто не готов тратить катальное время на настройку снаряжения. Диапазон и уровень светопроницаемости выбирайте в зависимости от гор, где предпочитаете проводить время. Локальные городские горки? За глаза хватит S0-S2. Красная Поляна, Шерегеш, Кировск? S1-S3. Эльбрус, Архыз, Домбай? S1-S3 или S1-S4.

Трейлраннеры и другие легкоатлеты бегают по пересечённой местности, где очки с быстрой адаптацией к тени и солнцу как нельзя актуальны. Открывать диапазон стоит самой прозрачной категорией, а закрывать — в зависимости от высоты над уровнем моря, оптимально до S3.

Очки с фотохромными линзами удобны при частой смене тени и света — например, во время бега по пересечённой местности

Велоспортсмены защищают с помощью оптики глаза от механических повреждений, ведь даже маленький гравий на большой скорости способен нанести серьёзный ущерб. Своевременная подстройка затемнения будет значительным плюсом, особенно если брать фотохромные очки с небольшим разбегом по категориям.

Яхтсмены преодолевают большие открытые водные пространства, где не спрятаться от солнечных бликов. В дополнение к фотохромным свойствам будет полезна поляризация, чтобы очки подстраивались под освещения и “съедали” любые блики.

Кайтеры и сёрферы испытывают те же сложности, что и яхтсмены. Ещё им периодически приходится смотреть вверх в поисках кайта, так что взгляд неминуемо пересекается с солнцем.

Воздухоплаватели должны защищать глаза от солнца — как и все, кто связан с полётами и малой авиацией: например, парапланеристы, аэронавты или дельтапланеристы. Категория защиты должна быть минимум S1, ведь на высоте в воздухе всегда достаточно ультрафиолета.

Игроки в командные виды спорта на открытом воздухе — например, пляжные волейболисты. Почти все игроки носят солнцезащитные очки. Но и во многих других занятиях на свежем воздухе фотохромные линзы могут быть очень кстати.

Удобно, когда одна оптика способна менять уровень затемнения под конкретные условия. Фотохромные очки быстро вызывают привыкание, что порой без них чувствуешь себя раздетым. С ними не нужно задумываться о том, какая будет погода, потребуется ли сменная маска и куда сложить дополнительные аксессуары. Подбирайте модель под задачи и по форме лица, а консультанты магазинов «Кант» помогут вам с выбором.

Автор статьи:
Кирилл Гурьев — сертифицированный инструктор пешего туризма - стаж 3 года. Лидер команды по прыжкам с веревкой WS Ropejump, на протяжении 12 лет. Промышленный альпинист - 15 лет стаж. Организатор спортивных мероприятий и фестивалей с 2012 года.

Читать статьи по теме:

• Как выбрать горнолыжную или сноубордическую маску
• Горнолыжная маска на очки. Как кататься на горных лыжах и сноуборде людям, носящим очки?
• Как выбрать горнолыжный или сноубордический шлем
• Как выбрать детский велошлем и очки? Обзор коллекции Alpina для детей
• Обзор масок Alpina