又到炎酷暑季须要选戴得当的太阳镜进行防护的时候了，太阳镜已经广泛进入国人的生活，市场上可以买到的镜片种类繁多，该选择染色、偏光还是镜面？又或者是变色片？除了均具备紫外线防护外，这些太阳镜各有什么特点？可能不少人都有这些疑问，而网络上的一样平常先容性文章，又有阐明不深，覆盖不全乃至误导之嫌。
本文旨在对这几类太阳镜从制造事理的角度去阐明其性能特点，在这个根本上再去挑选心仪的镜片，相信就不难啦。

太长不看版：

染色（有色）太阳镜

染色是基于已成型镜片（指已做成毛坯圆镜但还未切边装[上镜]架）的一种工艺：将染料以一定比例分散到溶剂中(染色液)，通过染色装置将镜片以一定的速率和频率浸入染色液，染料逐步渗透进入镜片基体而使得镜片颜色变深。
染料的范例分子构造如下图，可以看到构造上含有各种发色基团，这类基团对付可见光谱中特定例模产生较强的接管从而呈现各种颜色。
在适宜的工艺参数下，镜片可以得到特定的均匀(solid tint, 又称纯色)染色深度或渐变染色(gradient tint)深度。

范例有机染料Disperse Blue的分子构造

染色太阳镜部分纯色色系系列

与纯色染色镜片比较，渐变染色镜片从上到下呈由深至浅的色深分布，这与风光拍照中常用的渐变镜(GND)类似，目的是实现在户外佩戴时，视野中得到从天空到地面亮度均衡的视觉感想熏染。

渐变染色（镜片车边上架后）

渐变染色佩戴效果

染色太阳镜的颜色可选范围很广，染色深度可以覆盖从极浅到极深的范围，适用于从室内到极度户外条件下的佩戴须要。
但相应地，由于染色深度固定，其运用处景较为单一，如深色或浅色镜片都不太适宜运用在光芒变革迅速的场合，其余部分颜色（绿，红等）也可能滋扰物体本身色彩。
一样平常情形下，折中选择染色深度中等的镜片较为得当。

镜片染色深度选择指南

注：除以上所说的染色外，还有其余一种­生产有色太阳镜的方法：将色粉或色母粒（指含有色粉的塑料颗粒）均匀混入树脂中（常日为尼龙[PA]或聚碳酸酯[PC]），通过注射成型而成，如下图树脂被加热熔融后，通过加压以类似注射器的办法将物料注射入模具中，冷却后得到成型制品（镜片）。

注射成型演示动图（注：图示非眼镜产品）

注射成型制成的有色太阳镜片

以上两种有色镜片哪种好呢？ 注射成型的上风在于可以做成多种形状，例如护目镜滑雪镜等等。
而染色工艺除了可以用在无色镜片上之外，也可以运用到有色、偏光和变色等多种镜片上（后文有示例解释）。

偏光太阳镜

偏光太阳镜能够减少阳光照射在湿润路面、积雪、水或金属表面上的反射光（=偏振光）滋扰，它同时也具备多种底色来改进视野比拟度和色彩感想熏染，可认为偏光太阳镜是加入了偏振光过滤功能的染色太阳镜。

偏振光过滤事理

偏光镜佩戴效果示意图

那么如何让镜片具有偏光过滤功能呢？这里须要用到偏光膜 - 一样平常由聚乙烯醇膜(PVA)在拉伸（取向）下利用碘化物或其他具备二向色性的物质进行染色而成，如下图所示：

PVA偏光膜的制备过程图解

偏光膜制作过程中，调节染料浓度可以得到不同透光率，但由于空想透光率仅为50%，考虑到各种损耗，实际得到的镜片透光率最高一样平常不超过40%。

有化学根本的朋友会知道，PVA聚合物主链上存在大量羟基，随意马虎吸湿变形乃至水解，如何将优柔的PVA很好地固定到镜片里面呢？业内目前有几种方案：

由于PVA不易直策应用，因此在PVA两侧再层压上一到两层的高透光(93%)和高强度的三醋酸纤维素酯(TAC)，得到总厚度1 mm旁边的偏光片。
偏光片经由热（压）弯和裁切之后，可以直接用作太阳镜片或作为偏光夹片利用。
目前市场上比较便宜的偏光眼镜/偏光夹片便是通过这个方法制造出来的，也包括常见的影院3D眼镜，低档的乃至都不进行热弯，直接便是平的。
这类镜片很薄，不能进行度数加工（简称无度数），耐磨损性能一样平常，弯度和尺寸稳定性较差。

偏光片构造示意图

偏光片热（压弯）过程

构造事理与前图同等，只是将外层TAC层更换成热塑性的树脂材料层，例如PC层，同样进行热弯后，将偏光片放置到模腔底部，然后将PC树脂注射（前文有动图）到偏光片的后表面，偏光片后表面的PC层和注射入的PC树脂在高温下进行良好的熔合，形成一个整体，保压冷却后即得到成型镜片。
与偏光片直接热弯成型比较，注射成型得到的镜片，有了镜片材料的支撑，弯度能够得到较好的保持。
并且镜片厚度掌握灵巧，做得较薄的直接作为镜片，做成较厚的基片可后续加工成各种度数（简称有度数），也非常适宜进行加加硬和减反射(AR)镀膜等处理。
除了PC之外，常见的还有PA等材料。

模具视角下的注射成型过程（绿色指代树脂材料）

浇注成型与注射成型类似，但仅适用于热固性材料。
所用的偏光片构造相对较为大略，偏光片热弯后，将其固定到由玻璃模具构建的模腔中，由浇注口注入单体，经由高温烘烤固化后，偏光片被稳定地包裹在成型的镜片中。
可用于浇注成型的材料非常多，包括1.5折射率的CR39®, MR®高折射率系列等热固性单体，别的优点与注射成型类似。

用于CR39的偏光片构造

对应镜片构造 (12, 12a-c = 多层偏光片， 14a, b = CR39树脂)；蔡司专利技能。

浇注成型动画演示（不含偏光片）

那么偏光镜选哪种好呢？实在从偏光效率来看没什么差异(效率>95%妥妥的)，差别大的是功能：

变色镜

这里讲的变色镜为光致变色镜片，光致变色是“光导致颜色可逆变革”的简称，自康宁公司与上世纪60年代发明玻璃变色镜片以来，镜片材料从厚重的玻璃进步到了轻薄的高分子树脂，起变色浸染的物质也从最初的无机“银盐”（卤化银等）发展成为有机光致变色分子（变色染料）。
变色镜片在室内可用作普通光学眼镜，在户外可兼作太阳镜，因此在市场上得到了广阔的发展空间。

那么变色镜是怎么生产出来的呢？根据将有机变色材料加入镜片基材办法的不同，有以下几种紧张生产工艺：

基变技能的特点是将变色染料与镜片原材料（单体）均匀稠浊，通过浇注成型的办法，单体固化后得到具有变色能力的成型镜片，这种工艺一样平常用于1.5和1.56折射率，生产技能难度相对较低。
由于带度数的镜片中央到边缘厚度不一，如果镜片厂家工艺优化不佳，佩戴时可能涌现牛眼（Bull eye）征象，详细表现为镜片厚的区域颜色深，薄的区域颜色浅。

基变镜片（简化版，实际近中央部分因紫外线弱而变色浅）

膜变技能常日在已成型镜片基材上涂覆含变色染料及交联树脂的变色层。
膜变技能较为繁芜，但可运用到各种折射率的镜片上，性能精良，是目前中高端市场的主流产品。

膜变镜片（膜层厚度一样平常为几十微米）

埋入式变色见于Transitions®产品，指在加热的情形下，变色染料扩散进入已成型镜片基体，大部分变色染料位于镜片表层，类似于染色工艺过程。
由于变色染料的与镜片的相容性问题，埋入式变色仅用于1.5折射率镜片。

埋入式镜片（简化版）

类似于偏光太阳镜的浇注成型，但是须要将有偏振过滤功能的PVA层更换成可光致变色的功能层。
为适应不同类型的镜片基材，用于保护和加强PVA层的外层构造可以由PA、聚氨酯(PU)、TAC和PC等材料制成。
相同变色染料情形下，与膜变技能性能差不多，变色膜可运用到各种折射率镜片上，但技能难度更高，市场上此类镜片很少。

变色膜镜片

变色镜有什么紧张特性呢？下图展示了有机变色分子在无色态(A)和有色态(B)之间相互转换的过程以及对应的接管光谱，可以看到在无色态下，镜片紧张通过接管紫外线来完成变色过程。
而从有色态到无色态的转化中，热浸染是主要影响成分。
由此我们可以归纳出变色镜的两个主要特点：紫外线导致变色以及温度决定变色速率和深度。
详细来说也便是镜片所处的环境中，紫外线越强，变色速率越快，且颜色越深；温度越高，变色速率越快，但颜色越浅；温度越低，变色速率越慢，但颜色越深。
以上特性制约了变色镜的运用范围，例如酷热的夏天，镜片变色深度会比较浅。
而在车内利用时，汽车挡风玻璃过滤掉了大部分紫外线，镜片变色深度也不如人意。

被水印吃完了/(ㄒoㄒ)/~~

无色态(A)和有色态(B)的相互转换（上）以及对应接管光谱（下）

为了战胜温度高颜色浅的问题，通过对染料和工艺进行优化，可“加强”变色深度，而变色速率不受影响。

蔡司近期推出的PhotoFusion®产品新颜色Extra Grey (海内市场暂未开售），可以看到在变色状态下镜片较普通灰色约加深3%。

ZEISS Photofusion®变色镜新颜色系列

如果以为深度还不足，或者希望实现真正的“一镜走户外”，还可以考虑偏光+变色或者染色+变色这些组合型的“智能太阳镜” (海内市场暂未开售）， 这种镜片具有一个起始的根本色深，根据户外光芒条件的变革（多云/黎明/薄暮/中午等），能够自动调节到所须要的透光率（深度），镜片的适用场合因而得到极大的扩展…… 什么？你问价格？这个暂不在本文谈论范围内……

不过既然提到了，在这里阐明一下大厂变色镜都较贵的几个缘故原由：

ZEISS AdaptiveSun“智能太阳镜”运用处景

ZEISS AdaptiveSun“智能太阳镜”运用处景

变色镜和偏光镜不同，不同品牌，不同制造工艺带来的性能差距巨大，特殊是变色复原速率（从变色到非变色）。
有兴趣戳链接理解一下蔡司自有品牌PhotoFusion®变色镜”变色速率优于其他产品速率2倍“。

镜面(Mirrored)太阳镜

从镜片制造过程来讲，镜面太阳镜并不能算作单独类型，而是一种真空镀膜方法。
但由于镜面太阳镜外不雅观有很强的特点，这里将其作为一个品类来解释。
镜面镀膜可以用到前面提到过的染色（有色）、偏光和变色太阳镜上，利用的材料和AR减反射镀膜相类似 - 在真空炉膛内利用电子枪加热不同折射率的镀膜材料，镀膜材料在高温下蒸发以一定的厚度沉积到镜片表面。
与AR镀膜不同的是，镜面镀膜通过改变膜厚使得反射率大幅提高，从而实现镜面反射效果。

镜面镀膜过程图示

镜面与AR镀膜的反射率比拟

镜面镀膜常日与染色太阳镜或偏光太阳镜结合，运用到镜片的外表面（凸面），透光率的降落使之非常适宜于各种水上、雪地和高海拔环境，也给利用者带来炫酷的佩戴体验。
在一定的镜面膜层设计下，镜片基底颜色越深，镜面效果随之越强。
通过调节膜层设计，还可以按须要反射出不同的颜色，知足个性化需求。
除此之外，镜面镀膜还可以运用于大面积面部防护产品例如滑雪镜上。

镜面镀膜范例运用

结尾一句话总结

本文作者：Leoyy

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