Kacamata
Latar Belakang
Kacamata hitam adalah kacamata yang dirancang untuk membantu melindungi mata dari sinar matahari yang berlebihan. Mata sangat sensitif terhadap cahaya dan dapat dengan mudah rusak oleh paparan radiasi yang berlebihan dalam spektrum yang terlihat dan tidak terlihat. Sinar matahari yang cerah bisa menjadi gangguan yang mengganggu, tetapi paparan yang lama dapat menyebabkan rasa sakit, sakit kepala, atau bahkan kerusakan permanen pada lensa, retina, dan kornea. Efek jangka pendek dari paparan sinar matahari yang berlebihan termasuk pengurangan penglihatan sementara, yang dikenal sebagai kebutaan salju atau kilatan tukang las. Efek jangka panjang termasuk katarak dan kehilangan penglihatan malam. Dalam kedua kasus, kerusakan disebabkan oleh sinar ultraviolet (UV), yang secara harfiah membakar permukaan kornea.
Kacamata hitam pada awalnya diciptakan untuk mengurangi silau yang mengganggu dan memungkinkan tampilan yang lebih nyaman dalam cahaya terang. Kacamata hitam awal hanyalah kaca berwarna atau lensa plastik yang terutama dimaksudkan untuk mengurangi kecerahan. Lensa yang lebih gelap dianggap lebih baik karena menyaring lebih banyak cahaya. Seiring berkembangnya pemahaman kita tentang sifat merusak sinar matahari, kebutuhan akan perlindungan mata yang lebih baik diakui, dan teknologi dikembangkan untuk membantu kacamata hitam menyaring dengan lebih baik sinar matahari yang berbahaya, terutama sinar UV. Dari model murah dengan lensa dan bingkai plastik hingga merek desainer mahal dengan lensa kaca tanah dan bingkai yang dibuat khusus, kacamata hitam tersedia dalam berbagai gaya dan harga yang mengejutkan. Sayangnya tidak ada cara untuk mengetahui dari warna atau kegelapan lensa seberapa baik itu akan menyaring sinar UV. Demikian pula, ada sedikit hubungan antara harga kacamata dan kemampuannya untuk memblokir sinar UV.
Bahan Baku
Kacamata hitam terdiri dari sepasang lensa pemfilteran cahaya dan bingkai untuk menahannya di tempatnya. Sebagian besar lensa terbuat dari plastik berwarna, seperti polikarbonat. Namun, kaca masih digunakan untuk merek berkualitas tinggi. Lensa kualitas tertinggi secara optik akurat dan tidak mendistorsi bentuk dan garis. Lensa ini, seperti lensa kamera, dibuat dari ground bebas distorsi dan kaca optik yang dipoles. Kaca borosilikat yang digunakan dalam lensa ini tahan gores dan dibuat tahan benturan dengan mengeraskannya dengan berbagai perlakuan kimia.
Pewarna organik larut dan pigmen oksida logam ditambahkan ke bahan lensa untuk menyerap atau memantulkan cahaya frekuensi tertentu. Namun, aditif ini tidak boleh mendistorsi warna secara berlebihan; misalnya, lensa berwarna buruk mungkin menyulitkan untuk membedakan warna lampu lalu lintas yang benar. Lensa abu-abu menghasilkan distorsi paling sedikit bagi kebanyakan orang, meskipun kuning dan coklat juga bagus. Biru dan ungu cenderung mendistorsi terlalu banyak warna. Aditif juga harus memblokir setidaknya sebagian dari cahaya biru yang merupakan bagian dari sinar UV frekuensi rendah. Layar coklat atau kuning keluar dari cahaya biru yang terbaik, tetapi dengan mengorbankan beberapa distorsi warna. Berbagai lapisan kimia yang ditambahkan ke lensa dapat meningkatkan tampilan dengan mengurangi pantulan atau menyaring cahaya terpolarisasi.
Bingkai kacamata hitam terbuat dari logam atau plastik. Bingkai logam, terutama yang mahal, sering dibuat dari campuran nikel dan logam lain seperti perak. Bingkai ini memiliki fitur yang dirancang dengan tepat, seperti bantalan hidung yang dipahat dan diberi gimbal, engsel yang tahan lama dengan sekrup yang dapat mengunci sendiri, dan pelipis yang fleksibel. Produsen kelas atas menggunakan kombinasi nikel, perak, baja tahan karat, grafit, dan nilon dalam desain mutakhirnya.
Desain
Ada dua elemen kunci yang perlu dipertimbangkan mengenai desain kacamata, fashion dan fungsi. Dalam beberapa dekade terakhir, kacamata hitam telah menjadi item fashion tinggi, dan proses desain saat ini mencerminkan status ini. Desainer pakaian kelas atas, pemasar wewangian, dan penjual barang olahraga merancang kacamata hitam untuk mempromosikan citra spesifik mereka sendiri. Pada umumnya perubahan desain ini tidak berfungsi; mereka dimaksudkan untuk meningkatkan daya tarik fashion kacamata. Bingkai bergaya, lensa berbentuk unik, dan logo timbul adalah bagian dari mistik desainer ini. Sementara beberapa desain dianggap "klasik" dan abadi, yang lain harus terus diperbarui untuk memenuhi selera publik yang terus berubah. Pasar kacamata anak-anak adalah area lain yang membutuhkan desain ulang yang sering, karena gaya kacamata berubah dari musim ke musim berdasarkan merchandising tie-in dengan kartun populer atau karakter lain.
Dari sudut pandang fungsional, kacamata hitam dirancang khusus untuk berbagai kegiatan di luar ruangan. Penggemar olahraga memiliki persyaratan khusus yang tercermin dalam desain kacamata hitam. Misalnya, kacamata hitam yang dirancang untuk penembak jebakan dirancang untuk memberikan kontras maksimum agar dapat melihat target merpati tanah liat mereka dengan lebih baik. Di sisi lain, kacamata hitam untuk pemain ski dirancang untuk melawan cahaya yang dipantulkan dari permukaan yang tertutup salju. Lensa jenis ini dikenal sebagai blue blocker, karena menyaring violet, biru, dan beberapa sinar UV. Nelayan dan pelaut memiliki kebutuhan khusus mereka sendiri yang harus ditangani juga. Hari ini ada kacamata hitam yang dirancang khusus untuk kegiatan ini dan banyak lagi.
Kacamata hitam dapat melindungi mata dengan beberapa cara. Kacamata dapat menyerap atau memantulkan frekuensi cahaya tertentu, karena keduanya mengurangi jumlah cahaya yang masuk ke mata. Jenis penyerap menggunakan berbagai zat yang ditambahkan ke bahan lensa untuk secara selektif menyerap cahaya dari frekuensi tertentu. Rentang frekuensi ini dapat dikontrol dengan mengubah campuran aditif pewarna. Kekuatan penyerapan dikendalikan dengan menyesuaikan jumlah aditif. Lensa reflektif memiliki lapisan antireflektif multi-lapisan, terutama terdiri dari partikel logam. Lapisan logam ini memantulkan semua warna cahaya dan radiasi UV dengan sama baiknya. Ada jenis reflektif dengan lapisan non-logam, yang menciptakan efek pewarnaan. Dengan memvariasikan jenis dan jumlah aditif pewarna atau pelapis, berbagai macam lensa dapat diproduksi. Warna lensa yang telah selesai menunjukkan bagian mana dari spektrum tampak yang sedang ditransmisikan. Misalnya, jika lensa berwarna kekuningan gelap, mereka menyerap violet, biru, dan mungkin beberapa sinar UV.
Jenis lensa penyerap khusus menyaring cahaya terpolarisasi. Cahaya sebenarnya terdiri dari dua gelombang, satu merambat di bidang horizontal dan satu di bidang vertikal. Ketika cahaya memantul dari permukaan datar, seperti salju, jalan raya, atau benda logam mengkilap, komponen horizontal terlihat sebagai silau. Lensa terpolarisasi dibuat menggunakan filter optik khusus yang menyerap komponen horizontal cahaya dan hanya mentransmisikan komponen vertikal. Akibatnya cahaya pantulan terang dihilangkan dan ketegangan mata berkurang. Namun, lensa terpolarisasi tidak menghalangi sinar UV, sehingga memerlukan pelapis atau zat pewarna tambahan untuk memberikan perlindungan mata yang lengkap.
Jenis lensa lainnya, lensa fotokromatik, mengandung garam perak seperti yang digunakan dalam film fotografi. Lensa ini menggelapkan di luar ruangan dan mencerahkan di dalam ruangan. Dengan cara ini lensa berubah warna sebagai respons terhadap paparan sinar UV. Namun, rentang perubahan warna lensa tidak cukup luas untuk efektif melawan sebagian besar frekuensi cahaya, dan meskipun digunakan secara luas, lensa fotokromatik tidak diterima secara universal oleh optometris.
Manufaktur
Proses
Lensa
- 1 Pewarna dapat ditambahkan ke lensa dengan dua cara utama, baik dengan menambahkan warna ke bahan lensa cair sebelum lensa dibentuk, atau dengan pelapisan akhir secara kimiawi pada lensa yang sudah jadi untuk mencapai rona warna yang diinginkan. Dalam metode sebelumnya, aditif pewarna dimasukkan ke dalam lensa saat plastik atau kaca berada pada suhu tinggi dan masih dicairkan. Pewarna organik larut atau pigmen oksida logam ditambahkan ke plastik. Oksida logam atau partikel logam dimasukkan ke dalam kaca.
- 2 Setelah aditif yang sesuai telah dicampur, plastik cair atau kaca kemudian dilemparkan ke dalam bentuk lensa umum, atau "keping". Lensa murah adalah keping sederhana yang ditempatkan ke dalam bingkai. Lensa mahal disiapkan dengan cara yang mirip dengan metode pembuatan lensa resep. Pertama, keping lensa yang sesuai ditempatkan di lensometer, instrumen yang digunakan untuk menemukan pusat optik blank.
- 3 Lensa kemudian dimasukkan ke dalam generator kurva, yang menggiling bagian belakang lensa sesuai dengan resep pasien. Penggiling tepi kemudian menggiling tepi luar ke bentuknya yang tepat dan menempatkan bevel di tepinya, memungkinkan lensa untuk masuk dengan benar ke dalam bingkai.
- 4 Lensa sekarang dapat dilapisi dengan bahan anti-reflektif. Metode pasca-pelapisan menghasilkan lensa yang dilapisi lebih merata terlepas dari konfigurasi lensa. Ini juga memungkinkan pelapis dilepas dan dilapisi kembali setelah lensa dibuat. Pelapisan tersebut dapat diterapkan melalui metode pelapisan vakum, yang digunakan untuk menyimpan lapisan antipantulan pada permukaan lensa untuk mengurangi pantulan internal. Lapisan kebiruan yang samar ini juga biasa digunakan pada lensa kamera dan teropong.
Bingkai
- 5 Lensa yang sudah jadi sekarang siap dipasang di bingkai kacamata. Bingkai dibuat untuk menahan lensa di tempatnya menggunakan desain dudukan tegangan atau dudukan sekrup. Pemasangan tegangan biasanya digunakan dalam bingkai plastik. Dalam jenis bingkai ini, dimensi bukaan lensa di permukaan depan bingkai agak lebih kecil dari lensa itu sendiri. Dengan cara ini lensa dapat ditekan ke dalam bukaannya masing-masing melalui tepi depan bingkai tanpa menjatuhkan tepi belakangnya. Sebuah alur terbentuk di pinggiran masing-masing bukaan, dan ini berpasangan dengan lekukan yang terbentuk di pinggiran masing-masing lensa kiri dan kanan. Bahan bingkai plastik memungkinkan peregangan atau pemanjangan yang cukup untuk memungkinkan lensa masuk ke dalam alur ini.
- 6 Bingkai logam menggunakan desain dudukan sekrup karena logam cenderung mudah berubah bentuk dan tidak dapat menahan lensa juga. Struktur logam bingkai memiliki bagian ekstrusi tipis yang ditekuk menjadi bentuk yang diinginkan. Struktur bingkai yang mengelilingi bukaan lensa membentuk lingkaran terbuka di mana lensa dimasukkan. Setelah lensa dimasukkan, loop ditutup dengan memasang sekrup ke kedua ujung yang terbuka.
Kontrol Kualitas
Di luar peraturan yang memastikan kaca dan plastik yang digunakan dalam lensa tahan pecah, hanya ada sedikit peraturan pemerintah tentang kacamata hitam. Pelabelan tingkat absorbansi kedua jenis sinar UV, UVA dan UVB, bersifat sukarela, tetapi American National Standards Institute (ANSI) telah menetapkan pedoman transmitansi untuk lensa tujuan umum dan khusus. Menurut standar ini, lensa kosmetik tujuan umum harus memblokir 70% UVB, tujuan umum harus memblokir 95% dari UVB dan sebagian besar sinar UVA. Tujuan khusus harus memblokir 99% UVB.
Untuk sebagian besar, tingkat kontrol kualitas yang dikenakan pada pembuatan kacamata hitam adalah fungsi dari jenis kacamata hitam. Model plastik murah tidak terlalu memperhatikan kesempurnaan optik; mereka mungkin mengandung cacat yang akan mendistorsi penglihatan pemakainya. Di sisi lain, lensa kaca yang mahal mengupayakan kualitas optik yang tinggi dan diperiksa sesuai dengan itu. Ada berbagai metode instrumental yang digunakan untuk mengevaluasi distorsi lensa yang sudah jadi, tetapi satu tes sederhana adalah dengan memegang kacamata sejauh lengan dan melihat garis lurus di kejauhan. Perlahan gerakkan lensa melintasi garis. Jika lensa menyebabkan garis bergoyang atau menekuk, lensa secara optik tidak sempurna. Untuk hasil terbaik, lihat melalui tepi luar lensa serta bagian tengahnya.
Produk Sampingan/Limbah
Tidak ada produk sampingan tertentu yang dihasilkan dari pembuatan kacamata. Bahan limbah termasuk plastik, kaca, dan potongan logam dari penggilingan lensa dan pembuatan bingkai.
Masa Depan
Proses pembuatan kacamata menjadi semakin canggih sebagai tanggapan atas permintaan yang lebih besar akan kacamata berkualitas tinggi dan bergaya. Pelapis dan pewarna baru yang memberikan perlindungan lebih baik terhadap radiasi UV terus dikembangkan. Perbaikan dalam cara pembuatan bingkai terus dilakukan. Misalnya, paten AS 5.583.199 mengungkapkan cara baru untuk membuat bingkai dari sepotong logam. Jenis baru dari kacamata pelindung matahari berkinerja tinggi akan dikembangkan seiring kemajuan yang dibuat di bidang optik, kimia permukaan, metalurgi, dan lain-lain.