Поляризационный фильтр (фотография) - Polarizing filter (photography)

Круговой поляризатор / линейный анализатор[1] фильтрация неполяризованного света и затем круговая поляризация результата.

А поляризационный фильтр или поляризационный фильтр (увидеть орфографические различия ) часто ставится перед объектив в фотография чтобы затемнить небеса, управляйте размышления, или подавить блики с поверхности озер или моря. Поскольку отражения (и свет от неба) имеют тенденцию хотя бы частично линейно-поляризованный, можно использовать линейный поляризатор для изменения баланса света на фотографии. Вращение фильтра регулируется для получения желаемого художественного эффекта. Для современных фотоаппаратов круговой поляризатор (CPL) обычно используется; это, во-первых, линейный поляризатор, который выполняет описанную выше художественную функцию, а затем четвертьволновая пластинка который дополнительно преобразует теперь линейно поляризованный свет в свет с круговой поляризацией перед попаданием в камеру. Этот дополнительный шаг позволяет избежать проблем с автофокус и светомер датчики в некоторых камерах, которые в противном случае могут работать ненадежно с простым линейным поляризатором.

Использовать

Отфильтровано справа, ⇢. Поляризатор отфильтровывает поляризованную составляющую света неба на цветной фотографии, увеличивая контраст с облаками (справа).
Отфильтровано справа, ⇢. Поляризатор выровнен, чтобы свет, отраженный водой (слева), повернут на 90 °, чтобы заблокировать его (справа).
Отфильтровано справа, ⇢. Поляризаторы часто используются для улучшения внешнего вида растительности.
Отфильтровано справа, ⇢. Влияние поляризатора на свет, отраженный от поверхности воды. Поляризационный фильтр используется справа.
Отфильтровано справа, ⇢. А стеклянный кальмар сфотографировано без (слева) и с поляризационным фильтром (справа)
Фильтр внизу, ⬇. Закаленное стекло заднего стекла автомобиля. Вариации в стекле стресс хорошо видны при фотографировании через поляризационный фильтр (нижний рисунок).
Анимированный поляризатор перед монитором с плоским экраном компьютера. ЖК-мониторы излучают поляризованный свет, обычно под углом 45 ° к вертикали, поэтому, когда ось поляризатора перпендикулярна поляризации света от экрана, свет не проходит (поляризатор выглядит черным). При параллельности поляризации экрана поляризатор пропускает свет, и мы видим белый цвет экрана.
Видео эффектов поляризатора.
Вращение на 0 градусовПоворот на 30 градусов
Pol filter 0 градусов.jpgФильтр Pol 30 градусов.jpg
Вращение на 60 градусовПоворот на 90 градусов
Pol filter 60 градусов.jpgPol filter 90 градусов.jpg

Свет, отраженный от неметаллической поверхности, становится поляризованный; этот эффект максимален при Угол Брюстера, около 56 ° от вертикали для обычного стекла. А поляризатор повернутый так, чтобы пропускать только свет, поляризованный в направлении, перпендикулярном отраженному свету, будет поглощать его большую часть. Это поглощение позволяет уменьшить блики, отраженные, например, от водоема или дороги. Также уменьшаются отражения от блестящих поверхностей (например, растений, потной кожи, водных поверхностей, стекла). Это позволяет проявиться естественному цвету и деталям того, что внизу. Отражения из окна в темный интерьер можно значительно уменьшить, что позволит видеть сквозь него. (Те же эффекты доступны для зрения при использовании поляризационного темные очки.)

Часть света, падающего с неба, поляризована (пчелы используют это явление для навигации.[2]). Электроны в молекулах воздуха вызывают рассеяние солнечного света во всех направлениях. Это объясняет, почему небо днем ​​не темное. Но если смотреть со стороны, свет, испускаемый конкретным электроном, полностью поляризован.[3] Следовательно, снимок, сделанный в направлении под углом 90 градусов от Солнца, может использовать эту поляризацию. Фактически, эффект виден в диапазоне от 15 ° до 30 ° от оптимального направления.

Использование поляризационного фильтра в правильном направлении отфильтрует поляризованную составляющую света в крыше, затемняя небо; пейзаж под ним и облака будут менее затронуты, что даст фотографию с более темным и более драматичным небом и подчеркнет облака.[4] Перпендикулярно падающие световые волны снижают четкость и насыщенность некоторых цветов, что увеличивает их нечеткость. Поляризационная линза эффективно поглощает эти световые волны, делая сцены на открытом воздухе более четкими с более глубокими цветовыми тонами объектов, таких как голубое небо, водоемы и листва.[5]

Большая часть света отличается поляризацией, например свет проходит сквозь кристаллы как солнечные камни (кальцит) или капли воды, образующие радугу. Поляризация радуги вызвана внутренним отражением. Лучи падают на заднюю поверхность капли близко к углу Брюстера.[6]

Поляризационные фильтры можно поворачивать для максимального или минимального проникновения поляризованного света. Для этого они установлены во вращающейся манжете; не нужно закручивать или откручивать фильтр, чтобы отрегулировать эффект. Вращение поляризационного фильтра заставит радуги, отражения и другой поляризованный свет выделиться или почти исчезнуть в зависимости от того, какая часть света поляризована, и от угла поляризации.

Преимущества поляризационных фильтров одинаковы в цифровой или пленочной фотографии. Хотя программная постобработка может имитировать многие другие типы фильтров, фотография не фиксирует поляризацию света, поэтому эффекты управления поляризацией во время экспонирования не могут быть воспроизведены в программном обеспечении.

Типы

Есть два типа поляризационных фильтров, линейные и круговые, которые имеют одинаковый фотографический эффект. Но датчики замера и автофокуса в некоторых камерах, включая практически все автофокусы однообъективные зеркальные фотоаппараты (SLR), не будет работать должным образом с линейными поляризаторами, потому что светоделители используются для разделения света для фокусировки и измерения, зависят от поляризации. Линейно-поляризованный свет также может нарушить действие фильтр сглаживания (фильтр нижних частот) на датчике изображения.

Фотографические фильтры с круговой поляризацией состоят из линейного поляризатора на передней панели с четвертьволновая пластинка сзади. Четвертьволновая пластина преобразует выбранную поляризацию в свет с круговой поляризацией внутри камеры. Это работает со всеми типами камер, потому что зеркала и светоделители разделяют свет с круговой поляризацией так же, как и неполяризованный свет.[7]

Линейные поляризационные фильтры легко отличить от круговых поляризаторов. В линейных поляризационных фильтрах эффект поляризации работает (поверните, чтобы увидеть различия), независимо от того, с какой стороны фильтра просматривается сцена. В «круговых» поляризационных фильтрах эффект поляризации работает, когда сцена рассматривается со стороны фильтра с наружной резьбой (задней), но не работает, если смотреть сквозь него назад.

Прочие эффекты

Поляризационные фильтры уменьшают свет, проходящий через пленку или датчик, примерно на одну-три ступени (2–8 ×) в зависимости от того, какая часть света поляризована под выбранным углом фильтра. Камеры с автоэкспозицией будут регулировать это, расширяя диафрагму, увеличивая время открытия затвора и / или увеличивая чувствительность ASA / ISO камеры. Поляризационные фильтры можно использовать намеренно, чтобы уменьшить доступный свет и позволить использовать более широкие диафрагмы для сокращения глубина резкости для определенных эффектов фокусировки.

Некоторые компании делают регулируемые фильтры нейтральной плотности за счет наличия двух линейных поляризационных слоев. Когда они находятся под углом 90 ° друг к другу, они пропускают почти нулевой свет, а при уменьшении угла пропускают больше.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Справочник по оптике, второе издание, том 2, глава 22.19, Bass M Обширная цитата была скопирована и вставлена
  2. ^ Венер Р. (июль 1976 г.). «Поляризованная навигация насекомых». Scientific American. Vol. 235 нет. 1. С. 106–15. ISSN  0036-8733.
  3. ^ Холлидей, Дэвид, Резник, Роберт (1966). Физика, п. 1167. Джон Вили, Нью-Йорк.
  4. ^ http://www.dslrtips.com/workshops/How_to_use_polarizing_filters/reduce_haze_deep_blue_sky.shtml
  5. ^ Эмма Дэвид для FreePhotoCourse.com. "Как фотографировать: темно-синее небо". www.FreePhotoCourse.com. Получено 6 июня, 2011.
  6. ^ http://www.polarization.com/rainbow/rainbow.html
  7. ^ Норман Голдберг (1992). Технологии камеры: темная сторона линз. Академическая пресса. С. 141–147. ISBN  978-0-12-287570-0.

внешние ссылки