Поляризационный фильтр (фотография)
Поляризационный фильтр или поляризационный фильтр (см. различия в написании ) — это фильтр, который часто размещают перед объективом камеры при фотографии , чтобы затемнить небо, управлять отражениями или подавить блики с поверхности озер или моря. Поскольку отражения (и небесный свет) имеют тенденцию быть хотя бы частично линейно поляризованными , можно использовать линейный поляризатор для изменения баланса света на фотографии. Вращательная ориентация фильтра регулируется для достижения желаемого художественного эффекта.
Для современных камер обычно используется круговой поляризатор (CPL), который имеет линейный поляризатор, выполняющий только что описанную художественную функцию, за которым следует четвертьволновая пластинка , которая дополнительно преобразует линейно поляризованный свет в свет с круговой поляризацией. Круговая поляризация позволяет избежать проблем с автофокусировкой и датчиками замера освещенности в некоторых камерах, которые в противном случае могут не работать надежно только с линейным поляризатором.
Использовать
[ редактировать ]
| вращение 0 градусов | поворот на 30 градусов |
|---|---|
 |  |
| вращение на 60 градусов | вращение на 90 градусов |
 |  |
Свет, отраженный от неметаллической поверхности, становится поляризованным ; этот эффект максимален под углом Брюстера , примерно 56° от вертикали для обычного стекла. Поляризатор , повернутый так, чтобы пропускать только свет, поляризованный в направлении, перпендикулярном отраженному свету, поглотит большую его часть. Такое поглощение позволяет уменьшить блики, отраженные, например, от водоема или дороги. Отражения от блестящих поверхностей (например, растительности, потной кожи, водных поверхностей, стекла) также уменьшаются. Это позволяет передать естественный цвет и детали того, что находится под ним. Отражения от окна в темном интерьере можно значительно уменьшить, позволяя видеть сквозь него. (Те же эффекты доступны для зрения при использовании поляризационных солнцезащитных очков .)
Часть света, исходящего с неба, поляризована (пчёлы используют это явление для навигации). [2] ). Электроны в молекулах воздуха вызывают рассеяние солнечного света во всех направлениях. Это объясняет, почему небо не темное днем. Но если смотреть сбоку, свет, излучаемый конкретным электроном, полностью поляризован. [3] Следовательно, снимок, сделанный под углом 90 градусов к Солнцу, может воспользоваться преимуществами этой поляризации. Фактически эффект виден в диапазоне от 15° до 30°, измеренном от оптимального направления.
Использование поляризационного фильтра в правильном направлении отфильтрует поляризованную составляющую светового потока, затемняя небо; пейзаж под ним и облака будут затронуты меньше, что даст фотографию с более темным и драматичным небом и подчеркнет облака. [4] Перпендикулярно падающие световые волны имеют тенденцию снижать четкость и насыщенность определенных цветов, что увеличивает нечеткость. Поляризационная линза эффективно поглощает эти световые волны, делая сцены на открытом воздухе более четкими с более глубокими цветовыми тонами таких объектов, как голубое небо, водоемы и листва. [5]
Большая часть света различается поляризацией, например, свет, проходящий через кристаллы, такие как солнечные камни (кальцит), или капли воды, создает радугу. Поляризация радуги вызвана внутренним отражением. Лучи падают на заднюю поверхность капли близко к углу Брюстера. [6]
Поляризационные фильтры можно вращать, чтобы максимизировать или минимизировать проникновение поляризованного света. Для этого они монтируются во вращающийся воротник; для регулировки эффекта не нужно закручивать или выкручивать фильтр. Вращение поляризационного фильтра заставит радугу, отражения и другой поляризованный свет выделиться или почти исчезнуть в зависимости от того, насколько поляризован свет и угол поляризации.
Преимущества поляризационных фильтров одинаковы как в цифровой, так и в пленочной фотографии. Хотя программная постобработка может имитировать многие другие типы фильтров, фотография не записывает поляризацию света, поэтому эффекты управления поляризацией во время экспозиции не могут быть воспроизведены в программном обеспечении.
Типы
[ редактировать ]Доступны два типа поляризационных фильтров: линейные и круговые, которые имеют одинаковый фотографический эффект. Но датчики замера экспозиции и автофокусировки в некоторых камерах, включая практически все однообъективные зеркальные камеры с автофокусировкой (SLR), не будут работать должным образом с линейными поляризаторами, поскольку светоделители, используемые для разделения света для фокусировки и замера экспозиции, являются поляризационными. -зависимый. Линейно-поляризованный свет также может мешать действию сглаживающего фильтра (фильтра нижних частот) на датчике изображения.
Фотофильтры с круговой поляризацией состоят из линейного поляризатора спереди и четвертьволновой пластины сзади. Четвертьволновая пластина преобразует выбранную поляризацию в свет с круговой поляризацией внутри камеры. Это работает со всеми типами камер, поскольку зеркала и светоделители разделяют свет с круговой поляризацией так же, как они разделяют неполяризованный свет. [7]
Линейные поляризационные фильтры легко отличить от круговых поляризаторов. В линейных поляризационных фильтрах эффект поляризации работает (поворачивайте, чтобы увидеть различия) независимо от того, с какой стороны фильтра просматривается сцена. В «круговых» поляризационных фильтрах эффект поляризации работает, когда сцена просматривается со стороны фильтра с наружной резьбой (задней части), но не работает при просмотре через него назад.
Другие эффекты
[ редактировать ]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 автоматической экспозицией будут корректировать 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 широкую апертуру для сокращения глубины резкости для определенных эффектов фокусировки.
Некоторые компании производят регулируемые фильтры нейтральной плотности с двумя линейными поляризационными слоями. Когда они расположены под углом 90° друг к другу, они пропускают почти нулевой свет, пропуская больше света по мере уменьшения угла.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Справочник по оптике, второе издание, том 2, глава 22.19, Басс М. Обширная цитата была скопирована и вставлена.
- ^ Венер, Р. (июль 1976 г.). «Навигация насекомых в поляризованном свете». Научный американец . Том. 235, нет. 1. С. 106–15. ISSN 0036-8733 .
- ^ Холлидей, Дэвид, Резник, Роберт (1966). Физика , с. 1167. Джон Уайли, Нью-Йорк.
- ^ «Мастер-класс по советам по зеркальным фотоаппаратам: как использовать поляризационные фильтры, чтобы уменьшить дымку и сделать голубое небо более глубоким» .
- ^ Эмма Дэвид для FreePhotoCourse.com. «Как фотографировать: темно-синее небо» . www.FreePhotoCourse.com . Проверено 6 июня 2011 г.
- ^ «Радуга, нимб и слава» .
- ^ Норман Голдберг (1992). Технология камеры: темная сторона объектива . Академическая пресса . стр. 141–147. ISBN 978-0-12-287570-0 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Поляризатор: нужен еще один фильтр!» . Весь день я мечтаю о фотографии (ADIDAP) . 20 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 27 мая 2021 г. Проверено 23 июля 2023 г.