Поляризационный фильтр или поляризационный фильтр (см. различия в написании ) — это фильтр, который часто помещают перед объективом камеры при съемке , чтобы затемнить небо, управлять отражениями или подавлять блики от поверхности озер или моря. Поскольку отражения (и небесный свет) имеют тенденцию быть по крайней мере частично линейно-поляризованными , линейный поляризатор можно использовать для изменения баланса света на фотографии. Ориентация вращения фильтра регулируется для получения желаемого художественного эффекта.
Для современных камер обычно используется круговой поляризатор (CPL), который имеет линейный поляризатор, выполняющий описанную выше художественную функцию, за которым следует четвертьволновая пластина , которая далее преобразует линейно поляризованный свет в круговой поляризованный свет. Круговая поляризация позволяет избежать проблем с автофокусом и датчиками экспонометрии в некоторых камерах, которые в противном случае могли бы работать ненадежно только с линейным поляризатором.
Свет, отраженный от неметаллической поверхности, становится поляризованным ; этот эффект максимален при угле Брюстера , около 56° от вертикали для обычного стекла. Поляризатор, повернутый так, чтобы пропускать только свет, поляризованный в направлении, перпендикулярном отраженному свету, поглотит большую его часть. Это 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 пропускать естественный цвет и детали того, что находится под ним. Отражения от окна в темный интерьер могут быть значительно уменьшены, что позволит видеть сквозь него. (Те же эффекты доступны для зрения при использовании поляризационных солнцезащитных очков .)
Часть света, идущего с неба, поляризована (пчелы используют это явление для навигации [2] ). Электроны в молекулах воздуха вызывают рассеивание солнечного света во всех направлениях. Это объясняет, почему небо не темное в течение дня. Но если смотреть сбоку, свет, излучаемый определенным электроном, полностью поляризован. [3] Следовательно, фотография, сделанная в направлении 90 градусов от солнца, может использовать эту поляризацию. На самом деле, эффект виден в полосе от 15° до 30°, измеренной от оптимального направления.
Использование поляризационного фильтра в правильном направлении отфильтрует поляризованный компонент небесного света, затемняя небо; ландшафт под ним и облака будут затронуты меньше, давая фотографию с более темным и драматичным небом и подчеркивая облака. [4] Перпендикулярно падающие световые волны имеют тенденцию снижать четкость и насыщенность определенных цветов, что увеличивает размытость. Поляризационная линза эффективно поглощает эти световые волны, делая уличные сцены более четкими с более глубокими цветовыми тонами в таких объектах, 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, образуя радугу. Поляризация радуги вызвана внутренним отражением. Лучи падают на заднюю поверхность капли вблизи угла Брюстера. [6]
Поляризационные фильтры можно вращать, чтобы максимизировать или минимизировать поступление поляризованного света. Для этой цели они устанавливаются во вращающемся хомуте; не нужно закручивать или откручивать фильтр, чтобы отрегулировать эффект. Вращение поляризационного фильтра заставит радугу, отражения и другой поляризованный свет выделяться или почти исчезать в зависимости от того, насколько поляризован свет и от угла поляризации.
Преимущества поляризационных фильтров одинаковы в цифровой и пленочной фотографии. Хотя программная постобработка может имитировать многие другие типы фильтров, фотография не фиксирует поляризацию света, поэтому эффекты управления поляризацией во время экспозиции не могут быть воспроизведены программным обеспечением.
Существует два типа поляризационных фильтров, линейных и круговых, которые имеют абсолютно одинаковый эффект с точки зрения фотографии. Однако датчики замера и автофокусировки в некоторых камерах, включая практически все однообъективные зеркальные камеры с автофокусом (SLR), не будут работать должным образом с линейными поляризаторами, поскольку делители луча, используемые для разделения света для фокусировки и замера, зависят от поляризации. Линейно-поляризованный свет также может свести на нет действие фильтра сглаживания (фильтр нижних частот) на датчике изображения.
Круговые поляризационные фотографические фильтры состоят из линейного поляризатора спереди и четвертьволновой пластины сзади. Четвертьволновая пластина преобразует выбранную поляризацию в кругово-поляризованный свет внутри камеры. Это работает со всеми типами камер, поскольку зеркала и светоделители разделяют кругово-поляризованный свет так же, как они разделяют неполяризованный свет. [7]
Линейные поляризационные фильтры можно легко отличить от круговых поляризаторов. В линейных поляризационных фильтрах поляризационный эффект работает (поверните, чтобы увидеть разницу) независимо от того, с какой стороны фильтра рассматривается сцена. В «круговых» поляризационных фильтрах поляризационный эффект работает, когда сцена рассматривается со стороны фильтра с наружной резьбой (сзади), но не работает, если смотреть через него в обратном направлении.
Поляризационные фильтры уменьшают количество света, проходящего через пленку или датчик, примерно на одну-три ступени (2–8×) в зависимости от того, насколько свет поляризован при выбранном угле фильтра. Камеры с автоматической экспозицией будут подстраиваться под это, расширяя диафрагму, увеличивая время открытия затвора и/или увеличивая скорость ASA/ISO камеры. Поляризационные фильтры можно использовать намеренно, чтобы уменьшить доступный свет и позволить использовать более широкие диафрагмы для сокращения глубины резкости для определенных эффектов фокусировки.
Некоторые компании производят регулируемые фильтры нейтральной плотности , используя два линейных поляризационных слоя. Когда они находятся под углом 90° друг к другу, они пропускают почти нулевой свет, пропуская больше по мере уменьшения угла.