Rambler's Top100 Н о в о е ! Статьи Помощь Магазин Корзина Форум
Поиск:  
PhotoWeb.ru ТЦ "Новый Колизей": 288-45-17
ТД "Джет": 243-21-33
      
  Что новенького?
  Новый релиз: Цифровая фотокамера с широким кругозором PENTAX Optio33LF  
подробнее...  
  Новый релиз: Цифровая фотокамера Nikon COOLPIX 5400  
подробнее...  
  "Цифровую революцию" в фотографии уже можно считать делом совершившимся. Цифровые методы фотографии, не использующие для получения изображения фотоплёнку, сегодня уже прочно заняли своё место в фотопроцессе очередная статья Сергей Дубильера.  
подробнее...  
  Тема покупки Б/У фототехники как в комиссионных магазинах, так и другими путями, будоражит умы многих. О плюсах и минусах подобных покупок расскажет Сергей Дубильер в своей новой статье.  
подробнее...  
все новости >>
  Что купить?
Canon
 
Minolta
 
Nikon
 
Olympus
 
Pentax
 
Цифровая фототехника
 
все товары >>
  Пообщаемся?
Форум PhotoWeb.Ru подробнее...
 


Двери для сауны и бани стеклянные купить по материалам http://городпечей.рф.
Стоимость квартир гранд парк сергиев Посад здесь
posad-expert.ru

  подробнее...
 
Письмо на PhotoWeb.Ru подробнее...
 
Главная страница / Статьи / Фото-школа / Словари терминов, справочные материалы / Поляризатор для фотографии Версия для печати
 

Поляризатор для фотографии

Продолжение. Стр. 2 из 2  1  2 

Изменение поляризации света при отражении от зеркальных металлических поверхностей

             Иногда можно услышать утверждение о том, что металлические поверхности не поляризуют свет. Посмотрим, так ли это, на примере алюминия. Построим те же зависимости коэффициента отражения от угла падения света, что и для прозрачных сред.

Рис. 10. Коэффициент отражения алюминия в зависимости от угла падения

             Из графика прекрасно видно, что при наклонном падении коэффициенты отражения S- и P-поляризации различаются, значит свет частично поляризуется и наибольшая степень поляризации достигается при угле 78 градусов. Но какова степень поляризации для этого угла? Давайте подсчитаем: при угле 78 градусов коэффициент отражения для S-поляризации равен 78%, для P-поляризации - 98%. Поделив одно значение на другое, получим степень поляризации 1,3; но это очень малая степень поляризации, учитывая, что при других углах значение еще меньше. Таким образом, при наклонном отражении от металла свет все-таки частично поляризуется, но степень поляризации очень мала и мы просто не заметим никакой разницы, поворачивая поляризатор.

Изменение поляризации света при отражении от рассеивающих поверхностей

             Возьмите белый лист бумаги. При отражении от него свет рассеивается и практически полностью деполяризуется.
             Возьмите глянцевую бумагу. В отраженном свете присутствуют две компоненты - зеркально отраженная и диффузно рассеянная. При зеркальном отражении под углом свет поляризуется, при диффузном рассеянии - деполяризуется.
             Возьмите матированный алюминий и серебристую ткань. Деполяризуется ли свет при рассеянном отражении от этих поверхностей? Нет, поляризация света не изменяется. Поэтому эти материалы используются в качестве экранов при просмотре стереофильмов сквозь поляризационные очки. Изображения для левого и правого глаза линейно поляризованы, их поляризации перпендикулярны друг другу. При рассеянном отражении от экрана поляризация должна сохраняться, иначе мы не сможем разделить два изображения с помощью стереоочков.

             Большинство предметов, окружающих нас, при отражении света рассеивают его. Поэтому можно сказать, что мы живем в мире рассеянного света. И при этом рассеянное отражение - наименее изученная область оптики.
             Существуют различные теории, рассматривающие лишь частные случаи, например, рэлеевское рассеяние, рассеяние Ламберта, рассеяние Ми и т. д. Но возьмите любого ученого-оптика под руки, подведите его к какому-нибудь предмету, укажите на него пальцем и спросите: "А как этот предмет отражает свет и как при этом меняется поляризация?" Вряд ли он даст полный вразумительный ответ. Поэтому смело берите поляризатор в свои руки и исследуйте окружающий мир сами.

Рэлеевское рассеяние в земной атмосфере

             Теория релеевского рассеяния применима в тех случаях, когда материальные частицы малы в сравнении с длиной волны излучения. Рассеяние в атмосфере происходит на флуктуациях молекул кислорода и азота. Более короткие длины волн видимого излучения, которые мы воспринимаем как синие, рассеиваются сильнее, чем красные. Это объясняет синий цвет дневного неба. Рассеянные лучи частично поляризованы, наибольшая степень поляризации достигается в направлении 90 градусов от солнца. Если вы повернетесь к солнцу боком, то поворотом поляризатора можете затемнить небо, не изменив яркости остальных объектов. Но кроме этого хотелось бы обратить ваше внимание и еще на один факт.
             Земная атмосфера сильнее всего рассеивает синюю составляющую солнечного излучения, пропуская желтую и красную, поэтому дневной свет можно условно разделить на две компоненты: прямые солнечные лучи красного и желтого цвета и рассеяный синий свет неба. Делая фотографии, вы должны были заметить, что предметы, попадающие под яркие прямые солнечные лучи, получаются желтоватых, красноватых оттенков. Более естественную окраску приобретают предметы, освещенные рассеянным светом. Синие лучи поляризованы в большей степени, чем красные и желтые, поэтому поворотом поляризатора вы можете не только изменить насыщенность неба, но и придать ему красноватый оттенок.


без поляризатора

с поляризатором
Рис. 11. C помощью поляризатора можно притемнить яркий свет неба по сравнению с другими объектами съемки. При этом появляются красноватые оттенки

             В действительности результат использования поляризатора непредсказуем, поскольку зависит от множества природных факторов и явлений, которые не вписываются ни в какую ныне существующую теорию о свете.

Экспокоррекция для поляроидной пленки

             Поляроидная пленка практически полностью поглощает свет, поляризованный вдоль определенной оси (при поляризации деполяризованного света его интенсивность ослабляется в два раза), и поглощает 40% света, поляризованного перпендикулярно (ослабленный в два раза свет ослабляется еще в 0,6 раза, итого ослабление света в 0,3 раза, т.е. проходит только треть). Получаем значение экспокоррекции lg2(0,3)=1,7. Но это значение характерно для стандартизованной толщины поляроидной пленки. В действительности различные производители могут выпускать поляроиды различной толщины. Чем больше толщина поляроидной пленки, тем больше поглощение и светопотери. Толщина поляроида от различных производителей может меняться в широких пределах и необходимое значение экспокоррекции располагаться в диапазоне от 1 до 3,5. Значение экспокоррекции нужно измерять для каждого конкретного поляризатора отдельно.

             Но все вышеприведенные рассуждения верны в том случае, если поляризованная часть света составляет малую долю от деполяризованной. Обычно так и бывает - поляризованные блики от различных поверхностей лишь малая часть естественного (деполяризованного) освещения.
             Совсем другое дело, если весь свет линейно поляризован, тогда его ослабление будет зависеть от поворота поляризатора: если поляризация света параллельна оси поляроида (она отмечена красными точками на оправе), то, как уже говорилось выше, поглотится 40% света; если мы повернем поляризатор на 90 градусов, то свет поглотится полностью.

Являются ли поляроиды нейтрально серыми

             К сожалению, поляроидные пленки не являются нейтрально серыми. Пропускание в различных областях видимого диапазона немного различается и поляроид имеет слабую окраску. Какова эта окраска - опять же зависит от фирмы-производителя.

Пластинка λ/4

             Двулучепреломляющие кристаллы, которые сейчас выращиваются искуственно, используют не только для изготовления поляризационных призм Николя или Глана, но и для изготовления пластинок, превращающих линейную поляризацию в круговую. Пластинки вырезаются параллельно оптической оси кристалла. Линейно поляризованный свет должен быть повернут под углом 45 градусов к этой оси, тогда на выходе мы получим две перпендикулярно поляризованные волны - обыкновенную и необыкновенную, колеблющиеся с одинаковой частотой и одинаковой амплитудой. Показатели преломления в кристалле для обыкновенной и необыкновенной волны немного различаются, в результате при выходе из кристалла необыкновенная волна колеблется с некоторым запозданием относительно обыкновенной, или, говоря научно, со сдвигом фазы. Две волны, поляризованные в перпендикулярном направлении к друг к другу, колеблющиеся с одинаковой частотой, одинаковой амплитудой и некоторой разностью фаз, складываются. Если разность фаз равна π/2, в результате их сложения вектор электрического поля поворачивается по кругу по часовой стрелке (правое вращение), делая один оборот на 360 градусов за один период колебания. Если разность фаз равна -π/2, то вектор E вращается против часовой стрелки (левое вращение). Если разность фаз равна нулю, то результатом сложения будет линейно-поляризованная волна, повернутая на 45 градусов к вектору необыкновенной или обыкновенной волны. В общем случае, при сложении двух перпендикулярно поляризованных волн вектор E будет, вращаясь, описывать эллипс. Круговая и линейная поляризации - частные случаи вращения по эллипсу.
             При определенной толщине кристалла и для определенной длины волны λ разность фаз между колебаниями обыкновенной и необыкновенной волн равна π/2 или -π/2. В волновом эквиваленте это сдвиг на четверть длины волны, поэтому эти пластинки и назваются λ/4. Для длины волны λ мы получаем либо правовращательную, либо левовращательную круговые волны.

Рис. 12. Пластинка λ/4. E - линейно поляризованная волна, Eo - обыкновенная волна (ordinary), Ee - необыкновенная волна (extraordinary), Ec - круговая волна (circular)

Круговой поляризатор

             Некоторые фотоаппараты используют системы замера света через объектив. Это позволяет наиболее точно определить экспозицию, учесть изменения, которые происходят при смене объектива, использовании цветных фильтров и прочих насадок. Но подобные системы содержат поворотные устройства, которые поляризуют свет, и при определенных условиях могут внести большую ошибку в определение экспозиции, если вы будете использовать линейный поляризатор.
             Для таких фотоаппаратов необходимо использовать круговые поляризаторы, которые состоят из поляроида и пластинки λ/4. Вначале свет проходит через поляроид и линейно поляризуется, затем пластинка λ/4 превращает линейную поляризацию в круговую. Для поляризующих элементов нет никакой разницы между естественно поляризованным светом и светом с круговой поляризацией, поэтому больших ошибок в экспозиции уже не возникнет. Но тем не менее, может возникнуть некоторая ошибка, связанная со следующим. Как говорилось выше, линейная поляризация превращается в круговую только на определенной длине волны λ. Но видимый диапазон включает в себя излучение с длинами волн от 400 нм до 750 нм. Толщина пластинок λ/4 расчитана так, что круговая поляризация возникает на длине волны 510 нм (зеленый цвет) или 580 нм (желтый цвет), а на других длинах волн поляризация эллиптическая.

Рис. 13. Изменение эллиптической поляризации для видимого диапазона.

             Если в источнике освещения преобладает фиолетовая или красная компонента, то ваши фотографии могут получиться слегка переэкспонированными.



Всего страниц: 2  1  2 


 
Rambler's Top100
 @Mail.ru
Администрирование: webmasterphotoweb.ru
Все материалы: © 1995-2003 PhotoWeb.ru
Разработка: ©2002-2003 Илья Елисеев/Вадим Супрун
Сайт живет и работает под управлением СУС версии 1.1.1
Вернуться наверх
Rambler's Top100 Н о в о е ! Статьи Помощь Магазин Корзина
Поиск:  


Двери для сауны и бани стеклянные купить по материалам http://городпечей.рф.
Стоимость квартир гранд парк сергиев Посад здесь
posad-expert.ru