Съёмка пейзажей с поляризационными фильтрами

Поляризационный фильтр (или кратко PL-фильтр) может усиливать яркие цвета и контрастность, управляя отражением света. Этот тип фильтра может подавлять нежелательные отражения света на поверхности воды, стеклянных поверхностях, листве, зданиях и т.д., тем самым делая голубое небо более насыщенным и подчёркивая исходный цвет объектов съёмки. Это незаменимый фильтр для пейзажной съёмки круглый год.

Наверняка каждый фотограф сталкивался с разочарованием, когда сделанные фотографии пейзажей были не такими яркими и впечатляющими, какими их видел глаз. Специально для таких ситуаций создан PL-фильтр. С его помощью фотограф может управлять любым отражённым светом, поворачивая его циркулярную оправу. Он также позволяет сделать море более чётким, подавляя нежелательные блики от поверхности воды, или делая синеву неба более глубокой и яркой, увеличивая контраст.

Как работают PL-фильтры

Поляризационный фильтр состоит из двух стёкол с поляризационной плёнкой, зажатой между ними. Структура плёнки представлена в виде решётки из тонких параллельных щелей, невидимых невооружённым глазом, которые пропускают (поглощают) свет в определённом направлении. Обычно свет расходится хаотично, но, пройдя через PL-фильтр, он «поляризуется» в одном направлении (Рис.1).

Большая часть света, отражённого от поверхности объекта (вода или стекло), поляризуется в одном направлении (Рис.2).

Оправу фильтра можно вращать, чтобы изменять угол наклона поляризационной решётки на плёнке, тем самым управляя отражениями света в соответствии с сюжетными потребностями и условиями съёмки.

Большинство PL-фильтров имеют на рамке метку в виде треугольника ▲: при перемещении этой метки вверх направление щелей решётки на плёнке стремится к горизонтальному положению. Когда метка доходит до самого верха, поляризационный эффект становится максимальным, однако он может изменяться в зависимости от направления отражённого света. Поэтому на практике фотограф управляет степенью эффекта, вращая оправу и наблюдая за изменениями в видоискатель или на экране камеры.

Что такое циркулярная поляризация света?

Большинство PL-фильтров, представленных в настоящее время на рынке, являются циркулярными (в основном используются аббревиатуры C-PL или CIR-PL). В прошлом PL-фильтры были линейными. По мере появления на рынке камер с полузеркалами, которые обладают теми же свойствами, что и поляризационная плёнка, помехи между полузеркалом камеры и поляризационной плёнкой PL-фильтра приводили к ошибкам в измерении освещённости и расстояния, поэтому была создана усовершенствованная циркулярная версия фильтра.

CIR-PL-фильтр имеет дополнительную «фазово-контрастную пластину» (Рис.3). Когда через неё проходит свет, он превращается во вращающийся по кругу свет, который аналогичен обычному хаотичному свету, расходящемуся во всех направлениях (Рис.4). Таким образом, он позволяет избежать помех в работе камеры. Поэтому большинство поляризационных фильтров, представленных в настоящее время на рынке, являются циркулярными.

Когда применять поляризационный фильтр

Использовать поляризатор для объектива не так просто для первого раза. Нюансов, когда лучше отказаться от его использования, тоже достаточно. Первое использования, без предварительного ознакомления с особенностями, может привести к печальному результату. Первая проблема – это отсутствие эффекта при съемке по направлению света солнца или против него. Наибольшую пользу поляризатор приносит, когда съемка происходит под углом 90 градусов по отношению к солнцу.

Вторая практическая проблема – неполное заполнение кадра при использовании широкоугольной оптики для фотокамер. Так использование 18-миллиметрового объектива приведет к неравномерности покрытия применения поляризатора. Если одна сторона кадра, условно, приходится на желательные 90 градусов к солнцу, то другая сторона будет приходиться на невыгодные углы, где работа любого поляризатора сведется к нулю. На практике – объемное эффектное небо одного цвета в одной части изображения и менее выразительное небо в другой части, при этом имеющее иной оттенок.

Использование широкого угла нежелательно еще и по другой причине. Любой светофильтр вносит конструктивные изменения за счет своей толщины. Поляризатор удлиняет конец объектива, отодвигая его на добрые 3-4 миллиметра. Широкоугольная оптика мгновенного реагирует на подобные изменения виньетированием. Часто в таких случаях без редактирования виньетки при постобработке не обойтись, либо стоит отказаться от широкого угла в пользу более стандартных.

Использование поляризатора для объектива в условиях плохого освещения усугубит ситуацию. При надетом поляризационном фильтре общая пропускная способность объектива заметно уменьшается, примерно в два раза. Это стоит учитывать, так как повышение выдержки не всегда представляется возможным. Кроме того ухудшается фокусировка, делая периодические промахи. Вариант повышения светочувствительности не очень привлекателен из-за ухудшения качества изображения.

В перечисленных случаях лучше отказаться от использования поляризатора для объектива во избежание получения некачественного результата. В подобных ситуациях лучше потратить время на постобработку фотографий в редакторе в попытках повторить эффекты светофильтра без его применения, благо это более, чем возможно.

Все же некоторые особенности использования светофильтров повторить в фоторедакторах не удастся никогда. И если достижение определенного результата необходимо, то поляризационный фильтр для объектива рекомендуется использовать вопреки возможным ухудшениям качества. Такой целью может стать необходимость удаления бликов и отражений на фотографии. Съемка объекта за витриной, которого не видно в обычных условиях станет более доступной при надетом поляризаторе. Вид флоры и фауны подводного мира часто скрыт от взора как раз отблесками света на поверхности. Поляризатор выручит и в этой ситуации, сделав блики воды менее заметными. И подобного результата невозможно добиться с помощью фотошопа.

Принцип работы поляризационных линз

Поляризационный свет исходит горизонтально или вертикально. Вертикально распространяющийся свет полезен для органа зрения, дает возможность различать контраст, цвет. Горизонтально расположенные лучи света создают блики или оптические помехи.

Поляризующие очки были разработаны для снижения интенсивности вредного блеска. Главная деталь этих изделий – стекла с поляризационным эффектом. Они блокируют отраженные от горизонтальных поверхностей лучи света. Линзы состоят из слоев, эффективно пропускающих лучи вертикальной поляризации.

Поляризованная поверхность поглощает ультрафиолетовые и отраженные видимые лучи. В результате человек видит контрастные предметы с оптимальной яркостью. Все это снижает нагрузку на орган зрения.

Применение в фотографии[править | править код]

Пример использования поляризационного фильтра в фотографии

Действие этих фильтров основано на эффекте поляризации электромагнитных волн, а также на эффектах вращения плоскости поляризации некоторыми веществами.

Светочувствительный материал в фотографии не сохраняет информации о плоскости поляризации падающих на него волн электромагнитного излучения.

• Поляризационный фильтр линейной поляризации (англ. Linear Polarizer, LP). Содержит один поляризатор, поворачивающийся в оправе. Его применение основывается на том, что часть света в окружающем нас мире поляризована. Частично поляризованы все лучи, неотвесно падающие отражённые от диэлектрических поверхностей. Частично поляризован свет, поступающий от неба и облаков. Поэтому, применяя поляризатор при съёмке, фотограф получает дополнительную возможность изменения яркости и контраста различных частей изображения. Например, результатом съёмки пейзажа в солнечный день с применением такого фильтра может получиться тёмное, густо-синее небо. При съёмке находящихся за стеклом объектов поляризатор позволяет избавиться от отражения фотографа в стекле.
• Для съёмки в условиях низкой освещённости выпускаются Low Light Polarizer, частично поляризующие свет и потому имеющие низкую кратность. При сложении двух таких фильтров перпендикулярно их плоскостями поляризации вместо полного гашения светового потока получается 2/3 величины потока.
• Фильтр с круговой поляризацией (англ. Circumpolar, CP). Помимо поляризатора, содержит так называемую «четвертьволновую пластинку», на выходе которой линейно-поляризованный свет приобретает круговую поляризацию. С точки зрения получаемого на снимке эффекта, круговой поляризатор ничем от линейного не отличается. Появление таких фильтров было продиктовано развитием элементов TTL автоматики фотоаппарата, которые, в отличие от фотоматериала, оказались зависимы от того, является ли попадающий на них через объектив свет поляризованным. В частности, линейно-поляризованный свет частично нарушает работу автоматики фазовой фокусировки в зеркальных фотоаппаратах и затрудняет экспозамер.
• Составные нейтральные фильтры. Если сложить вместе два поляризатора, то при совпадающих плоскостях поляризации такой фильтр имеет максимальное светопропускание (и эквивалентен нейтрально-серому фильтру 2x). При перпендикулярных же направлениях поляризации при идеальных поляризаторах фильтр полностью поглощает падающий на него цвет. Выбирая угол поворота, можно в очень широких пределах менять светопропускание такого фильтра.
• Составные цветные поляризационные фильтры. Они состоят из двух поляризующих фильтров, которые можно вращать, и между ними находится пластинка, поворачивающая плоскость поляризации света. Из-за того, что угол поворота зависит от длины волны, при каждом положении поляризаторов часть спектра проходит сквозь такую систему, а часть задерживается. Поворот же поляризаторов друг относительно друга приводит к изменению спектральной характеристики фильтра. Выпускаются, например, красно-зелёные фильтры Cokin Р170 Varicolor Red/Green и оранжево-голубой Cokin Р171 Varicolor Red/Blue.
• Электронно управляемые фильтры. Если в качестве второго поляризатора в конструкции составных фильтров используется жидкокристаллический элемент, это позволяет управлять свойствами фильтра непосредственно в процессе съёмки.

Для чего используется?

Всё дело в том, что это устройство работает напрямую со светом, поэтому результат, который он выдаёт нельзя получить никакой дальнейшей обработкой готового изображения. А именно, полярик убирает избыток света и блики с любых поверхностей, права за исключением металлических.

Если, например вы снимаете поверхность воды, через стекло или влажную поверхность, поляризационный фильтр «скушает» почти весь отражаемый блеск, и вы получите максимально чистый снимок, без отражения на поверхности. Так же, при съёмке пейзажей, небо получается более тёмным, если в фокусе облака, то они будут более строго очерчены, это происходит потому, что фильтр оградил изображение от света, отражаемого капельками воды в атмосфере.

Недостатки

Несмотря на то, что поляризационные фильтры очевидно весьма полезны, у них есть свои недостатки:

• Из-за них экспозиция может потребовать на 2-3 ступени (в 4-8 раз) больше света, чем обычно.
• Это одни из наиболее дорогих фильтров.
• Они требуют определённого угла по отношению к солнцу для получения максимального эффекта.
• Они могут увеличить время подбора композиции, поскольку требуют вращения.
• С ними может быть сложно ориентироваться по видоискателю камеры.
• Они потенциально могут снизить качество изображения (если фильтр не идеально чист).
• Обычно их нельзя использовать для панорамных или широкоугольных снимков.

Эта панорама с поляризатором выглядела бы неравномерно, а радуга в некоторых позициях могла просто исчезнуть. Снимок сделан в национальном парке Арки, штат Юта.

Более того, порой отражения на фотографии нужны. Два наиболее ярких примера — это закаты и радуги*; стоит применить к любому из них поляризатор, и цветные отражения могут поблёкнуть или исчезнуть вовсе.

* Примечание: иногда поляризаторы могут повысить цветность и контрастность радуги, затенив фоновые облака, но только при правильном угле поворота. Кроме того, полный охват радуги обычно требует широкоугольного объектива, вследствие чего сцена в целом или радуга может получиться неравномерно.

Как работает поляризационный светофильтр

Принцип работы поляризационного светофильтра заключается в задержке или преобразовании поляризованного света, созданного отражением от блестящих поверхностей. Это достигается установкой между стеклянными кружками фильтра специальной пленки. Блокировка поляризации света увеличивается или уменьшается при поворачивании верхнего кольца светофильтра. Эксплуатация поляризационного фильтра достаточно простая. Его навинчивают на объектив. Подвижной остается внешняя часть оборудования. Перед съемкой можно проверить действие фильтра – достаточно направить фотоаппарат, например, на монитор. При прокручивании можно добиться эффекта, когда изображение на рабочем мониторе исчезнет полностью. В продаже представлены различные модели поляризационных фильтров, они имеют разную стоимость. Для качественной съемки не следует покупать дешевые изделия, которые могут исказить баланс белого — восстановить его потом очень трудно. Чтобы не ошибиться, выбирать фильтр лучше с фотоаппаратом, можно сразу проверить их взаимодействие. Принцип работы поляризационного фильтра следует учитывать при съемке панорам. Во время движения камеры плоскость поляризации меняется, поэтому меняются и цвета. Устранить этот эффект практически не возможно, в данной работе нужно будет применять другое оборудование. Еще один важный момент – при рассеянном освещении поляризационный фильтр работать не будет, так как световой поток не имеет однонаправленного отражения. Изменить эффективно цвет неба, затемнить его в пасмурную погоду, когда солнце спрятано за облаками, не получится. При фотографировании камерой с данным фильтром не удастся избавиться только от бликов, созданных металлическими поверхностями. О сайте fotomtv.

Как работают поляризационные фильтры?

Видимый свет распространяется как поперечные волны. На земле свет падает на нас со всех сторон: отражается, преломляется и рассеивается. Поляризационный фильтр — это экран, пропускающий только прямые или параллельные поперечные волны, в то же время блокируя все остальные световые «шумы».

Этот фильтр ограничивает беспорядок атмосферного мусора, который запутывает изображение. В результате использования улучшается четкость, увеличивается насыщенность и выходит более правдоподобная тональность изображения. Поляризованное изображение обеспечивает более четкое изображение без атмосферных помех, бликов и отражений. Это отлично подходит для пейзажной фотографии, но не для лиц и рук.

Кожа живая! Поляризатор сокращает блеск и уменьшает естественную влажность здоровой кожи. Получается не очень хороший вид. Вот почему я не буду использовать поляризационный фильтр при съемке людей, размер которых больше половины вертикального размера кадра. Если лицо слишком блестящее, нанесите макияж — он разработан так, чтобы выглядеть естественно, подавляя блеск.

Но хотя поляризационный фильтр не очень хорош для портретов, в больших, широких пейзажах, он улучшает вид.

Проверка поляризационных очков

Поляризационный фильтр являет собой тонкую пленку в линзе. В оригинальных линзах рэй бэн он находится внутри стекла, поэтому служит очень долго. Линзы из поликарбоната от производителя Oakley polarized имеют фильтр, который находится на молекулярном уровне.

Проверка поляризационных очков достаточно проста. Необходимо перед покупкой взять у продавца еще одну пару, совместить их на 90 градусов друг к другу. Затем нужно посмотреть на просвет. В поляризованных очках он станет темным, в простых же не изменится. В подделке эффект не будет настолько заметным.

Можно посмотреть на любой жидкокристаллический монитор и повернуть очки перпендикулярно ему. Опять же, при наличии фильтра изображение станет темным. Этот тест срабатывает только с ЖК-экранами.

Что такое поляризация света

Чтобы понять, почему один из самых популярных светофильтров имеет такое название, необходимо разобраться с понятием поляризации. Но так как мы находимся не на сайте для начинающих физиков, то рассмотрим вопрос поляризации с практической точки зрения.

Свет – это волна, нам данный факт известен со школы. При своем распространении в пространстве волна ведет себя по-разному, так как ее распространение происходит не в однородной массе. Свет имеет свойство неоднократно переотражаться, поэтому мы видим некоторые поверхности с заметными искажениями. Например, всем известные блики. Кажется, что их устранить невозможно без перекрытия света, от которого они образуются. Однако это не так. Если говорить об атмосфере, то здесь все еще печальнее из-за взвешенных в воздухе частиц. Они отражают свет масштабно, из-за чего голубое небо мы часто видим вовсе не таким.

Поляризатор может пропускать через себя свет частично. Например, только вертикально или горизонтально ориентированный, тем самым отсеивая часть света и проявляя детали, которые были скрыты этим отсеянным спектром.

На этом рассмотрение физической стороны вопроса окончено, переходим к практической части.

историческое развитие

Некоторые ученые предполагают, что уже мореплаватели викинги использовали поляризационный фильтр ( солнечный камень ) для определения направления на солнце в облачном небе.

Еще в 19 веке, то есть на заре фотографии, было признано, что разрушительные глянцевые отражения, например, при съемке масляных картин или предметов за стеклом, можно подавить с помощью поляризационных материалов.

Из-за отсутствия альтернатив изначально использовались либо призмы Николя, либо кристаллы турмалина .

Открытие сильного поляризующего эффекта искусственно созданных кристаллов из сернокислого йода-хинина (« Herapathit ») английским доктором Уильямом Бердом Херапатом (1820–1868) в 1851 году первоначально привело к получению кристаллов из-за небольшого размера максимума. площадью 1 см² практического применения не имеет. Лишь в 1926 году А. Циммеру в Париже удалось создать плоские кристаллические листы размером 2–3 см, которые лучше подходили для оптических целей.

Затем в 1935 году Фердинанду Бернауэру удалось создать монокристаллические поверхностные фильтры большой площади, но толщиной всего в доли миллиметра из сернокислого хинина, которые также можно было использовать в фотографических целях. Для практического использования эти кристаллы помещали между двумя стеклянными пластинами. Компания Carl Zeiss взяла на себя производство, первоначально в память о Herapath под названием Herapathit-Filter , а затем с 1936 года под названием Bernotar .

В отличие от этого монокристаллического фильтра, почти одновременно с компанией Kodak стоял многокристальный фильтр («Полароидный фильтр»), разработанный Эдвином Гербертом Ландом . Большое количество крошечных выровненных игл кристаллов герапатита встроено в коллоид .

С 1939 года также стали доступны дихроичные пленочные фильтры большой площади из комплексов целлюлоза-краситель («клеточно-полярные»).

Общее использование

Демонстрация механического напряжения при деформации

Напряжение в стекле

• В оптике натяжения механическое напряжение (пики напряжения и напряжения) в технических компонентах стало видимым путем воспроизведения компонентов, изготовленных из оргстекла, и их размещения между поляризационными фильтрами. Напряжения приводят к линиям разного цвета, которые показывают уровень натяжения из-за их плотности. Между тем, этот метод был заменен расчетным определением напряжений с использованием метода конечных элементов , который не ограничивается двумя измерениями. Если прозрачная пластиковая линза деформируется между двумя скрещенными поляризационными фильтрами, плоскость поляризации поворачивается в зависимости от силы. Цветные конструкции можно увидеть в полупрозрачном свете.
• Поляризационные фильтры используются в научных инструментах, например. B. Поляризационные микроскопы , используемые для более четкого выделения структур в шлифах . В поляриметрах используются два поляризационных фильтра для измерения оптической активности органических веществ .
• Один из методов проецирования 3D-фильмов использует поляризационные фильтры для подачи двух изображений, записанных с двух разных точек и проецируемых друг на друга, для правого и левого глаза.
• В 1950-х годах поляризационные фильтры использовались в качестве «небесного компаса» для определения положения солнца в облачном небе в полярных морях для навигации , где магнитный компас также мало помогал. Соответствующее использование « солнечного камня » викингами предполагается еще в 9-11 веках.
• Линейные поляризационные фильтры являются незаменимыми компонентами жидкокристаллических экранов .
• Поляризационные фильтры с вертикальным направлением поляризации также используются для солнцезащитных очков , которые затем называют полярными очками или «рыболовными очками». Это открывает темное окно для рыболовов — только около Brewster’s Winkel — через отражение света от неба и солнца, так что они могут видеть плоскую воду. Лодочники также выигрывают, особенно когда солнце находится на средней высоте, если они не наклоняют голову набок. И пешком, и на велосипеде структура дорожного покрытия становится более четкой только в двух-трех шагах перед вами при контровом свете, потому что она менее отражающая, вы можете видеть дно лужи с водой. Однако такие очки контрпродуктивны для бокового обзора витрины по пути, они подчеркивают этот рефлекс на — вертикальном — стекле. Отражение от собственного капота смягчено для автомобилистов, но совсем не так, как от дальних автомобильных фар на мокрой дороге ночью, потому что угол рефлекса слишком мал.

Похожие продукты

HD nano Mk II CIR-PL

Фильтр премиум-класса с 16-слойным износостойким антибликовым нано-просветлением и поляризационной плёнкой высокой прозрачности. Олеофобное покрытие защищает от загрязнения.

49 — 82

Добавить к сравнению

Сравнить ()

HD Mk II CIR-PL

Фильтр премиум-класса с 16-слойным антибликовым просветлением и поляризационной плёнкой высокой прозрачности. Олеофобное покрытие защищает от загрязнения.

49 — 82

Добавить к сравнению

Сравнить ()

FUSION ANTISTATIC NEXT CIR-PL

Высококачественный поляризационный фильтр с 18-слойным антибликовым просветлением и защитой от статики. Олеофобное покрытие защищает от загрязнения.

49 — 82

Добавить к сравнению

Сравнить ()

FUSION ONE NEXT CIR-PL

Высококачественный поляризационный фильтр с 16-слойным антибликовым просветлением. Олеофобное покрытие защищает от загрязнения.

37 — 82

Добавить к сравнению

Сравнить ()

Отражения, окна и прозрачность

Поляризационный фильтр может быть исключительно мощным инструментом по удалению отражений и выделению объектов, которые покрыты влагой, находятся под водой или за стеклом. В следующем примере поляризатор позволяет фотографу выбрать между отражением в воде и предметами под её поверхностью:

Без поляризатора	С поляризатором

автор примеров — rickleemorlang

Обратите внимание, что поляризатор не смог полностью убрать отражения (хотя и справился очень неплохо). Достичь этого невозможно в принципе, однако к счастью поляризаторы способны сделать практически незаметными отражения, которые иначе были бы весьма интенсивны

К сожалению, исключением из правила являются металлические поверхности, которые к тому же зачастую создают самые яркие и наименее приемлемые отражения.

автор примера —mararie

Поляризатор может также убрать нежелательные отражения при съёмке из окна или сквозь другой прозрачный барьер. Наведите курсор на пример слева, чтобы увидеть, как поляризатор удаляет отражения в окне. Это может быть очень полезно при съёмке из окна магазина, движущегося поезда или предмета в стеклянном чехле, например.

Однако поляризаторы могут также создавать ненатуральные разводы или волновой эффект на неровных, окрашенных или имеющих специальные покрытия окнах. Хорошим примером по теме является так называемая «бирефракция», которая появляется при съёмке с поляризатором из окна самолёта:

автор примера бирефракции — eaghra (однако пример был изменён)