Filtr Polaryzacyjny - opis i zastosowanie

Filtr Polaryzacyjny – opis i zastosowanie

Każdy marzy o tym aby jego zdjęcia z wyjazdów posiadały piękne kolory i co najważniejsze piękne błękitne niebo, a nie białą wypaloną plamę. Właśnie między innymi do tego stosujemy filtry polaryzacyjne. W tym artykule chciałbym przedstawić zasadę  jaka pozwala uzyskać odpowiednie efekty na zdjęciu.

Z fizyki wiadomo, że światło rozchodzi się ruchem falowym. Drgania tego ruchu odbywają się we wszystkich płaszczyznach przecinających się wzdłuż emitowanego promienia. Jeżeli światło na swej drodze napotka powierzchnię niemetaliczną i odbije się od niej, to drgania zostaną uporządkowane i będą leżały już tylko w jednej, określonej płaszczyźnie. Mówimy wtedy, że światło zostało spolaryzowane.
Drgania fal odbywają się w prostopadłych do siebie płaszczyznach. Przez filtr polaryzacyjny zostaje przepuszczona jedynie fala, o kierunku drgań zgodnym z kierunkiem polaryzacji filtra. W ten sam sposób światło zostaje spolaryzowane po odbiciu od niemetalicznej powierzchni. Jeżeli pochodzący z takiego odbicia obraz będziemy obserwować przez odpowiednio wykonane, polaryzujące światło szkło, to w chwili utworzenia przez obydwa kierunki polaryzacji kąta prostego (odpowiedni obrót szkła dookoła jego osi optycznej) doprowadzimy do wygaszenia drgań tworzących falę świetlną. Oznacza to, że obserwowany obraz po prostu zniknie. To ciekawe zjawisko znalazło szerokie zastosowanie w fotografii.
Filtr polaryzacyjny
Jest to właśnie taka polaryzująca światło okrągła szybka szklana bądź plastikowa. Oprawiona w metalowy pierścień może być montowana na obiektywie bezpośrednio poprzez odpowiedni gwint pierścienia mocującego lub też poprzez holder na filtry. Dostępne są także prostokątne filtry polaryzacyjne. W pierwszym przypadku pierścień z filtrem połączony jest ruchomo z pierścieniem mocującym zaopatrzonym w gwint obiektywowy. Umożliwia to niezbędny obrót zamo-cowanego na obiektywie filtra wokół jego osi optycznej. Okrągły filtr polaryzacyjny przeznaczony do holdera pozbawiony jest dodatkowego pierścienia mocującego, a obrót następuje poprzez ruch filtra w specjalnej prowadnicy uchwytu lub też obrót całego holdera. Ten ostatni sposób stosowany jest także przy użyciu prostokątnych filtrów polaryzacyjnych.
Spolaryzowane światło nie zostaje przepuszczone przez filtr polaryzacyjny o prostopadłym do nich kierunku polaryzacji.
Filtry polaryzacyjne powszechnie stosowane w fotografii mają barwę neutralnie szarą. Jednak ich krotność (współczynnik wymaganego przedłużenia ekspozycji podczas użycia filtra) nie jest stała, tak jak to jest w przypadku zwykłych filtrów szarych. Najczęściej waha się w zakresie od 1 do 2 stopni przysłony i zależy od kąta fotografowania oraz kąta dokonanego obrotu filtra. Stąd w przypadku ich użycia przydatność systemów pomiaru oświetlenia przez obiektyw aparatu (TTL).
Co daje filtr polaryzacyjny
Przede wszystkim czarodziejskie własności wywołujące znikanie obrazu tworzonego przez światło spolaryzowane pozwalają eliminować niepożądane odbicia obrazów na wszelkich niemetalicznych i nielustrzanych powierzchniach, jak szyby, tafle wody i lodu czy wypolerowane, gładkie i błyszczące powierzchnie tworzyw sztucznych, drewna, papieru itp. materiałów. Ponadto filtr likwiduje odblaski tworzące się na szkłach okularów przy portrecie, odbicia przeszkadzające przy reprodukcji obrazów, fotografowaniu mebli itd.
Likwidowanie odbijających się obrazów to podręcznikowy przykład zastosowania filtra polaryzacyjnego, pochodzący jeszcze z czasów, gdy była fotografia czamo-biała. Jasne odbicia światła powstają na powierzchniach tworzonych właściwie przez wszystkie materiały. Często ich obecność jest niezauważalna gołym okiem (niski stopień polaryzacji), ale zostaje zdradzona po użyciu filtra polaryzacyjnego. Odblaski niejako „przykrywają” rzeczywisty kolor obiektów, który możemy odsłonić przy pomocy filtra polaryzacyjnego. W ten sposób otrzymujemy pełniejsze, bogatsze kolory akwenów, materiałów budowlanych (poza metalami i lustrami), piasku, skóry ludzkiej, roślinności itp. Również światło odpowiedzialne za rejestrację koloru nieba, w wyniku odbić od zawartych w nim cząstek wody i zanieczyszczeń, jest w pewnym stopniu spolaryzowane. Usuwając te jego część możemy znacznie przyciemnić niebo. Likwidowanie odblasków przy pomocy filtrów polaryzacyjnych prowadzi do zwiększenia czystości barw, a więc do wzrostu ich nasycenia.
Szczególną cechą filtra polaryzacyjnego jest chimeryczność. Nie w każdej bowiem sytuacji daje przypisywane mu efekty. Najefektywniej usuwa wszelkie odbicia, jeżeli fotografujemy pod niewielkim kątem 30-40° w stosunku do powierzchni odbijającej. Wraz ze zwiększaniem się tego kąta efekt działania maleje tak, że pewne odbicia mogą być w ogóle nie likwidowane. Z kolei największe przyciemnienie koloru nieba uzyskamy fotografując w kierunku największej polaryzacji światła nieba.
Podane powyżej sposoby pozwalają szyb-ko zorientować się z grubsza w efektywności zastosowania filtra polaryzacyjnego. Jednak dokładny skutek obserwujemy po założeniu go na obiektyw. Wykonujemy powolny obrót pierścienia z filtrem, uważnie obserwując obraz, który powoli zmienia się. Zdjęcia możemy wykonać w dowolnym stadium obrotu filtra, decydując się np. na częściowy zanik odbić czy też częściowe przyciemnienie koloru nieba. Wraz z dokonywanym obrotem zmienia się przepuszczana przez filtr ilość światła, co możemy śledzić obserwując wskazania światłomierza aparatu. Fakt ten pozwala także wykorzystać filtr polaryzacyjny jako filtr neutralnie szary o zmiennej gęstości.
Chcąc otrzymać ciemniejsze niebo niż daje nam filtr polaryzacyjny, w wielu przypadkach można zastosować dodatkowy filtr szary lub niebieski, bądź naświetlić materiał według zablokowanych przed obrotem filtra warunków ekspozycji.
Stosując filtr polaryzacyjny najpierw zoomujemy i nastawiamy ostrość, a następnie dokonujemy precyzyjnego ustawienia filtra. Postępując odwrotnie, w przypadku większości obiektywów zmiennoogniskowych, obracająca się przy tych operacjach przednia soczewka zmienia ustawienie filtra i tym samym tworzony przez niego efekt. Kolejność wymienionych czynności nie ma znaczenia przy obiektywach stałoogniskowych oraz zoomach z wewnętrznym ustawianiem ostrości, gdzie przednia soczewka nie obraca się.
Często, gdy patrzymy na scenę wydaje się nam, że wszystkie barwy, które widzimy mają maksymalną czystość i użycie filtra polaryzacyjnego jest zbędne. Dopiero założenie go na obiektyw odsłania prawdziwe kolory. Np. wykonując zdjęcia nad morzem bez filtra polaryzacyjnego otrzymujemy najczęściej niebieską toń, która wydaje się bardzo naturalna. Barwa ta pochodzi jednak z odbicia od powierzchni wody koloru nieba. Po założeniu filtra polaryzacyjnego okazuje się, że tak naprawdę to morze jest ciemnozielony.
Liniowy i kołowy filtr polaryzacyjny
Na rynku dostępne są dwa rodzaje filtrów polaryzacyjnych: tańszy liniowy i droższy kołowy. Chociaż odmiennie polaryzują światło, fotograficzny efekt ich działania jest identyczny. Pierwszy z nich może być z powodzeniem stosowany w większości aparatów wyposażonych jedynie w ręczne nastawianie ostrości. Drugi przeznaczony jest do wszystkich aparatów, a w szczególności do nowoczesnych lustrzanek z automatycznym nastawianiem ostrości. Te ostatnie zawierają w swojej konstrukcji elementy polaryzujące światło, które przy pracy z liniowym filtrem polaryzacyjnym mogą powodować zakłócenia w działaniu światłomierza oraz systemu autofocus, co czyni zwykły liniowy filtr polaryzacyjny nieprzydatnym.
Zawsze w prosty sposób możemy sprawdzić, czy filtr liniowy „pasuje” do naszej lustrzanki. Otóż po założeniu go na obiektyw i ustaleniu kadru w taki sposób, aby znajdowało się w nim światło spolaryzowane odczytujemy parametry ekspozycji podawane przez światłomierz wewnętrzny aparatu. Jeżeli przy obrocie filtrem zmieniają się, oznacza to, że światłomierz prawidłowo reaguje na zmiany ilości światła docierającego do elementu pomiarowego i z powodzeniem możemy używać filtra tego typu. Jeżeli światłomierz pomimo obrotu filtra pokazuje stałą wartość parametrów ekspozycji musimy niestety zakupić filtr kołowy.