Распространение света - это волновой процесс, подобный волнам от брошенного в воду камня. Обычно колебания вектора напряженности волны света не ограничены одной плоскостью, как в случае с поверхностью воды, а происходят во всех направлениях. Однако можно искусственным образом сделать так, чтобы колебания происходили в одной плоскости. Такой свет называется линейно-поляризованным, и обладает некоторыми, отличными от естественного (неполяризованного) света, свойствами.
По характеру воздействия на глаз или фотоплёнку линейно-поляризованный свет от неполяризованного ничем не отличается. Определить степень поляризации света можно только одним способом - посмотрев на него через "анализатор" - среду, пропускающую только свет, поляризованный в одной плоскости и, соответственно, поглощающий свет, поляризованный в перпендикулярной плоскости.
В качестве такого анализатора в фотографии применяется поляризационный светофильтр, представляющий собой пластинку специального материала, поляризующего свет, укрепленную между двумя оптически плоскими стеклами. Поляризационный светофильтр монтируется в специальной вращающейся оправе, на которой наносится метка, показывающая положение плоскости поляризации фильтра.
Поляризационный светофильтр обязателен для пейзажной съемки, без него фотографирование пейзажа представить себе вообще невозможно. Фотоаппарат без поляризационного светофильтра – это выброшенные на ветер деньги.
Наиболее очевидное применение поляризационного светофильтра - это устранение (или, по крайней мере - уменьшение интенсивности) бликов, образующихся на блестящих неметаллических поверхностях, например - стеклянных витринах и окнах, окрашенных или покрытых пластиком поверхностях, водной глади и так далее. Использовать поляризационный светофильтр достаточно просто - ведь производимый им эффект заметен на глаз и хорошо виден в видоискателе фотоаппарата.
Поляризационный светофильтр также весьма эффективен и в случаях, когда поверхность объекта съёмки имеет смешанный зеркально-диффузный характер отражения. Весьма небольшого времени, проведенного с поляризационным светофильтром в руках, достаточно для того, чтобы найти вокруг себя уйму предметов, поверхность которых обладает таким типом отражения - при разной ориентации плоскости поляризации светофильтра меняется оттенок цвета многих предметов, окраска их становится сочнее и насыщеннее. Главное тут - не переусердствовать, потому как совсем лишенные бликов предметы выглядят бесформенными. Да и цвет некоторых предметов может измениться достаточно значительно, выйдя за пределы приемлемого для восприятия.
Кроме такого очевидного примера использовать поляризационный светофильтр есть ещё масса не столь очевидных, но не менее удачных и эффективных способов его применения - поляризованный свет присутствует вокруг нас в большом количестве. Голубое небо, например, обязано своим цветом рассеянию сине-фиолетовой части солнечного света на мельчайших капельках воды, составляющих атмосферную дымку. А поскольку отражение света от поверхности каждой капельки носит характер зеркального отражения от неметаллической поверхности, то свет, идущий от неба, оказывается линейно-поляризованным. Следовательно, если выбрать соответствующее направление съёмки, то поляризационный светофильтр поможет сделать голубое небо значительно темнее, не оказывая влияния на воспроизведение остальных деталей пейзажа.
Поляризационный светофильтр позволяет достигнуть максимального эффекта в том случае, когда солнце находится под углом около 90 градусов к направлению съёмки, а плоскость поляризации фильтра установлена в горизонтальное положение. Кстати, этот же принцип используется и в солнцезащитных очках, выпускаемых фирмой Polaroid corporation.
Поляризационный светофильтр имеет кратность в среднем 3 - 4, то есть применять его надо при увеличении экспозиции на 1.5 - 2 ступени (в 3 - 4 раза) в сравнении с экспозицией без фильтра. Несмотря на вносимый при вращении фильтра эффект, поляризационный светофильтр имеет кратность, как правило, мало зависящую от ориентации плоскости поляризации - ведь поляризационный светофильтр используется для уменьшения ярких бликов, размеры которых чаще всего незначительны.
По эффекту, производимому на изображение, поляризационные светофильтры можно разделить на три группы:
- стандартные поляризационные светофильтры;
- поляризационные светофильтры, совмещенные с другими фильтрами;
- поляризационные светофильтры, меняющие цвет.
Стандартные поляризационные светофильтры
Стандартные поляризационные светофильтры являются самыми распространенными и по виду применяемой поляризационной решетки делятся на линейные (LINEAR) и циркулярные (CIRCULAR).
Эффективность этих поляризационных светофильтров зависит от угла поворота фильтра относительно оси и меняется от нулевой до максимальной степени. При этом фактор пропускаемого света для большинства поляризационных светофильтров равен 4, что приводит к необходимости увеличения экспозиции на 2 ступени.
Стандартные поляризационные светофильтры не предназначены для работы при рассеянном освещении, поскольку в такой ситуации нет направленных отражений светового потока, поэтому в пасмурную погоду эти фильтры использовать нет смысла.
Поляризационные светофильтры данной группы в той или иной степени задерживают отраженные лучи. При этом ни один поляризационный светофильтр не задерживает их целиком и полностью. Задерживая отраженные лучи, поляризационный светофильтр «притемняет» голубое небо, оставляя облака белыми; делают воду прозрачной независимо от ее происхождения — озеро Байкал или лужа на асфальте после дождя.
Поляризационный светофильтр часто применяется при съемке текущей воды с использованием штатива. Так как поляризационный светофильтр значительно ослабляет освещенность, можно использовать его вместо серого фильтра, где это возможно. В этом случае получается эффект, сравнимый с эффектом, какой дает увеличенное время выдержки.
Поляризационные светофильтры, совмещенные с другими фильтрами
Кроме стандартных поляризационных светофильтров в продаже могут встретиться поляризаторы, совмещённые с другими фильтрами. Приобретая такой поляризационный светофильтр, надо помнить о том, что каждый дополнительный фильтр ухудшает качество изображения. Примером такого поляризатора является поляризационный светофильтр UV-PL-CIR фирмы HOYA, в котором совмещены циркулярный поляризационный светофильтр и ультрафиолетовый фильтр. Применение такого фильтра позволяет объединить возможности поляризационного светофильтра по увеличению контраста и насыщению цвета с возможностями фильтра UV по поглощению ультрафиолетовых лучей.
Другим примером является фильтр Warm Polarizer фирмы Tiffen – поляризационный светофильтр, совмещённый с фильтром Tiffen 812. Этот поляризационный светофильтр можно использовать при съёмках пейзажей в горах или зимних пейзажей. Работа такими поляризационными светофильтрами требует хорошей практики и может привести к хорошим результатам, например, при несбалансированной цветовой температуре освещения (закат, ясное небо) или при монохромной сцене (зимний пейзаж).
Поляризационные светофильтры, меняющие цвет
Некоторые поляризационные светофильтры не задерживают отражённые лучи, а преобразуют их. К таким фильтрам, вносящим элемент творческого процесса в фотографирование пейзажа, относятся поляризационные светофильтры, меняющие цвет отражающей поверхности. При повороте такого поляризационного светофильтра вокруг оси, цвет отражения меняется в пределах рабочего диапазона цветов данного фильтра.
Красно-зелёный поляризационный светофильтр, при определённом положении, окрашивает все отражения в красный цвет, а при его полуповороте вокруг оптической оси - в зелёный цвет. С этой группой фильтров следует работать очень осторожно, поскольку все они обладают неприятным побочным эффектом - остаточным цветом самого фильтра, который меняется от розового до рубинового. Остаточный цвет такого поляризационного светофильтра не зависит от угла его поворота: фактически, это цвет самого стекла, из которого изготовлен фильтр.
Если знать эти особенности данных поляризационных светофильтров и уметь их грамотно использовать, то можно получить довольно неплохие работы. Например, очень распространённым сюжетом для применения сине-жёлтого поляризационного светофильтра, является съёмка на длинной выдержке текущего по перекатам ручья или водопада с крупными камнями. Вода получается синей, а мокрые камни – жёлтыми..
Если вы планируете использовать такой поляризационный светофильтр совместно с обратимой плёнкой, имеющей высокую цветовую насыщенность, то будьте готовы к тому, что остаточная тональность на слайде будет превышать все пределы допустимого, вплоть до потери надежды на восстановление нормального цветового баланса. Чтобы избежать этих неприятностей, рекомендуется применять такой поляризационный светофильтр только с негативными плёнками нормальной насыщенности, к тому же позволяющими легко выправить цветовой баланс при печати.