什么是偏振镜与圆偏振镜
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光是电磁波,它传播时犹如用手甩动一根绳子,振动方向与传播方向垂直。普通自然光中含有向各种方向振动的光波成分,如图1(a)、(c)所示,图中双向箭头表示光波振动的方向,单向箭头指示光波传播的方向。当光线垂直入射到光滑的表面时,反射光仍然是普通自然光。但是当光线斜射到光泽的非金属表面时,振动方向与物体表面垂直的光波更容易被反射面吸收,导致反射光中振动方向与反射面平行的光线较多,这样的光波称为部分偏振光。光线与反射面的夹角越小,反射光中偏振光的成分越多。当这个夹角小于某个临界值时反射光全部变为偏振光,如玻璃与水顼的临界角分别为34度与37度,人眼与胶片都不能分辨普通光与偏振光,因此观察或拍摄玻璃橱窗内的物体时,被摄物(发出普通光)与橱窗玻璃所反射的窗外景物(偏振光)都作用于人眼或胶片,常使被摄物的影像淹没有明亮的反射光中。
人们常用偏振镜消除讨厌的反射光,偏振镜又称偏光镜,它由两个镜圈与镜片组成,后镜圈拧在镜头的滤色镜螺纹内,前镜圈装有偏振镜片,可以在后镜圈中旋转;镜片是由两片光学玻璃夹着偏振片构成。偏振片由定向微晶组成,平行排列的晶丝犹如一层细密的栅栏,无数平行的狭缝史允许振动方向与缝隙相同的光波通过,其它振动方向的光线均被它挡住。在单反相机上用偏振镜拍摄橱窗内的物体,转动前镜,当偏振片的偏振方向与反射光的振动方向垂直时,玻璃上的反光都被偏振镜挡住,取景器内可见到反射光变暗甚至完全消失,在平视取景相机上使用偏振镜时,可以先通过肉眼观察,找到偏振镜的最佳偏振方向(可参考偏振镜前圈上标志点的方向),再按此方向将偏振镜安装到镜头上,即可拍摄。
偏振镜有多种用途:1、消除非金属光泽表面的反射光。2、蓝天晴空下,微尘与雾气都会反射大量的阳光,使用偏振镜吸收这些杂散光,可使天空呈暗蓝色,并使远景更清晰,当拍摄方向与太阳成90度角时效果最明显。3、消除光洁物体表面的细微反光点,从而提高彩色饱和度。4、作中灰滤色1.5级曝光量,两片偏振镜重叠使用,二者的偏振方向相同时透光率最高;偏振方向垂直时透光率最低,成为一组可变密度灰滤色镜。
使用偏振镜应当注意:1、金属与使用金属镀层的镜子表面的反射光不是偏振光,偏振镜不起作用/2、在非金属表现上,偏振镜仅对斜射光的反光有效,当反光与物体表面夹角小于临界角时,消除反光的效果最好。3、对阴天或逆光的天空,偏振镜无效。4、很多变焦镜头变焦或调焦时前镜随着转动,使用偏振镜时必须先变焦、调焦,最后确定偏振方向。5、偏振镜镜筒较长,在短焦镜头上使用时应注意画面四角是否有拦光现象,若取景器中有轻微拦光,可缩小光圈使用。6、在某些新型相机上装用偏振镜后,使用多人区矩阵测光有可能产生主体或背景的曝光误差,因此应尽量采用偏中心重点测光或平均测光。7、使用偏振镜时应注意防止高温与潮湿,以免镜片开胶。
单镜头反光相机可以在取景器中直接观察偏光效果。因此最适合配用偏光镜,但是也会产生一些新问题:当偏振光经过二次反射后可能全部被吸收。而进入单反相机镜头的光线经常需要经过五棱镜或内反光镜的多次反射才能达到测光与调焦元件,显然在某些情况下,可能使测光失准,甚至无法调焦。为了克服这个缺陷。光学设计师研制了圆偏振镜。通过圆偏振镜的光线虽然仍是偏振光,但是光的偏振方向却会在传播的过程中不断变化,这种圆偏振光能够保证单反相机的测光与测距系统正常工作。对胶片平面直接测光的手动调焦单反相机(如欧林帕斯OM系列、潘太克斯LX等)仍可以正常使用普通偏振镜,其他具有测光与自动调焦功能的单反相机还是使用圆偏振镜为好。