Для чего нужен поляризатор
Мои эксперименты в области фотосъемки, статьи по фототехнике и оптике
Для чего нужен фильтр — поляризатор C.P.L
Некоторые про него вообще не слышали, кто-то слышал, что он нужен для пейзажей, а кто-то думает, что он нужен, чтобы небо было ярко-синее. Я пробегусь по самому на мой взгляд интересному и простому и не буду расписывать марки поляризаторов. Также упомяну «подводные камни». Мне кажется новичку в плане использования поляризатора не так важно сразу раскапывать всю кучу информации, а нужен для начала импульс, который он получит, увидев все «за» и «против» использования такого фильтра.
Предлагаю вашему вниманию небольшую запись с практическими примерами пользы фильтра-поляризатора (здесь и далее мы говорим о круговом поляризаторе C.P.L.)
На данном снимке видно, что кроме изменения яркости и насыщенности цвета неба также поменялись цвет и яркость крыши, листьев и стен.
На мой взгляд (я думаю вы согласитесь) фотография с поляризатором стала намного симпатичнее. А что собственно сделал поляризатор?
А поляризатор просто отсёк ненужные паразитные засветки. Дело в том, что и дерево и листья тоже являются отражающими поверхностями. Они, конечно, отражают не так как зеркало, но вполне достаточно, чтобы блекнуть под прямыми к ним лучами солнца. На самом деле те солнечные лучи, которые нам мешают падают под разными углами. Здесь сохраняется одно из правил природы и соответственно оптики: «угол падения равен углу отражения».
Здесь мы видим, что если крыша почти не изменилась, то небо стало синее, а блик на оконном стекле исчез.
Вот гистограммы получившихся снимков.
Видите, насколько больше цветовой информации мы захватили?
Но учтите, что поляризатор работает не подо всеми углами к солнечным лучам и почти бесполезен в пасмурную погоду (можно только блики убирать, но цвет менять не будет).
Лучше всего результат достигается когда солнце сбоку от объектива. Хуже всего — контровый свет.
Обратите внимание, что вы увидели то, чего в принципе не могли видеть без использования поляризационного светофильтра. Листва стала наконец зелёной, а вода более тёмной и в ней появились более выраженные зеленые рефлексы от листвы. Слева снимок скучный, а справа — с насыщенными цветами. По-моему нагляднее некуда.
А вот небо в данном случае затемнилось неравномерно т.к. я использовал светофильтр на широкоугольном объективе. Для затемнения неба лучше использовать градиентный светофильтр, но подробно о градиентных фильтрах в другой статье.
Учтите, что блики на металле таким образом не удаляются тк свет от металла итак идёт поляризованный, а вот со стекла, пластика, воды — запросто.
Вот на представленном ниже снимке мне хотелось видеть кораллы, для этого нужно было удалить блики от барашков волн и таким образом проникнуть в толщу воды.
Вобщем надеюсь я воодушевил тех, кто не использует круговой поляризатор на эксперименты.
И помните, что при использовании кругового поляризатора нужно думать сначала, какой эффект от него получится и имеет ли он смысл так как он затемняет кадр на примерно 2 стопа. Или имеет смысл использовать передовые поляризационные светофильтры типа B+W HTC, которые затемняют только на 1 стоп и практически не влияют на качество поляризации (отлично поляризуют).
При покупке поляризационного светофильтра не забывайте и про свой смартфон. Если раньше мы смеялись над снимками со смартфона, то сейчас многие современные телефоны снимают весьма неплохо и помогает им в этом поляризатор. Это небольшое ноу-хау.
Это фото снято на iPhone 4s с поляризационным светофильтром B+W. Так что сила в поляризаторах. Особенно хороших.
Сейчас для смартфонов выпускают специальные светофильтры маленького размера. Например, такие.
Неравномерное затемнение
Если про эффект поляризатора многие слышали, то про неравномерное затемнение кругового поляризатора на широкоугольных объективах возможно и нет.
На всю длину/ширину снимка снятого широкоугольным объективом поляризатор, понятное дело, не действует т.к. по ширине снимка меняется и угол падения лучей на поляризатор. Т.е. большой угол зрения объектива означает неравномерную работу поляризатора по ширине снимка, то приводит к появлению круглого затемнения неба на снимке снятым, к примеру, 16мм объективом на полнокадровую камеру. На камерах с кроп-фактором угол зрения объектива меньше и потому такая неравномерность будет менее заметна. Тёмное пятно на небе, которое должно быть однородным портит фото.
Равномернее всего поляризатор на полнокадровой камере будет работать с телеобъективами от 85мм фокусного расстояния, но т.к. он бывает крайне важен для пейзажной съемки, то нам часто приходится мириться с неравномерно затемнённым небом ради красивой травы и листьев (тут поляризационному фильтру нет замены). Помните, что вращая поляризационный фильтр вы можете перемещать неравномерное затемнение неба из стороны в сторону и в результате поместить в такое место, где его легко удалить в фотошопе.
Здесь тёмное пятно по центру неба (снимок из моей поездки в Египет). Оно заметное. Его можно убрать, но относительно трудоёмкий процесс.
А здесь я тёмное пятно переместил вправо, затемнив кусок неба, оно стало более насыщенно синим. В этом случае ничего корректировать не нужно, небо тёмное и пятна неопытный глаз не заметит.
снимок сделан с круговым поляризатором Marumi DHG C.P.L., Индонезия 2011г.
Неравномерность затемнения смещена вправо.
снято с поляризатором
А здесь, кстати, фильм Эммануэль снимался. Узнаете? 🙂
Градиентный иногда удобнее кругового поляризатора
Но в тоже время существует еще один тип фильтров, который может дать нам синее небо, если другие эффекты поляризатора нам не нужны — это градиентный фильтр.
снято с градиентным фильтром 50%, малайзия, 2007г.
Как видите, линейный градиентник дал нам не менее приятное небо, нежели круговой поляризатор и равномерно затемнил его.
снято с градиентным фильтром 50%, малайзия, 2007г.
Но такой фильтр подходит только для затемнения одной из частей кадра ровным градиентом и не подходит, например, для фрагментов снимка.
снято с круговым поляризатором C.P.L
снято с круговым поляризатором C.P.L.
Какой фильтр выбрать
Вот мы и плавно подошли к вопросу предпочесть градиентный фильтр или круговой поляризатор.
Например, в ситуации, когда есть горизонт.
снято с круговым поляризатором
Если солнце не светит вам в лицо или со спины, то используйте поляризатор на фокусном 50 и более мм. К поляризатору вы можете добавить или легкий градиентник (если необходимо) или добавить градиентную коррекцию (программный аналог градиентного фильтра) в RAW-конвертере. Таким образом вы получите максимум от цветности картинки и усилите небо.
нет горизонта и вообще солнце непонятно где
снято с круговым поляризатором
Используйте круговой поляризатор. Грантиентный фильтр тут бессилен. Не всегда можно достичь равномерного освещения неба, но иногда это даже придаёт картинке «живость».
Четкая линия горизонта, широкий угол зрения объектива
Применяйте градиентный фильтр для выравнивания освещенности в этих условиях, чтобы избежать неравномерно освещенного неба — это править потом сложно.
Вот вроде бы и всё. Если у кого будут вопросы, то не стесняйтесь — задавайте!
Всем удачным снимков и хорошего отдыха там, где небо синее, а рыбы упитанные! 🙂
Хотите бесплатно получать свежие
статьи по фото?
Поляризационные фильтры
Поляризационные фильтры могут повысить цветонасыщенность и уменьшить отражения — и это единственный фильтр, который нельзя воспроизвести пост-обработкой. Это незаменимый инструмент, который должен иметься в сумке любого фотографа. Однако выработка интуиции относительно того, как поляризатор может повлиять на снимок, зачастую требует длительных экспериментов. Данная статья призвана ускорить этот процесс, продемонстрировав, как и почему поляризационные фильтры могут помочь (а иногда и навредить) в различных условиях.
Общие сведения
 |  |
| Без поляризатора | С поляризатором |
На примере выше поляризационный фильтр удаляет жёсткие прямые блики на поверхности воды.
Поляризаторы помещают перед передней линзой объектива, и принцип их действия состоит в фильтрации прямых отражений солнечного света под определёнными углами. Это полезно, поскольку прочий свет зачастую более рассеянный и богатый оттенками, но это требует также и увеличения длительности выдержки (поскольку часть света отбрасывается). Угол фильтрации контролируется вращением поляризационного фильтра, а сила эффекта зависит от положения линии зрения камеры относительно солнца.
Использование поляризаторов: положение солнца и вращение фильтра
Поляризационный фильтр максимально эффективен, когда линия зрения камеры (показана ниже красным) перпендикулярна солнечному свету:
 |  |
| Солнце в зените (середина дня) | Солнце у горизонта (утро/вечер) |
Красные диски отображают направления максимальной эффективности фильтрации.
Зелёные линии отображают землю/горизонт.
Хорошим способом представить это является направить указательный палец на солнце, держа при этом большой под прямым углом к нему. Любое направление, в котором покажет ваш большой палец, пока вы вращаете руку, продолжая указывать на солнце, будет направлением максимального эффекта поляризатора.
Однако то, что фильтр имеет наибольший эффект в указанных навпралениях, необязательно означает, что именно в этом направлении эффект будет выглядеть максимально заметно. Вращение фильтра изменит угол (относительно солнца), при котором поляризация покажется максимальной. Наилучший способ ощутить работу фильтра — это вращать его, глядя при этом в видоискатель (или на дисплей) камеры, но вы можете также воспользоваться следующим объяснением специфики этого процесса.
Примечание касательно угла поворота фильтра. В пределе можно повернуть фильтр так, чтобы направление максимальной поляризации было перпендикулярно солнечному свету (как показано на примерах выше). В этом случае эффект поляризации будет выражен максимально. Стоит вам затем повернуть слегка фильтр (скажем, на 10-20°), и эффект поляризации станет менее выраженным. По мере дальнейшего падения угла по направлению к солнцу или от него эффект поляризации будет всё слабее, и наконец, когда фильтр повернётся на полные 90°, перестанет быть заметен. Последующее вращение приведёт к новому нарастанию эффекта поляризации и повторению цикла.
Замок Харст — Сан Симеон, Калифорния
Поскольку поляризационный эффект зависит от угла, при использовании широкоугольных объективов можно получить нежелательные результаты. Часть снимка может оказаться по направлению к солнцу, а часть под прямым углом к нему, и в этом случае на одной стороне снимка эффект поляризации будет заметен, а на другой нет.
На примере слева солнце было почти у линии горизонта, в результате чего полоса неба прямо над головой оказалась наиболее подвержена влиянию поляризатора (который сделал его темнее), в то время как верхний левый и нижний правый углы (ближе к горизонту) оказались практически не затронуты. Если бы для снимка был использован телеобъектив (в угол зрения которого поместилась бы лишь одна башня), небо выглядело бы намного более ровно.
Несмотря на то, что широкоугольные объективы очевидно неидеальны, вращение поляризационного фильтра порой может сделать эффект более реалистичным. Одним из способов является расположение наиболее выраженного эффекта поляризации ближе к краю или углу изображения. При этом изменение в поляризации станет выглядеть как более естественный градиент на небе (такой, как бывает в сумерках).
Цветонасыщенность
Одна из первых характеристик, которую вы наверняка заметите у поляризаторов, это насколько они повышают цветонасыщенность:
 |  |
| Без поляризатора | С поляризатором |
Государственный парк устья реки Колумбия — Орегон, США
Когда прямой отражённый свет отфильтрован, увеличивается количество рассеянного света от предмета — в результате чего создаётся более цветное изображение. Станет более яркой зелень листвы, голубизна неба, и цветы тоже станут ярче.
| Выберите: | без поляризатора | максимум поляризации |
 | ||
Однако цветонасыщенность не всегда прирастает одинаково. Всё это зависит от оптимального угла к направлению по солнцу,а также от отражающей способности предмета. В целом, предметы, сильнее отражающие свет, сильнее выиграют в цвете при использовании поляризатора. Кроме того, в ясный солнечный день влияние поляризаторов гораздо заметнее, чем при пасмурной или дождливой погоде.
На пример справа эффект на камне и листве едва заметен, зато небо становится заметно темнее. Позаботьтесь о том, чтобы не утрировать этот эффект; обычно тёмное полуденное небо или невероятно яркая листва могут заставить снимки выглядеть нереалистично.
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 |
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.
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)
Контраст и блеск
Поскольку поляризаторы подавляют прямые отражения, зачастую это означает также потерю контрастности изображения. Это может упростить съёмку сцен с широким динамическим диапазоном, например при попытке найти баланс между ярким небом и сравнительно неяркой землёй (так что может даже оказаться ненужным градиентный нейтральный фильтр или расширенный динамический диапазон).
Однако снижение блеска и контраста не всегда желательно. В следующем примере художественный замысел состоял в (фигуральной) подсветке изгиба дороги, которая выделила её на контрасте с фоном. Использование поляризатора фактически помешало достижению цели:
 |  |
| Без поляризатора | С поляризатором |
въезд на Остров каньонов в национальном парке Скай — Юта, США
С другой стороны, в большинстве ситуаций удаление блеска желательно и обычно создаёт более приятный снимок. В этом же примере свет на камнях вдалеке справа не выглядит таким жёстким.
В иных ситуациях поляризаторы, наоборот, могут повысить контраст. В следующем примере поляризатор повысил контраст, отфильтровав свет, отражённый в дымке и морских испарениях. Этот эффект выглядит наиболее выраженно на холмах и кучевых облаках сразу за ними:
 |  |
| Без поляризатора | С поляризатором |
автор примера — mikebaird (но пример был изменён)
В целом, использование поляризатора для облаков и неба практически всегда повышает контраст, однако если предмет съёмки сам обладает высокой отражательной способностью, поляризатор практически наверняка понизит его контрастность.
Недостатки
Несмотря на то, что поляризационные фильтры очевидно весьма полезны, у них есть свои недостатки:
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.
Прочие советы и дополнительная информация
Об этой и других разновидностях фильтров также рассказывает статья:
СОДЕРЖАНИЕ
Линейные поляризаторы
Поглощающие поляризаторы
Светоделительные поляризаторы
В отличие от поглощающих поляризаторов, поляризаторы с расщеплением луча не должны поглощать и рассеивать энергию отклоненного состояния поляризации, поэтому они больше подходят для использования с лучами высокой интенсивности, такими как лазерный свет. Истинно поляризационные светоделители также полезны, когда две компоненты поляризации должны анализироваться или использоваться одновременно.
Поляризация отражением Френеля
Более полезный поляризованный луч можно получить, наклонив стопку пластин под большим углом к падающему лучу. Как ни странно, использование углов падения, превышающих угол Брюстера, дает более высокую степень поляризации передаваемого луча за счет уменьшения общего пропускания. Для углов падения круче 80 ° поляризация прошедшего луча может приближаться к 100% всего с четырьмя пластинами, хотя в этом случае передаваемая интенсивность очень мала. Добавление большего количества пластин и уменьшение угла позволяет достичь лучшего компромисса между передачей и поляризацией.
Двулучепреломляющие поляризаторы
Тонкопленочные поляризаторы
Проволочные поляризаторы
Одним из простейших линейных поляризаторов является поляризатор с проволочной сеткой (WGP), который состоит из множества тонких параллельных металлических проволок, расположенных в плоскости. WGP в основном отражают непередаваемую поляризацию и поэтому могут использоваться в качестве поляризационных светоделителей. Паразитное поглощение относительно высокое по сравнению с большинством диэлектрических поляризаторов, хотя и намного ниже, чем у поглощающих поляризаторов.
Электромагнитные волны, компоненты электрического поля которых выровнены параллельно проводам, будут вызывать движение электронов по длине проводов. Поскольку электроны могут свободно двигаться в этом направлении, поляризатор ведет себя аналогичным образ на поверхность металла при отражении света, и волна отражается назад вдоль падающий пучок (минус небольшое количество энергии теряется в джоулев тепло из провод).
В целом это приводит к линейной поляризации передаваемой волны с электрическим полем, полностью перпендикулярным проводам. Гипотеза о том, что волны «проскальзывают» между проводами, неверна.
Закон Малуса и другие свойства
На практике часть света теряется в поляризаторе, и фактическое пропускание будет несколько ниже, чем это, около 38% для поляризаторов типа Polaroid, но значительно выше (> 49,9%) для некоторых типов двулучепреломляющих призм.
Если два поляризатора расположены один за другим (второй поляризатор обычно называют анализатором ), взаимный угол между их осями поляризации дает значение θ в законе Малуса. Если две оси ортогональны, поляризаторы пересекаются, и теоретически свет не передается, хотя, опять же, практически нет идеального поляризатора и пропускание не совсем равно нулю (например, скрещенные листы поляроида выглядят слегка синими). Если между скрещенными поляризаторами поместить прозрачный объект, любые поляризационные эффекты, присутствующие в образце (например, двулучепреломление), будут отображаться как увеличение пропускания. Этот эффект используется в поляриметрии для измерения оптической активности образца.
Круговые поляризаторы
Создание циркулярно поляризованного света
В приведенной выше схеме ось передачи линейного поляризатора расположена под положительным углом 45 ° относительно правой горизонтали и представлена оранжевой линией. Четвертьволновая пластинка имеет горизонтальную медленную ось и вертикальную быструю ось, и они также представлены оранжевыми линиями. В этом случае неполяризованный свет, попадающий в линейный поляризатор, отображается как одиночная волна, амплитуда и угол линейной поляризации которой внезапно меняются.
Когда кто-то пытается пропустить неполяризованный свет через линейный поляризатор, только свет, электрическое поле которого находится под положительным углом 45 °, покидает линейный поляризатор и попадает на четвертьволновую пластинку. На иллюстрации три представленные длины волн неполяризованного света будут преобразованы в три длины волны линейно поляризованного света на другой стороне линейного поляризатора.
На рисунке справа показано электрическое поле линейно поляризованного света непосредственно перед тем, как он попадает в четвертьволновую пластинку. Красная линия и соответствующие векторы поля показывают, как величина и направление электрического поля изменяется вдоль направления движения. Для этой плоской электромагнитной волны каждый вектор представляет величину и направление электрического поля для всей плоскости, перпендикулярной направлению движения. (Обратитесь к этим двум изображениям в статье о плоских волнах, чтобы лучше это понять.)
Свет и все другие электромагнитные волны имеют магнитное поле, которое находится в фазе и перпендикулярно электрическому полю, изображенному на этих рисунках.
Чтобы понять влияние четвертьволновой пластинки на линейно поляризованный свет, полезно представить себе свет как разделенный на две составляющие, которые расположены под прямым углом ( ортогональным ) друг к другу. С этой целью синяя и зеленая линии представляют собой проекции красной линии на вертикальную и горизонтальную плоскости соответственно и представляют, как электрическое поле изменяется в направлении этих двух плоскостей. Две составляющие имеют одинаковую амплитуду и находятся в фазе.
Вверху справа показан свет с круговой поляризацией после того, как он покидает волновую пластину. Непосредственно под ним для сравнения находится линейно поляризованный свет, попавший на четвертьволновую пластинку. На верхнем изображении, поскольку это плоская волна, каждый вектор, ведущий от оси к спирали, представляет величину и направление электрического поля для всей плоскости, перпендикулярной направлению движения. Все векторы электрического поля имеют одинаковую величину, что указывает на то, что напряженность электрического поля не меняется. Однако направление электрического поля постоянно меняется.
Синяя и зеленая линии представляют собой проекции спирали на вертикальную и горизонтальную плоскости соответственно и показывают, как электрическое поле изменяется в направлении этих двух плоскостей. Обратите внимание, как правый горизонтальный компонент теперь находится на четверть длины волны позади вертикального компонента. Именно эта четверть фазового сдвига длины волны приводит к вращательной природе электрического поля. Важно отметить, что когда величина одного компонента максимальна, величина другого компонента всегда равна нулю. Это причина того, что есть векторы спирали, которые точно соответствуют максимумам двух компонентов.
В только что процитированном примере, используя соглашение о направленности, используемое во многих учебниках по оптике, свет считается левосторонним / направленным против часовой стрелки с круговой поляризацией. Ссылаясь на сопровождающую анимацию, она считается левшой, потому что, если направить большой палец левой руки против направления движения, его пальцы сгибаются в направлении вращения электрического поля, когда волна проходит через заданную точку в пространстве. Спираль также образует левую спираль в пространстве. Точно так же этот свет считается поляризованным против часовой стрелки с круговой поляризацией, потому что, если неподвижный наблюдатель смотрит против направления движения, человек будет наблюдать, как его электрическое поле вращается против часовой стрелки, когда волна проходит заданную точку в пространстве.
Чтобы создать правосторонний свет с круговой поляризацией по часовой стрелке, нужно просто повернуть ось четвертьволновой пластинки на 90 ° относительно линейного поляризатора. Это меняет местами быструю и медленную оси волновой пластины относительно оси передачи линейного поляризатора, меняя местами, какой компонент опережает, а какой отстает.
Пытаясь понять, как четвертьволновая пластинка трансформирует линейно поляризованный свет, важно понимать, что два обсуждаемых компонента не являются сущностями сами по себе, а являются просто мысленными конструкциями, которые можно использовать, чтобы оценить происходящее. В случае света с линейной и круговой поляризацией в каждой точке пространства всегда есть одно электрическое поле с определенным векторным направлением, четвертьволновая пластинка просто преобразует это единое электрическое поле.
Поглощение и прохождение света с круговой поляризацией
Приведенная выше иллюстрация идентична предыдущей аналогичной, за исключением того, что свет с левой круговой поляризацией теперь приближается к поляризатору с противоположного направления, а свет с линейной поляризацией выходит из поляризатора вправо.
Прежде всего отметим, что четвертьволновая пластинка всегда преобразует свет с круговой поляризацией в свет с линейной поляризацией. Только результирующий угол поляризации линейно поляризованного света определяется ориентацией быстрой и медленной осей четвертьволновой пластинки и направленностью циркулярно поляризованного света. На иллюстрации свет с левой круговой поляризацией, входящий в поляризатор, преобразуется в линейно поляризованный свет, который имеет направление поляризации вдоль оси пропускания линейного поляризатора и, следовательно, проходит. В отличие от этого, свет с правой круговой поляризацией преобразовался бы в свет с линейной поляризацией, который имел бы направление поляризации вдоль оси поглощения линейного поляризатора, которая находится под прямым углом к оси передачи, и поэтому он был бы заблокирован.
Чтобы понять этот процесс, обратитесь к иллюстрации справа. Это абсолютно идентично предыдущей иллюстрации, хотя теперь считается, что свет с круговой поляризацией вверху приближается к поляризатору слева. Из иллюстрации можно заметить, что левосторонняя горизонтальная (если смотреть по направлению движения) составляющая опережает вертикальную составляющую и что, когда горизонтальная составляющая задерживается на четверть длины волны, она преобразуется в проиллюстрированный линейно поляризованный свет. внизу и будет проходить через линейный поляризатор.
Существует относительно простой способ понять, почему поляризатор, который создает заданную направленность циркулярно поляризованного света, также передает такую же направленность поляризованного света. Во-первых, учитывая двойную полезность этого изображения, начните с представления, что свет с круговой поляризацией, отображаемый вверху, все еще покидает четвертьволновую пластину и движется влево. Заметьте, что если бы горизонтальная составляющая линейно поляризованного света была дважды задержана на четверть длины волны, что составило бы полную половину длины волны, результатом был бы линейно поляризованный свет, который находился бы под прямым углом к входящему свету. Если бы такой ортогонально поляризованный свет был повернут в горизонтальной плоскости и направлен обратно через секцию линейного поляризатора кругового поляризатора, он явно прошел бы, учитывая его ориентацию. Теперь представьте себе свет с круговой поляризацией, который уже однажды прошел через четвертьволновую пластинку, повернулся и снова направился обратно в сторону кругового поляризатора. Пусть теперь этот свет представляет свет с круговой поляризацией, показанный вверху. Такой свет будет проходить через четвертьволновую пластинку во второй раз, прежде чем достигнет линейного поляризатора, и при этом его горизонтальная составляющая будет задерживаться во второй раз на одну четверть длины волны. Независимо от того, задерживается ли эта горизонтальная составляющая на одну четверть длины волны за два отдельных шага или на полную половину длины волны сразу, ориентация результирующего линейно поляризованного света будет такой, что он проходит через линейный поляризатор.
Если бы это был правосторонний свет с круговой поляризацией по часовой стрелке, приближающийся к круговому поляризатору слева, его горизонтальная составляющая также была бы задержана, однако полученный линейно поляризованный свет был бы поляризован вдоль оси поглощения линейного поляризатора и не Прошло.
Чтобы создать круговой поляризатор, который вместо этого пропускает правосторонний поляризованный свет и поглощает левосторонний свет, нужно снова повернуть волновую пластину и линейный поляризатор на 90 ° относительно друг друга. Легко понять, что, меняя положение осей передачи и поглощения линейного поляризатора относительно четвертьволновой пластины, можно изменить направление передачи поляризованного света и его поглощение.
Однородный круговой поляризатор
Однородный круговой поляризатор пропускает одну руку круговой поляризации без изменений и блокирует другую. Это похоже на то, как линейный поляризатор будет полностью пропускать один угол линейно поляризованного света без изменений, но полностью блокирует любой линейно поляризованный свет, который был ортогонален ему.
Однородный круговой поляризатор можно создать, поместив линейный поляризатор между двумя четвертьволновыми пластинами. В частности, мы берем описанный ранее круговой поляризатор, который преобразует свет с круговой поляризацией в свет с линейной поляризацией, и добавляем к нему вторую четвертьволновую пластину, повернутую на 90 ° относительно первой.
Обратите внимание, что не имеет значения, в каком направлении проходит свет с круговой поляризацией.