什么是線偏振鏡?什么是圓偏振鏡�
我們知�,光是一種電磁波,是由與傳播方向垂直的電場和磁場交替�(zhuǎn)換的振動形成�。它與無線電波沒有本�(zhì)的區(qū)別,僅波長更短一些而已。這種振動方向與傳播方向垂直的波我們稱之為橫波。聲波是靠空氣或別的媒質(zhì)前后壓縮振動傳播�,它的振動方向與傳播相同,這類波我們稱之為縱波�
圖一:光是一種電磁波
橫波有一個特性,就是它的振動是有極性的。在與傳播方向垂直的平面�,它可以向任一方向振動。我們一般把光波電場振動方向作為光波振動方向。如果一束光線都在同一方向上振�,我們就稱它們是偏振�,或�(yán)格一�,稱為完全偏振光。一般的自然光在各個方向振動是均勻分布�,是非偏振光。但是,光滑的非金屬表面在一定角度下(稱為布儒斯特角,與物�(zhì)的折射率有關(guān))反射形成的眩光是偏振光。偏離了這個角度,就會有部分非偏振光混雜在偏振光里。我們稱這種光線為部分偏振光。部分偏振光是有程度�。偏離的角度越大,偏振光的成分越�,最終成為非偏振光。在以下的原理性討論中,我們將不嚴(yán)格區(qū)分偏振光和部分偏振光�
圖二:自然光和部分偏振光
許多偏振光在攝影中是有害�。玻璃表面的反射�,使我們拍攝不到玻璃櫥窗里面的東西,水面的反射光使我們拍攝不到水中的�,樹葉表面的反射光使樹葉變成白色,等等。晴空的藍天在與太陽方向�90度的垂直方向散射的也是偏振光,它使藍天變的不那么幽深。如果消除了這些偏振�,許多照片會顯得顏色更加飽和,畫面更加清��
能夠濾除偏振光的濾鏡叫做偏振�。普通的偏振鏡叫做線偏振�(PL�)。把偏振鏡裝到鏡頭的前端,仔�(xì)旋轉(zhuǎn)偏振鏡,使得有害眩光減至最小甚至消�,這樣就能拍攝出沒有眩光的照片�。如果拍攝藍�,天會顯得更�、更暗。偏振鏡不止濾掉了偏振光,還把非偏振光中的與偏振光振動方向相同的部分也濾掉了。所�,使用偏振鏡以后,一般要增加一檔以上的曝光��
但是,在AF(自動聚焦)和AE(自動曝光)相機中,一部分光線要被反射到測光元件上�。如果這些光線是通過半反射鏡反射出去的,而這半反射鏡又是用非金屬材料鍍膜形成的,它們反射的光線就是偏振�。在這類相機�,如果使用了普通的線偏振鏡,透過鏡頭的偏振光射到半反射鏡�,如果角度合�,會正常反射出來。如果角度不合適,又會沒有光線反射出來。因�,AE有可能不�(zhǔn),AF有可能失�。另�,有的相機取景器中有液晶顯示�。某些相機的液晶顯示器是靠透過鏡頭的光線照明的。如果鏡頭使用了線偏振鏡,這種液晶顯示器就會失效�
如何使偏振鏡既能濾掉有害的偏振光,又能使�(jīng)過偏振鏡進入鏡頭的光線成為非偏振光呢?這種情況下就要使用圓偏振�(CPL�)�。圓偏振鏡可以看作由兩部分組成:前一部分是一個普通的線偏振鏡,能夠濾除某個振動方向的偏振�。后一部分有旋光作用,使得透過它的偏振光振動方向在一個圓周上旋轉(zhuǎn)。這種特殊的偏振光稱為圓偏振光,圓偏振鏡也因此而得�。圓偏振光對于絕大多�(shù)光學(xué)元件來說,與非偏振光沒有什么區(qū)�,所以圓偏振鏡可以在任何相機上使用�
利用這個原�,很容易識別一個偏振鏡到底是PL,還是CPL。把偏振鏡安裝鏡頭的一方靠近眼睛,透過偏振鏡看非金屬的反光。轉(zhuǎn)動偏振鏡到某個角度,反光會明顯減弱甚至消�。把偏振鏡反過來作同樣的實驗,PL鏡會看到同樣的結(jié)�,而CPL鏡就和普通的墨鏡差不多。如果把兩個線偏振鏡重疊起來,�(zhuǎn)動到互相垂直的方向,透過頭一個偏振鏡的偏振光會被第二個偏振鏡完全濾除,效果是完全不透光。轉(zhuǎn)動其中的一�,透光率會逐漸增加,好象一個可變灰度鏡(可能會有一點偏�)!如果其中一個是CPL,CPL一定要放到后面!前面的偏振鏡如果是CPL,就看不到這個現(xiàn)象�
許多變焦鏡頭尤其是一些低檔的變焦鏡頭常常使用旋轉(zhuǎn)前片的方法調(diào)焦。這種鏡頭使用偏振鏡十分困難:需要把相機安裝在牢固的三腳架上,一只手固定�(diào)焦環(huán),另一只手�(zhuǎn)動偏振鏡,眼睛還要在取景器中看效�。所以如果經(jīng)常使用偏振鏡,尤其是喜歡拍攝�(fēng)�,購買鏡頭時除了價格、成像質(zhì)量等因素�,前片是否旋�(zhuǎn)也是一個選購的因素�
偏振鏡不是萬能的。如果陽光角度不合適,非金屬表面反射的眩光可能偏振光成分很小。例如,拍攝樹葉往往不能消除所有反光。如果使用超廣角鏡頭,很難在畫面中取得一致的效果。尤其拍攝天空時,與太陽夾角�90度的方向壓的很暗,而其它方向幾乎沒有效果,造成天空顏色和亮度不均勻。拍攝水面時,部分水面沒有反�,而另一部分反光很強。偏振鏡由于有轉(zhuǎn)動部�,厚度較大,用在超廣角鏡頭上有可能擋�。使用偏振鏡�,由于需要轉(zhuǎn)動濾�,不宜使用遮光罩,應(yīng)�(dāng)盡量把相機放在陰影中拍攝�
線偏振鏡與圓偏振鏡價格差異很大。一臺相機能否使用PL,要通過試驗來確�。首先確定AF:轉(zhuǎn)動PL鏡到不同方向,半按快門開啟自動對焦(有的機身有專門AF啟動按鍵)。如果任意方向都能正常自動聚�,說明這種機身能夠使用PL鏡實�(xiàn)AF功能。反�,如果某個方向AF失靈,那就必須購買CPL鏡了!再試驗AE:鏡頭前面裝上PL鏡后,垂直對著均勻白墻測�。旋�(zhuǎn)PL鏡到不同方向,仔�(xì)觀察測光值是否有變化。如果有變化,只好購買CPL�!如果AE和AF都沒有問�,以后也不打算購買別的機�,那就可以購買PL鏡了!
圖三(a):未使用偏振鏡拍攝的植物
圖三(b):使用偏振鏡拍攝的植�
圖四(a):未使用偏振鏡拍攝的物品
圖四(b):使用偏振鏡拍攝的物�
圖五(a):未使用偏振鏡拍攝的水面
圖五(b):使用偏振鏡拍攝的水�