Применение поляризационных светофильтров

Устранение бликов от неметаллических гладких поверхностей.

То обстоятельство, что все вещества (кроме металлов) при отражении естественного света поляризуют его, открывает большие возмож­ности изменять характер распределения светотени при съемке различных объектов.

Наш глаз не способен отличить поляризованный свет от неполяризованного, но если посмотреть на окружающие нас предметы через поляризационный светофильтр, то мы обнаружим во многих случаях совершенно иное распределение светотени.

Установив поляризационный светофильтр перед объективом телекамеры и ориентировав его соответствующим обра­зом, мы можем снимать предметы, находящиеся в воде, если угол между оптической осью объектива и водной поверхностью будет равен углу полной поляризации. Все отражения и яркие блики от поверхности воды могут быть в значительной мере устранены.

То же самое относится и к случаям съемки через другие проз­рачные среды, как, например, при съемках аквариумов, вит­рин магазинов или застекленных шкафов в музеях и т. п.

Достаточно много вопросов появляется при съемках как застек­ленных, так и незастекленных картин и всевозможных полирован­ных предметов из-за сильных бликов, скрывающих подчас самые важные детали или даже весь объект. Эти трудности могут быть частично преодолены с помощью поляризационного светофильтра установленного перед объективом или перед осветительными приборами.

Для удаления мешающих отражений и бликов при помощи поляризационного светофильтра необходимо устанавливать телека­меру так, чтобы оптическая ось объектива была направлена на бликующую поверхность снимаемого объекта под углом полной по­ляризации, как показано на рис. 16. Эти углы указаны в таблице 1 и составляют для поверхности воды около 53°, а для оконного стекла приблизительно 56°.

Вращая поляризационный светофильтр перед объективом, нуж­но подобрать такое его положение, при котором мешающие отра­жения и блики исчезают. Контроль процесса устранения бликов осуществляется на экране контрольного монитора или через визир телекамеры.

При съемке с поляризационным светофильтром потери света составляют от двух до шести раз, в зависимости от типа поляриза­ционного светофильтра и особенностей снимаемого объекта.

Устанение бликов света от металлических поверхностей.

Металлическая отражающая поверхность меняет направление вращения круговой поляризации света (рис. 17). Естественный свет от источника 1 после прохождения через поляроид 2 становится линейно поляризованным, а проходя пластину «1/4 дли­ны волны» 3,приобретает круговую поляризацию. После отражения от металлической поверхности 4левоциркулярный свет превраща­ется в правоциркулярный (или наоборот), и поляри­затор с круговой поляризацией (такого же типа как 2-3) гасит отраженный свет. Следовательно, имеется возможность пол­ностью погасить поляризованный свет, отраженный металлом или зеркалом, ивыделить свет, который отражают поверхности неме­таллические (деполяризующие свет).

Эта методика позволяет применить способ повышения контраста изобра­жения на экране кинескопа и других аналогичных приборов при их теле- или видеосъемке.

Известно, что контраст изображения снижается, когда экран засвечивается посторонним светом. Но если экран кинескопа накрыть круговым поляризатором, то контраст экранного изображения значительно повышается за счет устранения света, упавшего с наружной сторо­ны. Это происходит потому, что люминофоры не полностью деполя­ризуют свет, отражая до 35% поляризованного света. С помощью кругового поляризатора контраст повышается в десятки раз.

Усиление контрастности облаков на фоне голубого неба.

Если в солнечный день рассматривать разные участки голубого неба че­рез поляризационный светофильтр, вращая его, мы обнаружим, что в определенных направлениях голубое небо становится темнее. Это значит, что солнечный свет, рассеиваемый молекулами воздуха, поляризован. Область неба с наиболее полно выраженной поляри­зацией света находится под углом, равным примерно 90° к линии, соединяющей солнце с этой областью.

Поляризация света радуги – пример еще более эффектный, чем поляризация голубого неба. В этом нетрудно убедиться, рас­сматривая радугу через поляризационный светофильтр. Свет поляр­ного сияния также является поляризованным.

Степень поляризации света в разных зонах небосвода различ­на (от 0 до приблизительно 80%). Свет от неба вблизи солнца не поляризован. Так же не поляризован рассеянный свет, идущий с противоположной стороны небосвода. Когда солнце находится вбли­зи горизонта, при восходе или закате, то наибольшая степень поля­ризации света голубого неба будет на большом круге, плоскость которого проходит через зенит перпендикулярно направлению на солнце. Таким образом, состояние поляризации света в различных точках небосвода зависит от положения солнца, то есть от времени дня.

При телесъемке весьма важным является то обстоятельство, что поляризация света, рассеянного облаками, всегда намного меньше, чем рассеянного ясным голубым небом. Это позволяет с помощью поляризационного светофильтра заметно усилить контрастность облаков на фоне голубого неба. Следует учитывать, что большое влияние на поляризацию света неба оказывает насыщенность атмосферы водяными парами, за­грязненность аэрозолями и т. п.

Если, например, в ясную погоду замечается уменьшение поля­ризации света голубого неба, то это указывает на то, что по небу уже идут весьма слабые, еще незаметные глазу облака, предвещаю­щие изменение ясной погоды на пасмурную.

Состояние земной поверхности также заметно отражается на по­ляризации света чистого голубого неба. Так, например, снежный покров заметно ослабляет поляризацию света неба.

Таким образом, воспользоваться способом усиления контрастности обла­ков на голубом небе с помощью поляризационного светофильтра можно лишь при определенных условиях, а именно:

· когда день ясный и воздух чист

· когда направление оптической оси видео­камеры перпендикулярно линии, соединяющей солнце с серединой участка неба, охватываемого кадром (рис. 18).

Рисунок 18. Расположение видеокамеры по отношению к Солнцу для усиления голубизны неба и выделения облаков.

Получение эффекта плавного затемнения и высветления.

Извест­ные приемы съемки «в затемнение» и «из затемнения» в кинематографе обычно выполняют путем постепенного уменьшения или увеличения экспозиции изменением угла раскры­тия обтюратора кинокамеры или постепенным закры­ванием и открыванием диафрагмы объектива кинокамеры. В практике телесъемок такая методика может сводиться к ручному закрытию и открытию диафрагмы объектива или через режим «Fide». Но чаще всего все необходимые переходы «из зтм», «в зтм», «наплывы» различные по времени выполняются в процессе видеомонтажа.

Аналогичные эффекты «из зтм», «в зтм» можно осуществить также с помощью двух поляризационных светофильтров путем поворота одного из них отно­сительно другого. При этом произойдет плавное изменение коэффициента пропускания света от максимального до минимального («свет, т.е. изображение» – «темнота») и наоборот – от минимального до максимального (из «темноты» к «высветлению» изображения).