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什么叫偏振镜?偏振镜的作用?如何在摄影过程中使用偏振镜?

时间:2019-02-14    点击: 次    来源:网络    作者:户外摄影 - 小 + 大

什么叫偏振镜?偏振镜在摄影过程中起到什么作用?

偏振镜的定义:

偏振镜 (Polarizer),也叫偏光镜,简称 PL 镜,是一种滤色镜。偏振镜的除色功用是能有选择地让某个方向振动的光线通过,在彩色和黑白摄影中常用来消除或减弱非金属表面的强反光,从而消除或减轻光斑。例如,在景物和风光摄影中,常用来表现强反光处的物体的质感,突出玻璃后面的景物,压暗天空和表现蓝天白云等。

根据过滤偏振光的机理不同,偏光镜可以分为 圆偏光镜 (Circular Polarizer, 简称 CPL) 和 线偏光镜 (Linear Polarizer, 简称 LPL) 两种。

偏振镜可以消除部分反射光,提高拍摄影像的清晰度和表现力。可以消除从水面或玻璃等光泽表面反射的光线。另外还可以增加色彩饱和度,使蓝天、绿叶、山脊和建筑等的色彩更鲜艳。

偏振镜由两片光学玻璃夹着一片有定向作用的微小偏光性质晶体(如云母)组成。还有另一种制造方法,两片光学玻璃之间的夹层涂有聚乙烯膜或聚乙烯氰一类的结晶物,这一聚合物涂层可产生极细的栅栏状的结构,好像是一道细密的栅栏,只允许振动方向与缝隙相同的光通过。再将这两片玻璃各自独立地安装在可以旋转的环圈里,通过旋转其中一镜片便可以消除被摄物体表面的偏振反射光。这层涂膜会逐渐老化失效,而且受潮、撞击和震动也会缩短使用寿命。


UV镜是什么?


UV镜又叫做紫外线滤光镜,即UltraViolet。通常为无色透明的,不过有些因为加了增透膜的关系,在某些角度下观 看会呈现紫色或紫红色。许多人购买UV镜来保护娇贵的镜头镀膜,其实这仅仅是它的一项附属功能。UV镜能减弱因紫外线引起的蓝色调。同时对于数码相机来说,还可以排除紫外线对CCD的干扰,有助于提高清晰度和色彩的效果。但是由于CMOS的普及,对紫外线的敏感度大大减小,所以如今uv镜的作用越来越小,质量一般的uv镜有时还可能会起到负面的作用。

根据过滤偏振光的机理不同,
偏振镜使用前后对比效果


    偏光镜可以分为圆偏光镜(简称CPL)和线性偏光镜(简称LPL)两种,这两种的作用是相同的。LPL主要用于老式的手动对焦相机。出现较晚的CPL增加了一层1/4波长的薄膜,这种薄膜有一种特殊的性质,可以对一个方向(假设为x)的偏振电矢量产生π/2相移,而对与它垂直方向(假设为y)的电矢量没有任何作用。所以可以使上述偏振光沿x和y的角平分线方向通过1/4波片,于是出射光线就是一束有两种偏振方向垂直,相位差π/2的偏振光合成的光线了,也就是所谓的圆偏振光。这种设计使得其更适合新式的自动对焦和自动曝光相机。因此, 采用 AF 镜头 (自动调焦功能的交换式照相机镜头) 的相机,都采用CPL作为偏光镜。在一些光线条件下,线性偏光镜有可能误导机内测光元件进行测光,因此DC和大多数自动对焦相机都使用圆偏光镜。
PL镜的作用是过滤反射光线,增加成像反差。其工作原理是选择性地过滤来自某个方向的光线。通过过滤掉漫反射中的许多偏振光,从而减弱天空中光线的强度,把天空压暗,并增加蓝天和白云之间的反差。具体实拍时要看着取景器并旋转前镜,取景器中天空最暗时的效果最明显,最暗与最亮相差90度。你可根据需要转到最暗与最亮间的任意角度
偏振镜
偏振镜

PL镜也可以有效减弱或者消除非金属表面的反光,这种反射光是典型的偏振光(金属表面反射回的光线不是偏振光,偏光镜对其不起作用),通过调整偏光镜就可以滤掉这一部分的反光,从而改善被摄物体的画质,并提高画面的清晰度。例如,通过使用偏光镜,可以减弱水面的反光,从而清晰的拍摄到水中的鱼。在拍摄这样的场景时,光源的投射角度与相机拍照的角度要趋近一致,并且其最大的偏折角度需介于30~40度之间。使用的时候可以通过慢慢转动滤镜前组的镜片来进行调整,力求把景物表面的反光降到最低程度。
另外,偏光镜可以有效提高色彩的饱和度,提高反差,这是因为偏光镜可以吸收大气中雾气或灰尘反射出的各种方向的杂光,从而使拍摄出的影像更加纯净。例如,在拍摄花卉静物等摄影中,经常使用偏光镜去拍色彩艳丽的照片。在风景摄影、花卉摄影和拍摄某些特定

偏振镜
的反光比较强烈的景物时很有用处。偏光镜运用在拍摄风景照时,对云层的描绘有极好的效果。蓝色天空的光线折射率比被白云散射后的光线来得大。利用偏光镜也可以使绿叶的颜色更饱和及消除低角度拍摄城市景物的翳雾。
偏振镜由镜片主体和一个与它相连并可旋转的后座框两部分组成,镜片主体由极细的水晶玻璃组成光栅。旋转时,偏振镜的光栅将那些不与它平行的偏振光线阻挡。因此,偏振镜能够控制和选择记录与它平行的反射光(此反射光为偏振光)数量。这就是偏振镜能够消除或减弱非金属表面反光的道理。但大多数偏振镜有一点偏蓝色。同时在用与拍摄时也会阻挡与偏振光振动方向相同的部分非偏振光。为避免画面色彩过于平淡,一般要增加一档以上的曝光量。

偏振镜的区别

偏振镜有两种。一种是线偏振镜,又称普通偏振镜,英文标志为LPL;另一种是圆偏振镜,英文标志为CPL。LPL外观呈灰色,它能让与其偏振方向同向的线偏振光通过约80%,而令与其偏振方向垂直振动的线偏振光透过不足1%。
CPL的外观呈灰色,是由一片线偏振镜与一片四分之一波片(为特殊双折射材料)胶合而成。该四分之一波片的光轴与线偏振镜的偏振光振动方向形成45°角。光线

偏振镜的分析原理
自线偏振镜一段射入为正向,自四分之一波片一端射入为反向。正向射向圆偏振镜的自然光,先后通过线偏振镜和四分之一波片后,即成为圆偏振光。根据线偏振镜之偏振方向与四分之一拨片光轴成45°夹角时的相对方位不同,可产生右旋圆偏振光或左旋圆偏振光。
一般说来,线偏振镜和圆偏振镜都可以满足摄影的基本要求。不过,LPL会影响测光和自动聚焦,一般不适合自动化程度较高的数码相机使用。因为数码相机大都具有自动对焦和自动曝光的功能,在这些相机上,一部分光线要被反射到测光元件上去。如果这些光线是通过半反射镜反射出去的,而这半反射镜又是有镀膜的非金属材料制成的,它们反射的光线就是偏振光。自动化程度较高的数码相机使用普通的线偏振镜,部分光线信息会被滤除,从而有可能导致AE(自动曝光)不准,AF(自动对焦)有可能失控。然而,CPL在这类相机上却能工作地很好。


如何选择偏振镜
CPL相对于PL比较贵,如果相机可以用PL,就没必要买CPL。可以试验一下看自己的相机能否使用PL,首先试验AF:转动PL镜到不同方向,半按快门开启自动对焦(有的机身专门有AF按键)。如果任意方向都能正常自动对焦,说明这种机身能够使用PL镜实现AF功能。反之,如果某个方向AF失灵,那就必须买CPL;再实验AE:镜头前面装PL镜后,垂直对着均匀的白墙测光。旋转PL镜到不同方向,仔细观察测光值是否有变化。如果有变化,也只能买CPL。

如何使用偏振镜


使用偏振镜的场合:
使用偏振镜前后照片对比

1、清澈的蓝天,想把蓝天拍摄的更蓝。
2、清澈的蓝天,蓝天给所有景物都染上了一层蓝色。想消除景物上的蓝色,使得景物更饱和。
3、当拍摄水中物体时水面反光而看不清物体。想拍摄清水中的物体,例如游鱼;或者想让水面暗一些。
4、拍摄静物,想消除物体表面的反光。
5、想透过玻璃拍摄后面的东西。

偏振镜使用后的效果:


1、改善蓝天影调和色调。偏振镜可在不影响或基本不影响景物其它部分原有影调(如明暗对Lb、黑白反差)和色调(如色彩还原、色彩对Lb)的情况下,阻挡部分偏振光。因而偏振镜可压暗有偏振光的蓝天的亮度和影调。这既可把天空影调调节得更合适、更恰当,又缩小了天空与地面景物间的反差,使二者间的反差和影调更趋平衡、和谐。同时,偏振镜还可改善蓝天的色调,使彩色照片中的蓝天更蓝、饱和度更高,从而使白云更加突出、更加鲜明。由于整个蓝色天空中,与阳光投射方向成90°的区域上偏振光最强也最多,故早、晚时在南、北方和头顶的天空散射光,以及中午时在北、东、西方(中国南部夏天还包括南方)的天空散射光中均含有大量偏振光。显然,在用偏振镜调节和控制蓝色天空的影调和色调时,欲获得最佳效果,宜使拍摄方向正好与阳光投射方向相垂直(即让摄影者食指与拇指间成90度角,当食指指向太阳时,则摄影者拇指所指方向之蓝天中的偏振光最多,此时用偏振镜拍摄可获得压暗蓝天的最佳效果)。参见上图(使用技巧)所示。用黑白胶片拍摄风光照片时,把偏振镜和黄滤光镜组合后使用,可获得蓝天呈深灰色、而白云鲜明、突出的画面效果。
2、模拟夜景效果。在黑白摄影中,由于偏振镜可压暗有偏振光的蓝天影调,故常与红滤色镜配合,在阳光下用黑白胶片拍摄模拟月夜效果的画面(曝光应适当不足)。在彩色摄影中也常用偏振镜压暗蓝天影调,以在阳光下模拟夜景效果。拍摄时面对与阳光成90。角的蓝天方位,在不加雷登85B的前提下用灯光B型彩色胶片直接拍摄,并通过摄影镜头前的偏振镜把天空影调压暗。为模拟出逼真的月夜效果,拍摄时应使天空曝光不足约1.5级左右,并可用3200K色温的灯光对人物脸部的受光面和背光面,进行各自适当的补光照明。用此法拍摄时虽可进行推拉运动摄影,但不宜进行水平摇摄,以免摇至不同方位角处时,天空密度的变化使影片的模拟“穿帮”。
3、改善非金属物体表面耀斑部位的影像清晰度、质感和色彩饱和度。当一般白光照射到普通物体上时,物体表面将会吸收一部分色光而反射另一部分色光,从而使人眼能从被反射的色光获知该物体的固有色。但是当高强度的白光(如室外阳光)照射到光滑物体表面时,物体除反射出一部分反映物体固有色的色光外,还会把光源发出的全部色光中的相当一部分无吸收地直接反射出(若光源为阳光则这部分反光为不显任何颜色的白光)。在光滑物体的高光部位,后一类反光的强度远远大于前者,从而使物体高光部位形成亮斑、耀斑,淡化了物体本身的色调,使之偏向甚至呈现为光源色,从而使该处物体的色彩饱和度显著下降。例如,阳光下小汽车车顶表面高光部位反射出强烈白光,以至常使该部位的车身颜色不饱和。又如,带露珠、水珠的湿草地的绿色常显得较浅淡,晴天下的某些绿叶、绿草地围大量反射蓝色天光,而呈现出偏淡蓝色冷调的倾向。当物体表面上亮斑的亮度过高(过于耀眼刺目)、面积过大、位置欠佳,或耀斑过多而连成一片时,常常对整个画面的影调、色调产生有害影响,使该亮斑、耀斑处影像的层次、细节、质感、纹理、清晰度以及色彩还原等,受到一定程度的损害,且易干扰观众的视线。在现实生活的很多场合下,非金属物体表面上的亮斑、耀斑处,所反射的能呈现物体固有色的那部分反光为自然光(即未被偏振),而所反射的呈现为光源色的那部分强烈反光却被物体表面偏振了——变为偏振光。显然,此时运用偏振镜可以很容易消除这些偏振光在影像上所
偏振镜形成的亮斑、耀斑,而又能真实记录下该处的固有色调和影调,再现其质感。例如,当拍摄玻璃器皿、瓷器、涂漆后的物体(如家俱、汽车喷漆表面)、打蜡的地板、塑料,表面生长有薄薄蜡质而光滑的绿叶和水果,带大面积水面(如海面、湖面)的风光,以及翻拍美术作品和摄影作品(如照片、油画)、资料等时,摄影者常利用偏振镜并恰当调节其方位,以适当降低,甚至完全消除所摄画面中的亮斑、耀斑,从而挽回该处所损失的细节、层次和色彩。又如,晴天下某些绿叶和水果大量反射蓝色天光,并使之成为线偏振光,因此运用偏振镜并适当调节其方位,可明显减弱这类绿叶、绿草地、水果等所反射的蓝色偏振光,从而可纠正其因反光而呈现出的偏淡蓝色冷调的倾向,使绿色等更趋色饱和。总之.偏振镜可明显减弱、甚至消除某些不透明非金属物体光滑表面,及透明物体表面上的强烈亮斑、耀斑等亮度过高的有害反光。因此偏振镜既可显著改善这类亮斑处的影像清晰度,又可真实展现这类亮斑处被高光所掩盖、遮蔽、冲淡的物体的固有颜色,显著提高其影像的色彩饱和度。从而使所摄影像层次丰富、细节清晰、纹理鲜明、影纹细腻、影调和谐、质感强烈,并且色彩鲜明、浓郁、瑰丽、丰富、悦目。
4、改善透明物体内部或后面之景物的影像清晰度和色彩饱和度。偏振镜还可通过明显减弱、甚至消除透明体光滑表面上的有害反光和镜面像,拍摄厂该透明体内部或后面景物的完整而清晰影像。例如,玻璃表面、水面等透明物体的平滑表面不但容易出现强烈反光,而且还容易映出其面前物体的较清晰影像——镜面像(如水面上的倒影、橱窗玻璃上映现出的行人、街道)。因此当摄影者拍摄水中或橱窗玻璃后面的被摄主体时,上述强烈反光和镜面像具有的掩蔽、妨碍、干扰等不良影响.常使被摄主体的形状和颜色在画面中显得不完整,且非常凌乱、模糊、不清晰,反差减弱。若恰当地运用偏振镜,则可明显减弱、甚至消除上述有害反光和镜面像对被摄主体的干扰和不良影响,使橱窗玻璃、水面等变得更加透明,从而使画面上显现出被掩蔽之被摄主体的清晰影像。
5、在应急情况下可作为ND5中性密度滤光镜的代用品。由于偏振镜只容许与其振动方向相同的光波通过,故各非偏振的色光经偏振镜后,将被均匀滤光而减弱,故在紧急情况下,偏振镜可起相应中性密度镜的作用。例如在光线太强而又必须用较大的光圈或较长快门时间拍摄时使用。
6、一对偏振镜可组成可调减光镜。把一对线偏振镜互相叠合使用时,改变两偏振镜之偏振方向间的夹角,可使其总阻光率改变:当两者偏振方向彼此相同时,总阻光率最小;随着两者偏振方向之夹角的增大,总阻光率也愈来愈大;当两者偏振方向彼此互相垂直时,总阻光率最大。总之,通过两片叠合线倡振镜可获得一系列阻光率值,从而可取代若干片ND镜的作用。故两片叠合偏振镜又称可调中性减光镜,俗称可调减光镜。一线偏振镜与一片位于前方的反向圆偏振镜(或与一片位于后方的正向圆偏振镜)也可构成可调减光镜.把两片线偏振镜互相叠合后放在电影摄影镜头前端,边拍摄边均匀旋转其中一片偏振镜,即均匀改变二镜片之偏振方向间的夹角大小,可拍摄出具有“渐隐”、“渐显”效果的电影画面。注意:两镜片偏振方向的夹角的增大与总阻光率增大之间,并非成线性关系,例如,当该夹角由0。增大至10。时,总阻光率增大的倍数极小(约为1.03倍),而当该夹角由74。增大至84。时,虽仍增加了10。,但总阻光率增大的倍数却急剧上升(约为8倍)。故用两片叠合线偏振镜拍摄“渐隐”效果画面时,随着偏振方向夹角的增大,旋转角速度应逐渐减慢;反之拍“渐显”效果时应愈转愈快。
7、一对偏振镜(片)可消除金属等物体上的强烈耀斑。把一较大的灯用线偏振片与一普通偏振镜分别放置在照明灯前和摄影镜头前,并适当调节二线偏振镜之偏振方向问的相对夹角,则可随意减弱甚至消除被照明之金属物体或非金属物体表面上的强烈耀斑,而又基本不影响该灯对其它部位的照明效果。由于拍摄时尽管
照明的方位和照明光线的入射角度有所差异,但被摄主体亮斑部位的反射光大都为线偏振光,因此只要令摄影镜头前之偏振镜的偏振方向,与灯光前之线偏振片的偏振方向彼此垂直(或夹几十度角),就可全部吸收(或部分减弱)亮斑处所反射的偏振光。而被摄主体非亮斑部位因可使入射的偏振光消偏振,故仍可通过摄影镜头前的线偏振镜,在感光胶片上结成清晰影像。拍摄时一般无需在每一盏照明灯前均加线偏振片,而只需将产生强烈耀斑的那盏灯前加线偏振片即可。此法已被广泛采用在静物摄影、广告摄影、动画摄影等领域。
8、翻拍资料时利用偏振镜和灯用偏振片,消除货料表面(如油画)强烈反光、亮斑的措施如下:在位于照相机两侧且与翻拍平面成40角照明的灯前端,各安装一片灯用偏振片。在摄影镜头上安装一线偏振镜,旋转摄影镜头上的偏振镜,直至一侧照明灯所形成的强烈反光亮斑被消除为止(此时仅该侧灯点亮着)。然后关闭该照明灯并打开另一侧照明灯,旋转该发光之照明灯前的偏振摄影镜头前的偏振镜不可被触动),直至此侧灯光所形成的强反光亮斑也被消除为止。此后即可同时打开二照明灯翻拍了。


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