Вопрос по циркулярному поляру.

Всего 22 сообщ. | Показаны 1 - 20
Вопрос по циркулярному поляру.
Пришло время прикупить поляризатор. После прочтения статей в инете всё-же осталось пара вопросов. Первый - по физике. Как я понимаю, циркулярный поляризатор поворачивает вектор поляризации на определенный градус на каждом периоде волны. Что при этом происходит с поляризацией? Ведь свет не становится неполяризованным. А в какой-же тогда плоскости он поляризован после циркулярного поляра?
И второй вопрос. Циркулярные поляры нужны для систем с автофокусом, сложным замером. Т.е. там, где стоят полупрозрачные зеркала. В FAQ-е по ОМ я вычитал, что и для этих систем тоже нужен циркулярный поляризатор (имеется полупрозрачное зеркало). В магазине-же махнули рукой и сказали "Бери любой и все будет работать". Естественно, меня такой подход не устроил. Может, кто использовал с ОМ-ками линейный и циркулярный поляры, пожелитесь опытом.

Удачи. Юра.
Re: Вопрос по циркулярному поляру.
[quote:a25b2f1bb9="Anonym"]Циркулярный поляризатор не имеет никакого отношения к циркулярной поляризации. Цирк. пол-р - это склейка "бутерброд" из обычного линейного поляризатора и деполяризатора. В итоге в фотоаппарат попадает неполяризованный свет.[/quote:a25b2f1bb9]

Тогда не понятен смысл применения такого поляризатора.
Так для фото главное не то, что он поляризует на выходе, а то, что отсекает поляризованный свет на входе.
Re: Вопрос по циркулярному поляру.
[quote:35a31d6165="Вячеслав"]
Дело не в полупрозрачных зеркалах, [/quote:35a31d6165]

В них родимых
Re: Вопрос по циркулярному поляру.
[quote:cc1356145a="Anonym"]Циркулярный поляризатор не имеет никакого отношения к циркулярной поляризации. Цирк. пол-р - это склейка "бутерброд" из обычного линейного поляризатора и деполяризатора. В итоге в фотоаппарат попадает неполяризованный свет.[/quote:cc1356145a]
К сожалению многоуважаемый Гость, строго говоря не прав. Основная компонента света на природе не поляризована, а вот отраженный (от стекла, воды и проч.) свет частично линейно поляризован. Также есть небольшая доля линейно поляризованного света от неба в яркую солнечную погоду, вызванная перерассеянием солнечного света в атмосфере и зависящая от относительных направлений линии съемки и солнца. Пленка не чувствительна к поляризации света, а вот некоторые элементы измерительной аппаратуры в фотоаппарате - чувствительны к направлению плоскости поляризации линейно-поляризованного света. Конкретно что и как чувствительно - это не важно сейчас, главное что таковое имеет место быть. Однако, как я упоминал, доля линейно поляризованного света обычно мала и не вносит существенных ошибок в процесс измерения, хотя блики и могут сильно попортить снимок. Чтобы задавить блики или притемнить небо, пользуются тем что свет от них частично поляризован, и используют линейный поляризатор. Он позволяет полностью задавить (или частично придавить, или пропустить через себя беспрепятственно) линейно поляризованную компоненту света - это задается относительным углом между плоскостью поляризации света и оптической осью поляризатора (ось глазами не видна!). Проще говоря, желаемое достигается вращением поляризационного фильтра в своей оправе. Интенсивность неполяризованной компоненты света при этом равномерно уменьшается в 2 раза независимо от угла поворота поляризатора. И все бы хорошо, да вот беда - по выходе из поляризатора свет ВСЕГДА и ПОЛНОСТЬЮ линейно поляризован (на 100%, может 99% - определяется качеством поляризатора), независимо от того был ли на его входе поляризованный свет или неполяризованный. И вращая поляризатор и придавливая нежелательную компоненту отраженного (и посему линейно поляризованного) света, вы при этом меняете плоскость поляризации света после поляризатора, т.е. в тушке камеры. Линзе и пленке это без разницы, а вот для элементов экспозамера это критично. Чтобы эту критичность убрать, после поляризатора ставят 1/4 волновую пластинку (а не деполяризатор, таковых не знаю). Получается действительно "бутерброд". 1/4 волновая пластинка при правильной геометрии превращает линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный. На выходе этого "бутерброда" свет тоже поляризован на 100%, но уже циркулярно поляризован, плоскость поляризации у него отсутствует как класс. В таком случае крути поляризатор сколько влезет, а на выходе все одно - циркулярно поляризованный свет, чью поляризационные характеристики не зависят от угла продольного поворота поляризатора. И всем (линзе, пленке, экспозамеру, фотографу, ...) ляпота.
Re: Вопрос по циркулярному поляру.
[quote:db43a1d185="NikolayV"][quote:db43a1d185="Anonym"]Циркулярный поляризатор не имеет никакого отношения к циркулярной поляризации. Цирк. пол-р - это склейка "бутерброд" из обычного линейного поляризатора и деполяризатора. В итоге в фотоаппарат попадает неполяризованный свет.[/quote:db43a1d185]
К сожалению многоуважаемый Гость, строго говоря не прав. Основная компонента света на природе не поляризована, а вот отраженный (от стекла, воды и проч.) свет частично линейно поляризован. Также есть небольшая доля линейно поляризованного света от неба в яркую солнечную погоду, вызванная перерассеянием солнечного света в атмосфере и зависящая от относительных направлений линии съемки и солнца. Пленка не чувствительна к поляризации света, а вот некоторые элементы измерительной аппаратуры в фотоаппарате - чувствительны к направлению плоскости поляризации линейно-поляризованного света. Конкретно что и как чувствительно - это не важно сейчас, главное что таковое имеет место быть. Однако, как я упоминал, доля линейно поляризованного света обычно мала и не вносит существенных ошибок в процесс измерения, хотя блики и могут сильно попортить снимок. Чтобы задавить блики или притемнить небо, пользуются тем что свет от них частично поляризован, и используют линейный поляризатор. Он позволяет полностью задавить (или частично придавить, или пропустить через себя беспрепятственно) линейно поляризованную компоненту света - это задается относительным углом между плоскостью поляризации света и оптической осью поляризатора (ось глазами не видна!). Проще говоря, желаемое достигается вращением поляризационного фильтра в своей оправе. Интенсивность неполяризованной компоненты света при этом равномерно уменьшается в 2 раза независимо от угла поворота поляризатора. И все бы хорошо, да вот беда - по выходе из поляризатора свет ВСЕГДА и ПОЛНОСТЬЮ линейно поляризован (на 100%, может 99% - определяется качеством поляризатора), независимо от того был ли на его входе поляризованный свет или неполяризованный. И вращая поляризатор и придавливая нежелательную компоненту отраженного (и посему линейно поляризованного) света, вы при этом меняете плоскость поляризации света после поляризатора, т.е. в тушке камеры. Линзе и пленке это без разницы, а вот для элементов экспозамера это критично. Чтобы эту критичность убрать, после поляризатора ставят 1/4 волновую пластинку (а не деполяризатор, таковых не знаю). Получается действительно "бутерброд". 1/4 волновая пластинка при правильной геометрии превращает линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный. На выходе этого "бутерброда" свет тоже поляризован на 100%, но уже циркулярно поляризован, плоскость поляризации у него отсутствует как класс. В таком случае крути поляризатор сколько влезет, а на выходе все одно - циркулярно поляризованный свет, чью поляризационные характеристики не зависят от угла продольного поворота поляризатора. И всем (линзе, пленке, экспозамеру, фотографу, ...) ляпота.[/quote:db43a1d185]


Огромное спасибо за подробный ответ. Все теперь ясно. Один вопрос остался - почему "Интенсивность неполяризованной компоненты света при этом равномерно уменьшается в 2 раза независимо от угла поворота поляризатора..."?
Еще чуть о поляризации света
[quote:387361e89e="Юра."]...Один вопрос остался - почему "Интенсивность неполяризованной компоненты света при этом равномерно уменьшается в 2 раза независимо от угла поворота поляризатора..."?[/quote:387361e89e]
На самом деле каждый отдельный из огромного множества фотонов (квантов света, частичек света и т.п.) что формируют изображение, имеет свою собственную поляризацию. Т.е. каждый фотон всегда поляризован. Это как длинную веревку - один конец привязали к стене (дереву), за другой конец натянули и дернули быстро вверх-вниз: по веревке побежал вертикальный горб - вертикально поляризованная волна. А если дернуть вбок, то и горб будет расположены горизонтально - горизонтально поляризованная волна. Это и есть механическая
иллюстрация поляризации света. Круговым вращением руки возбудите волну с круговой поляризацией. Волна на веревке поперечная - то есть волна движется вдоль веревки, а вот смещение (горб) расположены поперечно веревке. У света все абсолютно так же. Для простоты можно считать что все фотоны линейно поляризованы, летят вдоль оси объектива, а плоскости их поляризации проходят через ось объектива по его диаметру -как дверь (плоскость поляризации) через свои ось-петли. А когда говорят о неполяризованном свете то имеют в виду что каждый в отдельности фотон конечно же поляризован, но плоскости поляризации огромного числа фотонов намешаны равномерно, так что в среднем любое направление равнозначно, для любого желаемого направления всегда найдется достаточно фотонов с этим направлением поляризации. У поляризатора есть своя оптическая ось (линия, условно говоря прочерченная как диаметр поляризационного фильтра - этакая невидимая прямая царапина от края и до другого края). Если направление этой оси поляризатора совпадает с направлением поляризации фотона - свет (фотон) проходит через поляризатор беспрепятственно. Если же они перпендикулярны - то фотон полностью поглощается. Если промежуточный случай - то "частично поглощается" в соответствии с величиной, насколько их плоскости не совпадают. Кавычки в "частично поглощается" поставил так как физически это не совсем грамотно, но суть проще пояснить именно так. Поэтому поляризатор пропускает фотоны с одним направлением поляризации и полностью поглощает фотоны с другим (перпендикулярным) направлением. Поскольку их намешано равномерно, то и получается половина от числа падающих фотонов. Покрутили поляризатор - поменяли направление его оси - те фотоны что раньше проходили безпрепятственно, теперь поглотятся, а те что раньше поглощались - пройдут беспрепятственно. Но и тех и других в среднем одинаково для неполяризованного света. А вот когда все фотоны поляризованы одинаково, все в одной плоскости, то тогда: покрутили поляризатор - все фотоны прошли беспрепятственно (ось поляризатора и плоскость поляризации всех фотонов совпадает), Повернули поляризатор на 90 градусов - все фотоны поглотились.
Спасибо всем кто дочитал столь скучное объяснение до конца :) .
Я дочитал.
Большое спасибо за ликбез по физике.
Удачи.
Я тут нажил на праздниках фильтр циркуляр от Минолты и тоже возникли вопросы. Принес я его домой поздно вечером, руки соответствено чесались. Накрутил фильтр, взял у своей любимой сковородку Тефаль с хромированой крышкой, поставил под настольную лампу, сижу кручу фильтр блик меняется, скрутил фильтр стал изменять угол камеры к сковородке и получил тот же эфект. Вспомнил что читал что воду хорошо снимать, нашел лужу, проделал все вышеописаное что и со сковородкой, только с разницей вижу не вижу дно, тот же эфект. Сам вопрос может я чет не так понял, но эфект поляра мне удается добится и без него. На что еще нарвался фильтр на 55мм, стандартная крышка обьектива на фильтр не подходит, могли бы в комплекте и крышку давать. Как выгленит солнышко пойду стекло поснимаю.
Фома-неверующий
Сначала поправлю себя - оказывается есть такой термин: "деполяризатор". Однако он работает довольно хитро, и все-таки превращает каждый поляризованный фотон опять же в поляризованный, а деполяризационный эффект возникает только после усреднения - либо по спектру, либо по всей аппертуре (поперечному сечению) деполяризатора (зависит от их типа). И то и другое для фото неудобно, так что - 1/4 волновая пластинка и циркулярно поляризованный свет на выходе.
[quote:a5b2c6a8c4="Udod"]Не половина, а корень_из_двух... всё остальное верно.[/quote:a5b2c6a8c4]
Не корень из двух а половина... Так что все верно... Прежде всего хочу заметить что мне очень не хочется поправлять многоуважаемого Udod-а, чьи комментарии на форуме всегда очень толковы и интересны (IMHO), но в данном случае истина дороже. Правильно отмечалось про разложение вектора на две составляющие, одна из которых паралельна оси поляризатора, а другая - перпендикулярна. Проходит только паралельная составляющая, равная E*cos(f), где f - угол между плоскостью поляризации линейно поляризованного света и осью поляризатора, а E - амплитуда колебаний падающей волны. Однако интенсивность света (то, на что и реагируют фотоприемники и фотопленка в частности) пропорциональна КВАДРАТУ амплитуды колебаний. Откуда и получаем известную формулу I=Io*(cos(f))^2, то есть пропорционально квадрату косинуса угла. Это - когда падает линейно поляризованный свет. А для падаюшего неполяризованного света надо усреднить квадрат косинуса угла по всем углам, что и дает половинку. Кстати, из-за квадратичной зависимости сигнала от амплитуды колебаний и возникает интерференция-дифракция. Принцип суперпозиции справедлив именно для смещений (колебаний как таковых), а меряем сигнал - квадрат амплитуды колебаний.
(a+b)^2=a^2+b^2+2ab, так вот именно 2ab и отвечает за интерференцию.
Однако никто не обязан верить именно мне. Поэтому в дополнение сошлюсь на книгу "Introduction to modern optics" by Grant R. Fowles (извините что англоязычная). На стр. 27 приведена формула I=Io*(cos(f))^2, и далее: "For unpolarized light all values of "f" occur with equal probability. Therefore, the transmission factor of an ideal linear polarizer for unpolarized light is just the average value of (cos(f))^2 namely 1/2". Перевод:
"Для неполяризованного света все значения угла "f" являются равновероятными. Следовательно, коэффициент пропускания идеального линейного поляризатора есть просто среднее значение (cos(f))^2, а именно - 1/2." Для реального поляризатора коэффициент пропускания будет еще хуже, и не удивлюсь если не в два а в три и более раз хуже - как Вы и писали.
А то что призма Рошона с фотодетектором и парой линз дают другой результат - так это надо посмотреть где собак копался. Однако пока все наша практическая жизнь убеждает в справедливости основополагающих принципов классической оптики и уравнений Максвелла - и ТВ работает, и линзы Минолта ( :) ) хорошие делает, и сигнал со спутников соответствующие ведомства правильно дешифруют видя сверху все что хотят и проч. и проч. и проч.
Удачи всем.
Re: Фома-неверующий
[quote:12506f1ab9="Udod"]...студент, падла, довёл...[/quote:12506f1ab9]
Ага, студенты все такие, поубывав бы чтоб не мучили людей почем зря... :)
Как непатриотично !!! :-))))))
[quote:b3c31df327="NikolayV"] Однако никто не обязан верить именно мне. Поэтому в дополнение сошлюсь на книгу "Introduction to modern optics" by Grant R. Fowles (извините что англоязычная). На стр. 27 приведена формула I=Io*(cos(f))^2 ...[/quote:b3c31df327]
А ,например, на Сивухина или Савельева (все "Курс Общей физики") Вас не тянет сослаться? :) :) :)
Re: Как непатриотично !!! :-))))))
[quote:044d010528="Alexander Ye"] А ,например, на Сивухина или Савельева (все "Курс Общей физики") Вас не тянет сослаться? :) :) :)[/quote:044d010528]
Очень тянет, да вот дотянуться не могу... Корректно сослаться - это означает в данную минуту книгу держать в руке и дословно из нее перепечатать кусок текста. Лично мне это было бы даже проще, печатать меньше, да вот нет здесь, в библиотеке Хиросимского университета, этих книг, да еще на русском. А мои по-возможности передачи в Москву необходимой кому-то фотомелочевки (и не только) - это как раз на эту тему (IMHO) :) . Однако надо заметить что не все просьбы пока выполнил :( .
Вы не авторизованы

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтоб иметь доступ к полному функционалу сайта