Probleme mit Polarisationsfiltern

Ich habe zwei billige Polarisationsobjektive für die Kamera gekauft: New View Filtro Polarizzatore Circolare CPL Filter 58 mm pro Kamera (Amazon Italia)

Folgende Beobachtungen habe ich gemacht:

  1. Wenn ich sie nacheinander vor eine gemeinsame Lampe stelle und in jeder möglichen relativen Ausrichtung drehe, bekomme ich NIE völlige Dunkelheit, sondern nur einen leichten Intensitätsverlust und eine Änderung der Lichtfarbe. Früher dachte ich, dass ich bei orthogonalen Polarisationsrichtungen völlige Dunkelheit bekommen sollte, warum ist das nicht so?

  2. Wenn ich andererseits einen von ihnen vor ein Laptop-Display stelle, finde ich leicht eine Orientierung, die vollständige Schwärze ergibt.

Ich habe Probleme, die beiden "Experimente" in Einklang zu bringen: Ich kann davon ausgehen, dass die Filter nicht zu 100% effizient sind, aber warum bekomme ich dann vollständige Schwärze, wenn ich das polarisierte Licht aus dem Laptop-Display filtere?

Ich vermute, dass diese Filter nicht einfach in eine bestimmte Richtung polarisieren, aber selbst wenn ich an zirkulare Polarisation denke, kann ich die Abweichung nicht erklären.

Siehe auch : physical.stackexchange.com/questions/70384/… . Das ist das Verhalten, das Sie für die einfachsten Zirkularpolarisationsanalysatoren erwarten würden (wenn sie jedoch so konzipiert sind, dass sie das Licht zirkular polarisiert statt linear halten , ändert sich das Verhalten durch Hinzufügen eines zweiten QWP am Ende).

Antworten (3)

Sie sind zirkulare Polarisationsfilter. Sie blockieren nur Licht, das bereits polarisiert ist, weshalb Sie sie mit einer Kamera verwenden - um Reflexionen von Fenstern oder Wasser (die polarisiert sind) zu blockieren.

Wenn Sie zwei davon zusammenstellen, wird kein Licht mehr blockiert. Wenn Sie 2 lineare Polarisatoren hätten, würde der erste nur Licht einer Polarisation durchlassen und der andere würde das blockieren – es sei denn, sie wären genau ausgerichtet – dies ist wahrscheinlich das Experiment mit rotierenden Polarisatoren, das Sie gesehen haben.

Der LCD-Bildschirm verwendet Polarisatoren, sodass das von ihm kommende Licht bereits polarisiert ist, und der Zirkularpolarisator blockiert dies, wenn er in die richtige Richtung gedreht wird.

Siehe Alles über Polarisatoren – linear und zirkular

PS-Kameras verwendeten im Allgemeinen Zirkularpolarisatoren, da das Licht mit Spiegeln in der Kamera reflektiert wurde, bevor es einige Sensoren erreichte – dies würde linear polarisiertes Licht blockieren und daher den Messwert verfälschen. Dies gilt nicht wirklich für moderne spiegellose Digitalkameras.

Nur um Ihr Postscript zu verdeutlichen, einige moderne Kameras haben Spiegel (SLRs) und andere nicht (alles andere AFAIK).
Ich hatte den Eindruck, dass das Problem mit linearen Polarisatoren bei bestimmten PDAF-Systemen (Phase Detect Autofocus) liegt, was bedeutet, dass sogar spiegellose Kameras mit PDAF anfällig sein können. Auf jeden Fall lösen Zirkularpolarisatoren dieses Problem recht gut.
@thomasrutter - Die Phasenerkennung hat im Allgemeinen einen anderen Spiegel, um das Licht in den Phasendetektor zu reflektieren, leidet also unter dem gleichen Problem, auch wenn es sich ansonsten nicht um eine Spiegelreflexkamera handelt (eigentlich wird pd-af sowieso nur bei hohen DSLRs verwendet). Der Kontrast-AF kann auf dem Hauptsensor durchgeführt werden, ohne dass andere Optiken im Weg sind
Wenn es sich um Zirkularpolarisatoren handelt, sollten Sie in der Lage sein, Schwärze zu erhalten, indem Sie sie kombinieren, wenn Sie einen umdrehen, oder?
@immibis - ja, obwohl die Schraubengewinde bedeuten, dass Sie es normalerweise nicht so verwenden können. In der Praxis ist der Extinktionsfaktor (Stärke der Blockierung) für einen Filmpolarisator nicht so groß, sodass Sie möglicherweise immer noch einen Prozentsatz des Lichts durchlassen.

Um die Antwort von Martin Beskett zu ergänzen, sind Kamerafilter gerichtet, weil sie zwei Schichten haben. Die äußere Schicht ist ein linearer Polarisator; die innere Schicht ändert die Polarisation von linear zu zirkular. Der Filter wirkt in Normalrichtung als Zirkularpolarisator, in Gegenrichtung jedoch als Linearpolarisator. Um eine vollständige Dunkelheit durch Drehen zweier Filter zu erreichen, müssen Sie die Richtung eines von ihnen umkehren (die Außenseiten müssen einander zugewandt sein). Sie müssten es mit der Hand festhalten, da die Fäden nach außen zeigen würden. Stellen Sie, wie Martin sagte, sicher, dass der Filter, der der Kamera am nächsten liegt, nicht umgekehrt ist, da die Kamera ein zirkular polarisiertes Licht benötigt.

Dies ist ein Foto der Sonnenflecken, aufgenommen mit zwei Polarisatoren (extern umgekehrt) an einem heißen Nachmittag:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wunderbar, in Echtzeit ausprobiert und es funktioniert! THX an alle!

Zirkuläre Polarisation ist etwas, das meiner Schlussfolgerung nach nicht existiert. Diese Art von Filtern besteht aus 2 Schichten, 1 Polarisationsfilter und dahinter eine Schicht, die die Polarisation in 2 verschiedene Winkel aufteilt, diese Materialien bestehen.

Experimentieren Sie also weiter und legen Sie die Vorderseiten der Lenze aneinander, also eine Linse nach hinten. Wenn das immer noch keine völlige Dunkelheit ergibt, machen Sie dasselbe mit den Rückseiten zusammen.

Ich denke, das erste wird funktionieren.

Manchmal werden solche Filter auch in 3D-Brillen verwendet, und auch in LC-Displays wie Taschenrechnern.

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