CPL-фильтр для объективов фотоаппаратов¶
CPL-фильтр (Circular Polarizing Filter, круговой поляризационный фильтр) — оптический аксессуар для объективов фото- и видеокамер, навинчиваемый на переднюю резьбу объектива. Отсекает отражённый от неметаллических поверхностей поляризованный свет, уменьшая блики и повышая насыщенность цвета. Является разновидностью линейного поляризатора, дополненного четвертьволновой пластиной, преобразующей линейно поляризованный свет в круговой.
¶Принцип работы
Свет от природных источников (солнце, лампа накаливания) колеблется во всех плоскостях, перпендикулярных направлению распространения. При отражении от неметаллических поверхностей — воды, стекла, листвы, лакированного дерева — часть волн становится поляризованной: их колебания происходят преимущественно в одной плоскости. CPL-фильтр пропускает только свет с определённой ориентацией колебаний, блокируя остальные.
Фильтр состоит из двух элементов: поляризующей плёнки (обычно на основе йодистого хинолинового кристалла, вытянутого в полимерной матрице) и четвертьволновой пластины. Пластина смещает фазу между двумя взаимно перпендикулярными компонентами световой волны на четверть длины волны, превращая линейную поляризацию в круговую. Это необходимо для корректной работы автофокуса и экспозамера цифровых камер: линейный поляризатор может вызывать ошибки в системах фокусировки, использующих полупрозрачные зеркала и призмы.
Передний элемент фильтра вращается относительно кольца, навинченного на объектив. Угол поворота определяет, какая плоскость колебаний пропускается, что позволяет фотографу регулировать степень подавления бликов вручную.
¶Эффекты применения
Основные визуальные эффекты CPL-фильтра:
- Подавление бликов на воде, стекле, листве, пластике. Поверхности приобретают более глубокий, насыщенный цвет, становятся видны детали под отражением (камни на дне реки, интерьер за стеклом витрины).
- Усиление синего цвета неба — за счёт подавления рассеянного поляризованного света атмосферы. Эффект максимальен при съёмке перпендикулярно направлению на солнце и почти не заметен при съёмке в противосолнечную сторону.
- Повышение контраста и насыщенности растительности: срезается отражённый от листьев свет, из-за которого зелень выглядит блеклой.
- Смягчение дымки в атмосфере, что увеличивает видимость далёких объектов.
Эффективность фильтра зависит от угла между направлением на источник света, объектом и камерой. Максимальное подавление бликов достигается при угле Брюстера (около 56° для стекла); для воды этот угол составляет примерно 53°.
¶Виды поляризационных фильтров
| Тип | Особенности |
|---|---|
| Линейный (PL) | Простейшая конструкция без четвертьволновой пластины. Может вызывать ошибки автофокуса и экспозамера в зеркальных и беззеркальных камерах. Применяется преимущественно в плёночных фотоаппаратах и на кинокамерах. |
| Круговой (CPL) | Линейный поляризатор + четвертьволновая пластина. Совместим с современными системами автофокуса и экспозамера. Стандартный выбор для цифровой съёмки. |
| Квадратные (врезные) | Поляризационная плёнка в рамке, устанавливаемая в систему фильтровых держателей. Применяется с широкоугольными объективами, где навинчиваемый фильтр может давать виньетирование. |
¶Потери света
CPL-фильтр поглощает часть света независимо от угла поворота. Теоретически поляризатор теряет до 50 % света (одна из двух ортогональных компонент), практически потери составляют 1,5–2 EV (экспозиционных ступени). Это требует увеличения выдержки или открытия диафрагмы, что при съёмке динамичных сцен может приводить к смазу или увеличению ISO.
¶Применение
CPL-фильтр наиболее востребован в пейзажной съёмке (небо, вода, растительность), предметной и интерьерной фотографии (стеклянные поверхности, глянцевые материалы), съёмке дикой природы. В видеографии поляризаторы применяются для контроля отражений на окнах и аквариумах.
Фильтр малоэффективен для подавления бликов от металлических поверхностей: металл отражает свет без существенной поляризации. Также он не влияет на отражения от экранов ЖК-дисплеев и OLED, поляризованных на заводе.
¶Выбор и совместимость
Фильтры выпускаются под стандартные диаметры передней резьбы объективов — от 49 до 95 мм и более. Размер подбирается по обозначению ⌀ на корпусе объектива или в паспорте. Для использования на нескольких объективах с разными диаметрами применяют переходные кольца или фильтры большего диаметра с адаптерами.
Производители поляризационных фильтров: B+W, Hoya, Kenko, Marumi, Heliopan, Breakthrough Photography, Zhiyun (для экшн-камер). Ценовой диапазон варьируется от нескольких сотен рублей за базовые модели до 15–20 тысяч рублей за профессиональные многослойные фильтры с просветлением и устойчивым к царапинам покрытием.
¶Ограничения
- При съёмке через лобовое стекло автомобиля или авиалайнера CPL-фильтр не устраняет блики полностью: стекло состоит из нескольких слоёв, отражающих свет с разной поляризацией.
- На сверхширокоугольных объективах навинчиваемый фильтр может вызывать виньетирование; в таких случаях используют врезные системы.
- Неравномерное подавление бликов по кадру при съёмке крупных объектов (например, панорамы неба) — эффект поляризации зависит от угла к солнцу, который меняется в пределах кадра.
Источники:
- Родригес А. «Цифровая фотография. Полный курс»
- Фриман М. «Книга фотографии»
- Руководства по эксплуатации поляризационных фильтров B+W, Hoya, Kenko
- Статьи о поляризации света в учебниках по физической оптике