数码影象基础-你了解偏振镜吗?

互联网 | 编辑: 徐嘉 2003-04-02 00:00:00原创 一键看全文

偏振镜有什么作用?

我们大家都知道,光在不同折射率的介质的界面上会发生反射和折射。入射角与反射角、折射角的关系分别服从反射定律和折射定律。在非金属的界面上,当反射光线与折射光线成直角时,反射光线将是线偏振光,这就是有名的布儒斯特原理。此时的入射角就称为布儒斯特角。

从下图可以看出,当光线从空气(介质1,严格地说应该是真空)射入介质2时,布儒斯特角的正切值等于介质2的折射率n。由于介质的折射率是与光波长有关的,对同样的介质,布儒斯特角的大小也是与光波长有关的。以光学玻璃折射率1.4-1.9计算,布儒斯特角大约为54-62度左右。当入射角偏离布儒斯特角时,反射光将是部分偏振光。

下面这张照片拍摄时没有加偏振滤镜,玻璃面上的反射光现象很明显。此照片拍摄时相机指向与玻璃大约成45度角。

下面的照片是加上偏振滤镜后拍摄的。相机指向与玻璃仍然是45度角左右。可以看出,虽然偏振滤镜消去了大部分的反射光,但是仍然有一部分反射光存在。这是因为在45度角离布儒斯特角甚远,玻璃面上的反射光是部分偏振光,偏振滤镜无法把这样的反射光全部滤去。

下面这样照片拍摄时调整了相机的位置,使相机与玻璃面的夹角大约在55度,基本上等于布儒斯特角。从玻璃面上反射光是线偏振光,用偏振滤镜可以把反射光几乎全部滤去。从这几张照片中可以看出,只有在布儒斯特角入射的光线,其反射光才会是线偏振的。。另外,我们还应该注意到,摄影中所用的线偏振滤镜是用人造偏振片制成的。与实验室里用于产生线偏振光的偏振器件如尼科尔棱镜不同,人造偏振片是利用其对平行和垂直与光轴方向的偏振光吸收率不同(二向色性)而产生偏振光的。虽然我们称其为线偏振滤镜,但是我们要知道:线偏振并不“线”。因为自然光通过这种滤镜后并不是真正的线偏振光,而是部分偏振光,其偏振度由人造偏振片的质量决定。

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