工业相机镜头偏振镜片的主要类型及光学参数术语

偏振镜作用

机器视觉中使用偏振镜可以有效降低成像时产生的眩光或热点,加强对比度。它只允许振动方向平行于其允许方向的光能通过,垂直分量被截止。

偏光镜可用于测量磁场、温度、分子结构、化学相互作用或声波振动的变化。 当光线通过偏光镜时,光线的偏振态,或其电场的X和Y元件的振幅将会出现变化。 偏振光可以是线偏振、面偏振、圆偏振或椭圆偏振光。


下图中,上面一行为原图,下面一行为加了偏振镜的图像。

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偏振镜片分类

在光学行业中主要的偏振镜片有两种类型:二向色性偏振镜片、晶体偏振镜片以及线栅偏振镜片等。

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偏振片使用场合

二向色性偏振镜用于传送指定偏振态,同时截止其余偏振态。这种偏振片一般由单个镀膜基片或聚合体薄膜夹在两个玻璃板之间所组成。二向色性偏振片有多种选项可供选择 从低成本层压薄膜到精密高对比底偏振片。


晶体偏振镜采用晶体材料的双折射特性来改变灯光来源的偏振状态,适合用于激光应用,这是因为他们同时具有高消光系数和高损坏阈值。 

线栅偏振镜适合用于宽带应用,它利用微小导线阵列来选择性传输P偏振光,同时反射S偏振光。 S偏振光垂直于入射面,而P偏振光则呈平行方式。

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偏振镜参数
消光:偏振滤光吸收与偏振片的偏振轴正交的偏振光的能力
偏光系数:线性偏振光束平行通过偏振片以后的透射率与垂直通偏振片以后的透射率之比

对比度:偏振度或偏振效率,是大透射率与小透射率之间的差除以大透射率与小透射率的和所得的值

波长范围:偏振镜作用的波段

透射率:光透过偏振镜片的比例


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关于偏振镜勇哥提供一点经验如下:

1、金属反光,有一部分作用。
2、非金属材料的反光,作用很大。
3、直射的偏振光,作用也很大。



另外在摄影相机中,也有偏振片,摘一篇文章如下,涨点知识。

第一组:隔玻璃窗拍摄汽车内饰(图1)


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很明显,没有使用偏振镜的图1上半部分,由于反射光的作用,基本上成了一面镜子,车内状况很淡,使用偏振镜之后车内状况清晰多了。

第二组:拍摄水景(图2)


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这组图片使用偏振镜之前水面有白色反光,使用偏振镜之后过滤掉反光之后白色反光基本消失,水就显得更清澈、水中景象更加清晰。

第三组:拍摄钢瓦屋面(图3)

这组图片显示偏振镜过滤掉钢瓦表面的反光之后还原了钢瓦本身的蓝色。


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第四组:拍摄一组绿色植物(图4)

这组图片显示使用偏振镜之后过滤掉植物叶面上的反光之后植物的叶面更加清新,也很好地还原了植物本来的绿色。但不使用偏振镜画质似乎显得更加油润,所以拍摄植物要不要使用偏振镜就看个人喜好了。


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第五组:拍摄一张玻璃面板的方桌(图5)

从图5可以看出,不使用偏振镜拍摄出来以后几乎就成了一面镜子,桌面上的花纹图案基本被反射光淹没掉,使用偏振镜之后桌面上图案就基本显示出来了。


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第六组:拍摄天空(图6)

这组图片是在天空有薄云的情况下拍摄的,天空本来就不怎么蓝,但使用偏振镜过滤掉大气中的部分反光之后天空还是显得更加清新一点,蓝天也更蓝一点。


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通过上面这6组实拍对比图片(无PS)对偏振镜的作用就一目了然了——过滤掉表面反光的物体表面的反射光、还原原物体的本来面目。当然这种过滤是有条件的,基本上局限某一方向。例如作者曾经加偏振镜试拍玻璃球中的风景,对玻璃球表面反光的效果并不是很理想。因为玻璃球表面是多方向的球面,过滤了某一方向,另外的方向就不能得到很好的过滤(图7)。如图7中间部分的反光过滤一部分,下部的反光就无法得到过滤。

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偏振镜是由双层玻璃片组成,使用时旋转其中的一片观察反光的消失效果就行。你在单反的取景器中看到的图像,通过旋转镜片很直观地看到拍摄对象表面反光的变化情况,效果最佳为终点,再继续旋转表面反光有逐渐增加。如难以把握终点,正反都试一下,效果最好了就是终点。

偏振镜使用注意事项:偏振镜主要用于过滤拍摄对象的表面反光,表面无反光或者反光很少的时候就不要使用,因为偏振镜有减光的作用,使用偏振镜比不使用时要加大一两级曝光,这在弱光环境下是非常不利的,另外拍摄人像也不要使用偏振镜。

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总之,偏振镜在拍摄风景照时有一定的作用,在拍摄水中的动物和植物、玻璃窗或者橱窗内的对象、玻璃屋内的对象(如动物园)时非常有用。一句话,需要过滤掉表面反光时就用。


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作者:hackpig
来源:
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