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Zirkularpolfilter DSC 4661.jpg

Zirkularpolfilter

Ein Polarisationsfilter (kurz auch Polfilter) ist ein Polarisator.

Wirkungsweise Bearbeiten

Polfilter-beispiel-rr.jpg

Aufnahme oben ohne, unten mit Polfilter

Polfilter-wirkung.jpg

weiteres Beispiel

Licht stellt, unter anderem, eine elektromagnetische Welle dar, die rechtwinklig (transversal) zur Ausbreitungsrichtung schwingt. Hierbei kann es in allen möglichen Richtungen bzw. Ebenen rechtwinklig zur Ausbreitungsrichtung schwingen. Wenn es nur in einer Ebene schwingt, nennt man es polarisiert. Es gibt verschiedene Arten von polarisiertem Licht: linear polarisiert, zirkular polarisiert und elliptisch polarisiert. Linear polarisiertes Licht schwingt nur noch in eine ganz bestimmte, zur Ausbreitungsrichtung rechtwinkligen Ebene. Unpolarisiertes Licht lässt sich als Überlagerung mehrerer polarisierter Teilwellen auffassen.

Ein Polarisationsfilter lässt nur Licht durch, welches in der Polarisationsebene des Filters liegt. Demzufolge ist das Licht, welches den Polarisationsfilter verlässt, immer polarisiert. Man unterscheidet zwischen linearen und zirkularen Polarisationsfiltern, je nach Art der Polarisation des austretenden Lichts:

Beim linearen Polarisationsfilter ist das austretende Licht immer Licht einer bestimmten Polarisation, es schwingt also in genau einer Ebene und wird linear polarisiertes Licht genannt.

Bei zirkularen Polarisationsfiltern wird das linear polarisierte Licht anschließend noch in zirkular polarisiertes Licht umgewandelt. Dies wird erreicht, indem das Licht nach der linearen Polarisation durch ein so genanntes λ/4-Plättchen gesendet wird, welches für verschieden polarisiertes Licht verschiedene Ausbreitungsgeschwindigkeiten hat. Die optische Achse des λ/4-Plättchens muss hierzu um 45° gegen die Polarisationsrichtung des linearen Polarisationsfilters gedreht werden. Das nun zirkular polarisierte Licht hat gegenüber dem linear polarisierten Licht den technischen Vorteil, dass keine Schwingungsrichtung bevorzugt wird und sich somit in der weiteren Verarbeitung keine Abhängigkeiten von der ausgewählten Polarisationsrichtung mehr zeigen.

Fotografische Anwendung Bearbeiten

In der Fotografie werden Polarisationsfilter unterschiedlich eingesetzt:

  • Unerwünschte Reflexionen von glatten, nichtmetallischen Oberflächen (z. B. Wasser, Glas) lassen sich unterdrücken. An nichtmetallischen Oberflächen wird bevorzugt Licht mit einer bestimmten Polarisation reflektiert, insbesondere wenn der Austrittswinkel etwa 30° bis 40° beträgt, also nahe dem Brewsterwinkel liegt. Wenn der Polarisationsfilter geeignet ausgerichtet ist, werden die reflektierten Lichtwellen unterdrückt, so dass der unpolarisierte Hintergrund nicht von den Reflexionen überstrahlt wird. So ist es z. B. möglich, störende Reflexionen auf Fensterscheiben oder Wasseroberflächen auszublenden.
  • Die Grünwiedergabe von Laub und Gräsern wird verbessert, weil der Polarisationsfilter störende (blaue) Reflexe des Himmels teilweise unterdrückt.
  • Das Blau eines wolkenlosen Himmels ist ebenfalls polarisiert. Mit Hilfe eines Polarisationsfilters kann ein Großteil des hellen Himmels zurückgehalten werden, so dass der Himmel auf dem Foto dunkler und somit kräftiger in seiner Farbe erscheint. Weiße Wolken treten deutlicher vor dem blauen Himmel hervor. Dieser Effekt tritt besonders stark im Winkel von 90° zur Sonne auf, bei anderen Winkelwerten geringer bis gar nicht.
  • Beim Fotografieren eines Regenbogens bewirkt ein Polfilter in seinen beiden Extremstellungen folgendes: Da die Farbenlinien polarisiertes Licht sind, werden sie bei geeigneter Polarisation unterdrückt – kein Regenbogen ist sichtbar. Dreht man den Polfilter 90° aus dieser Position heraus, wird der Regenbogen fast vollständig durchgelassen, das zufällig polarisierte Licht der Wolken rundherum wird zu etwas mehr als der Hälfte geschluckt. Relativ zur Umgebung scheint der Regenbogen so viel kräftiger.
  • Es sollten insbesondere bei analogen und digitalen Spiegelreflexkameras zirkulare Polfilter verwendet werden, da das polarisierte Licht in einigen Bauelementen dieser Kameras zu falschen Messergebnissen führen kann. Bei digitalen Kompaktkameras ohne halbdurchlässigen Spiegel genügt grundsätzlich ein linearer Polarisationsfilter.

Filter für KamerasBearbeiten

In älteren Kameras konnten lineare Polarisationsfilter verwendet werden. Da inzwischen auch die Belichtungsmessung mit polarisationsempfindlichen Sensoren durchgeführt wird, würde ein linearer Polarisationsfilter zu einer fehlerhaften Belichtungsmessung führen. Auch kann es zu Fehlfunktionen des Autofokus kommen. Aus diesem Grunde haben sich die zirkularen Filter auf dem Markt durchgesetzt.

Aufgrund dieses Aufbaus ist die Wirkung zirkularer Polarisationsfilter auf linear polarisiertes Licht (wie z. B. Reflexionen) nur erkennbar, wenn man von der Seite mit dem λ/4-Plättchen her durchblickt, bei Kamerafiltern ist dies die Seite mit dem Objektivgewinde. In falscher Richtung erzeugt das λ/4-Plättchen aus der linearen eine elliptische oder zirkulare Polarisation, die vom nachfolgenden Polarisationsfilter nur noch teilweise unterdrückt werden kann.

Wenn man zwei lineare Polarisationsfilter hintereinander anordnet und gegeneinander verdreht (bei 90° zueinander: „gekreuzt“, „Kreuzpol“), erhält man die Wirkung eines stufenlos verdunkelbaren Graufilters. Will man den Effekt auf aktuellen Kameras nutzen, so geht dies in dieser Anordnung:

  • Der Filter, der motivseitig (vorne) aufgeschraubt ist, muss entweder ein linearer oder ein verkehrt herum benutzter zirkularer sein.
  • Der kameraseitig (hintere) sollte ein zirkular polarisierender Filter sein, damit die Polarisation des vorderen Filters nicht die Belichtungsmessung beeinflusst.

Viele gängige Filter weisen im Blaubereich keine große Sperrwirkung mehr auf. Verwendet man solche gekreuzt, so erhält man ein blaustichiges Bild bei nur mäßiger Abdunkelung.


WeblinksBearbeiten

Der Inhalt dieser Seite basiert auf „Polarisationsfilter“ aus der freien Enzyklopädie Wikipedia in der Version vom 2007-12-11, 12:59:27 (Permanentlink) und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

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