Кратность светофильтра

Учитывая, что светофильтр поглощает часть световых лучей при съемке, необходимо увеличивать отверстие диафрагмы объектива, чтобы получить правильную экспозицию.

Число, показывающее, во сколько раз нужно увеличить экспозицию при съемке со светофильтром по сравнению с экспозицией без светофильтра, называется кратностью светофильтра (табл. 24).

Когда кратность светофильтра известна, определение значения диафрагмы объектива для съемки со свето-фильтром производится по формуле:

где n _х — новое значение диафрагмы для съемки со светофильтром; n — значение диафрагмы для получения правильной экспозиции при съемке без светофильтра; k — кратность светофильтра.

Пример. Допустим, что кратность светофильтра ЖС-18 для кинопленки ОЧ-45 равна 2; диафрагму для съемки в данных условиях без светофильтра устанавливают 5,6. Новое значение диафрагмы для съемки со светофильтром будет:

= 4.

Кратность одного и того же цветного светофильтра при использовании одной и той же кинопленки зависит от спектрального состава света, при котором производится съемка.

Для желтых, оранжевых и красных светофильтров, например, кратность при съемке в раннее утреннее время и в предвечерние часы меньше, чем в полдень.

Чтобы точно определить кратность светофильтра, а заодно и изобразительный эффект, даваемый им при съемке в определенных условиях освещения на данном типе кинопленки, можно использовать способ экспоно-метрического клина, Выбрав подходящий объект, например пейзаж с включением в кадр неба, снять его дважды с последовательно уменьшающимися диафрагмами сначала без светофильтра, затем — со светофильтром. После этого проявить весь отснятый материал в одном и том же режиме, а затем сопоставить полученные результаты.

Такие съемки целесообразно производить в полдень, а потом еще повторить в предвечернее время и еще раз в пасмурную погоду. Это дает возможность определить точнее кратность светофильтра для различных условий съемки и обеспечить более высокое изобразительное качество фильма.

Туманные светофильтры

Эти светофильтры представляют собой оптически мутную среду, поглощающую и рассеивающую проходящий свет. Предназначены для смягчения изображения, снижения контраста и получения эффекта тумана. Имеются туманники с пятью степенями рассеяния света — от слабой до значительной.

Применение туманных светофильтров должно быть изобразительно обосновано. В противном случае, например при съемке портрета, теряется пластичность. Темные поверхности выглядят грязными и затуманенными, а светлые лишаются легких оттенков и микротеней, определяющих структуру поверхности.

Поляризационные светофильтры

Гладкие поверхности некоторых объектов съемки, такие, как стекло, вода и различные окрашенные и полированные материалы, отражают как в зеркале изображения окружающих предметов. Например, стеклянные витрины всегда отражают дома противоположной стороны улицы и небо. Эти зеркально отраженные изображения мешают видеть предметы, находящиеся позади стекла. Чтобы избавиться от таких отражений, можно применить в некоторых случаях поляризационный светофильтр.

Поляризационный светофильтр представляет собой полимерную пленку, в массе которой содержится большое число микрокристаллов герапатита, ориентированных в нагретом и размягченном состоянии в определенном направлении. Такая кристаллическая решетка пропускает колебания световых лучей, которые совершаются только в одной плоскости.

Действие поляризационного светофильтра основано на волновой природе света, который при отражении и рассеянии поляризуется. Как известно, световые волны представляют собой электромагнитные колебания, совершающиеся перпендикулярно направлению распространения луча. В обычном, деполяризованном пучке световых лучей колебания -происходят во всех плоскостях, перпендикулярных направлению его распространения. Если колебания ограничены одной плоскостью, такой свет называют поляризованным.

Поляризация света происходит при отражении световых лучей, падающих под определенным углом от гладких поверхностей (воды, стекла, полированного дерева, эмали, масляной краски и других неметаллических предметов). Металлические поверхности представляют исключение — они не способны поляризовать свет при отражении. Но хотя блестящая поверхность металла не создает поляризованного света из падающего на нее деполяризованного света, было бы неверно делать из этого поспешный вывод, что поверхность металла не оказывает влияния и на поляризованный свет. После отражения от металла линейно поляризованный свет превращается в свет, поляризованный по кругу. Это имеет немаловажное значение, о чем будет сказано дальше.

Свет также поляризуется при рассеянии его атмосферой, водой и другими прозрачными средами и при прохождении через кристаллы, обладающие двойным преломлением лучей. Последнее явление учитывают при использовании поляризационного светофильтра.

Пропускание поляризационного светофильтра составляет около 30% падающего на него света, поэтому кратность его равна примерно 3—3,5. Таким образом, при съемке с поляризационным светофильтром требуется дополнительное раскрытие диафрагмы на 1,5—2 деления. Спектральное пропускание таких поляризационных светофильтров в пределах видимого спектра почти равномерно. Оно несколько снижается в области фиолетовых и повышается в области красных лучей. Существуют также поляризационные светофильтры с выраженной цветной окраской.

Если на пути деполяризованного пучка лучей света поставить поляризационный светофильтр, он пропустит только часть световых лучей, поляризованных в одной плоскости. Второй такой же поляризационный светофильтр, поставленный на пути уже поляризованного пучка лучей света, свободно его пропустит, если оси кристаллических решеток двух светофильтров совпадают. В таком случае говорят, что второй светофильтр поставлен на свет. Когда же кристаллические решетки двух поляризационных светофильтров ориентированы перпендикулярно одна относительно другой, второй светофильтр не пропустит света, поляризованного первым светофильтром. В данном случае второй светофильтр по отношению к первому поставлен на темноту.

При использовании поляризационного светофильтра для устранения мешающих отражений надо учитывать, что степень поляризованности отраженного от гладкой поверхности света зависит от вещества, отражающего свет, и от угла падения лучей. Только при некотором определенном угле падения отраженный луч оказывается полностью поляризованным. Для поверхности воды угол полной поляризации равен 53°, для льда — 52°30, для оконного стекла — 56°, для полированного дерева — 54°, для эмалевой и масляной краски — 55°. Практически во всех случаях угол полной поляризации света при отражении лежит в пределах от 52 до 56°. Напомним, что углом падения или углом отражения называется угол между перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча, и направлением падающего или отраженного луча.

Если установить киносъемочный аппарат так, чтобы оптическая ось объектива совпала с углом полной поляризации, и перед объективом поместить поляризационный светофильтр, отраженные от гладкой поверхности поляризованные световые лучи будут задержаны поляризационным светофильтром, поставленным на темноту.

Итак, для устранения мешающих отражений при съемке гладких неметаллических поверхностей нужно:

установить киносъемочный аппарат так, чтобы оптическая ось объектива находилась под углом полной поляризации относительно отражающей поверхности;

вращением поляризационного светофильтра перед объективом подобрать такое положение, при котором лучи, создающие блики в изображении, будут отсечены.

Если киносъемочный аппарат не имеет устройства для наводки по матовому стеклу, поляризационный светофильтр ориентируют, непосредственно рассматривая через него объект съемки. Важно только, чтобы после нахождения наивыгоднейшего угла поворота светофильтра, точно перенести светофильтр на объектив.

Как же следует поступить, когда мешающие отражения необходимо, устранить при съемке металлических предметов, не поляризующих свет? В этом случае можно применить два поляризационных светофильтра не с линейной, а круговой поляризацией, один из которых установить перед осветительным прибором, а второй — перед объективом киносъемочного аппарата.

Поляризационный светофильтр может быть применен также для устранения влияния воздушной дымки и выявлении облаком при съемке пейзажей на черно-белую или цветную кинопленку, а при подводной съемке — дли преодоления подводного тумана.

При рассеянии света молекулами газов, капельками воды и частицами ныли одновременно происходит его частичная поляризация. Причем в составе рассеянного света наиболее значительная часть поляризованных лучей приходится на стороны, перпендикулярные направлению солнечных лучей. Поэтому, рассматривая через поляризационный светофильтр пейзаж с небом при боковом освещении, можно обнаружить интересное явление: при вращении поляризационного светофильтра яркость голубого неба изменяется, в то время как облака остаются одинаковой яркости.

Следовательно, при черно-белой съемке действие поляризационного светофильтра оказывается аналогичным действию цветного желтого светофильтра. Разница будет только в том, что другие объекты не изменяют своей тональности. При съемке через поляризационный светофильтр обнаруживается также, что он несколько снижает влияние воздушной дымки.

При цветной киносъемке поляризационный светофильтр применяют для изменения тональности голубого неба, более отчетливого выявления облаков и снижения влияния воздушной дымки. Действие поляризационного светофильтра будет проявляться только в случае, когда угол между направлением на солнце и центром участка фотографируемого неба будет равен примерно 90°.

В табл. 25 приведены основные свойства светофильтров отечественного производства, а в табл. 26 — светофильтров ОРВО (ГДР).