Cirkuláris polárszűrő

Az analógiák segíthetnek a megértésben, de gátolhatják is a további megismerést. Például ha a polarizáltságot és a lineáris polárszűrőt laskaszűrőként képzeljük el... Sokáig azt is hittük (és ezért veszélyes a nemtudás, mert megalapozatlan hiteket eredményez), hogy a cirkuláris polárszűrő csak simán összeborzolja körbe, minden irányba a síkban polarizált fényt, hogy... na miért is? ...hát mert a fényképezőgép izés... fáziskeresős autófókusza, vagy mije, valamiért nem szereti a lineárisan polarizált fényt. Aszta, máris mennyi nemtudás van itt, nem igaz? 

Hazudnánk, ha azt állítanánk, hogy az elektromos és mágneses mezőben oszcilláló fényt értjük, de ezek elfogadása nélkül nem jutunk közelebb a témához. Azt olvastuk, hogy a cirkuláris polarizáltság állítólag az elliptikus polarizáltság speciális esete, vagyis az az esete, amikor az egymásra merőleges két komponens értéke egyforma (csak éppen negyedfázis eltolásban vannak), a másik speciális eset, amikor az egyik komponens értéke pont nulla, ez a lineáris polarizáltság (van itt némi rokonság az oszcilloszkópon rajzolt körrel, meg a ferde vonalakkal). Ezt leírás alapján tutti nem lehet megérteni. Eddig ez a videó tetszett a legjobban, ami a negyedhullámhosszról szólt. Ez meg egy másik remek videó. 

wiki 

Na tessék. És rosszul van felírva a polaritás iránya a wiki ábrájára is, mert nem menetirányban nézzük, hanem szemből, hogy jobbra, vagy balra cirkuláris valami. Valahogy így.

Forrás

Röviden: a különféle anyagokban a fény sebessége különböző lehet, pl. vízben lassúbb, mint a levegőben, a gyémántban még lassúbb, stb. Aztán vannak olyan anyagok, amelyeken a fény többféle sebességgel is áthaladhat, attól függően, hogy milyen szögben teszi azt. Na, ilyenből csinálják a fázis-szűrőket, mert van egy egymásra merőleges lassú és egy gyorsabb áthaladási síkja.

A negyedfázis-szűrő olyan cucc, amiben az egyik síkban pont annyival lassúbb a fény, hogy kilépéskor a másik (gyors) síkhoz képest 90 fok (negyed fázis) lemaradása lesz. Ha az ilyen szűrőbe lineárisan polarizált fényt vezetünk és annak síkja pontosan megegyezik a lassú, vagy a gyors síkkal, akkor nagy dolog nem fog történni, átmegy a fény és ugyanúgy síkban polarizált marad. Ha a lemaradás 180 fok, vagyis félfázis-szűrőnk van, akkor a belépő polarizált fényt 90 fokban elforgatva szintén lineárisan polarizáltan adja ki túloldalt.

Cirkuláris polárszűrőkbe a negyedfázis-szűrőt 45 fokban elforgatva szokták betenni (a polarizált fény síkjához képest) ettől eltérő szög esetén nem cirkulárisan, hanem valamennyire elliptikusan polarizált fényt kapunk. Viszont 45 fok esetén a lassú és gyors síkokban az amplitúdó megegyezik, a kijövő hullám körben polarizált lesz. 

Forrás: wiki

Ez lehet az óra járásával megegyező, vagy fordított, attól függően, hogy a lineáris polarizációs síkra -45, vagy +45 fokban következik a negyedfázis-szűrő. A körkörösen polarizált fény irányát (órajárás, vagy azzal ellentétes) a félhullámhossz-szűrővel is meg lehet fordítani. Sajnos nem áll módunkban a negyedfázis-szűrő szögével játszani, mert a CPL-be fixen be van építve, külön ilyen szűrőt meg nem fogunk venni, amikor még a kínai is drágán méri a fóliás kiszerelést (negyed-, fél-, egész fázis), aminek a minőségével vannak kétségeink. 

Azt olvassuk, hogy csak transzverzális hullám lehet polarizált, tehát a hang például nem, legalább ennyivel egyszerűbb az akusztika, most mondd meg, egyik füledre húznál egyféle polarizált fülest, a másikra 90 fokban elforgatottat és máris mennyivel bonyolultabb lehetne a dolby-surround, mintha nem lenne így is eléggé az. Vajon ha a síklátásból a polárszemüveggel lehet térlátást csinálni, akkor a térhallásból a polárfülessel lehetne négydimenziós hallást csinálni? Végig se bírjuk követni ezt a scifit, de a hang nem polarizálható és kész. De például a gitár húrja tud polarizált lenni... Hmmm.

Felmerült bennünk a kérdés, hogy a CPL több fényt vesz e el a plusz negyedfázis szűrő miatt, mint a sima PL. Futólagos méréseink ezt nem támasztották alá. Az világos, hogy az ideális polárszűrőnél, ami a fény felét, tehát egyetlen fényértéket kellene elcsaljon, kicsivel több fényerőt vesznek el a valóságos szűrők. De a fényképezőgép mérési hibahatárán táncolva, különféle fényforrásokkal hol a PL, hol a CPL nyelt el több fényt. Ennek nagyságrendje 1,3-1,6 FÉ között mozgott. 

Azt is olvastuk, hogy a negyedfázis-szűrő a cirkulárisan polarizált fényből újra lineárisan polarizált fényt csinál. (két negyedfázis kiad egy félfázis szűrőt) Azonban nem elég ha szembefordítunk két cirkuláris polárszűrőt, a negyedfázis fólia ugyanis rá van izélve a polárszűrőre, csak vele együtt mozgatható, tehát nem tudjuk elcsavarni, külön csak a lineáris polárszűrőt a rendszerben. És ezt látjuk. 

Két, belső felével összefordított CPL egymáson elforgatva.

A durva elszíneződés a valóságban a zöld és magenta között változik a forgatással, egyetlen CPL+PL viszont a kék és az aranysárga között szokta átengedni a fényt. 

Két negyedfázis-szűrő felével összefordított CPL. 

És ez a színhatás oda vezetett, hogy megtudtuk azt is (ami nélkül eddig is lehetett élni), hogy létezik varicolor polárszűrő is. Eddig csak a Gold-n-Blue szűrőről hallottunk, ami nagy királyság lehet és kellene ugyan, de egy gyengébb fényképezőgép ára, viszont vannak más (pl. kék-piros) polarizációs szűrők is, ezek ára bár elviselhetőbb, de azért még mindig vaskos. Hát ez pont olyan, mint a két összefordított CPL.