О влиянии поляризации на экспозамер

lexa - 01/Сен/2009 23:02

polar.jpg В обсуждении предыдущей заметки был задан весьма резонный вопрос о правомерности использования экрана монитора (свет от которого поляризован) в качестве источника для тестирования экспозамера. Спрашивали - отвечаем.

  1. Свет от моего 30-дюймового NEC поляризован, что легко проверить посмотрев на него через полярик (развернутый правильной стороной) и покрутив оный. Есть LCD-мониторы и с круговой поляризацией или с мерами по ее округлению, скажем мой смартфон-наладонник (Toshiba G900) при расматривании его через полярик меняет оттенки цвета, но почти не меняет яркость.
  2. Ориентация камеры относительно монитора влияет на замер. Методика очень простая: ставим объектив на штативе в хомут, крутим в хомуте, ничего кроме угла между горизонталью камеры и горизонталью монитора не меняется.
  3. Влияние на замер - слабое, больше 1/3 стопа разницы увидеть не удалось.
  4. Была гипотеза, что на замер влияет датчик положения камеры (вертикально-горизонтально), но она не подтвердилась, если крутить монитор, а не камеру, то эффект остается, величина его не меняется (правда монитор при развороте вертикально снижает яркость, о чем честно пишет на экране, поэтому пришлось поворачивать камеру на 30 градусов в одну сторону, а монитор - на 60 в другую)
  5. Величина эффекта не меняется от смены оптики при прочих равных.

Мораль: монитор в качестве источника постоянного света использовать можно, но положение камеры относительно него лучше зафиксировать.

Объяснение у меня простое: все-таки зеркало немного полупрозрачно и отражает вверх по-разному. Кроме того, фокусировочный экран - тоже диэлектрик, структуры на нем не случайные, а очень даже упорядоченные , поэтому экран тоже имеет право отражать по-разному.

P.S. Какого-либо влияния на автофокус не обнаружено, независимо от положения камеры фокус ловится устойчиво.

Comments

skoblov (not verified) - 01/Сен/2009 17:40

На замер однозначно влияет.

Мне как-то доказываели универсальную полезность полярика демонстрацией съемки при заметной дымке, и я просек фишку:

доказывающий показывал кадр без полярика (небо засвечено) и с поляриком - нет. При этом с поляриком экспозиция +1 EV. Явно меньше, чем надо, чтобы полярик скомпенсировать при корректно сработавшем экспозамере. Вот оно и перестало быть засвеченным :)

lexa - 02/Сен/2009 00:24

Обычный полярик сам по себе жрет две ступени с хвостиком (т.е. если меряем внешним экспонометром, то столько вот надо прибавлять)

skoblov (not verified) - 02/Сен/2009 01:08

Да я в курсе. А камера прибавила только 1, что дало коррекцию в -1 и сделало небо проработанным в том случае. В чем и заключалась великая польза полярика с точки зрения человека, демонстрировавшего улучшение кадра при съемке с ним на сюжете, где он был бесполезен с моей точки зрения :)

lexa - 02/Сен/2009 02:06

Не, не все так тривиально.
Во-первых, полярик скорее всего был круговым т.е. обсуждаемого эффекта нет.
Во-вторых, небо натурально темнеет (если покрутить полярик), притом в бОльшей степени чем его средние 2 стопа по кадру.
В-третьих, замер скорее всего был матричным и что он там намерял по сцене с другим контрастом - вопрос совершенно отдельный.

skoblov (not verified) - 02/Сен/2009 05:41

<i>Не, не все так тривиально.
Во-первых, полярик скорее всего был круговым т.е. обсуждаемого эффекта нет.</i>

По моим наблюдениям влияние полярика на экспозамер есть. Больше-меньше - зависит от непонятно каких обстоятельств. Причем влияние именно в тех случаях, когда он работает на сюжете с неполяризованным светом и я ожидаю просто +2 EV.

<i>Во-вторых, небо натурально темнеет (если покрутить полярик), притом в бОльшей степени чем его средние 2 стопа по кадру.</i>

Там была сильная влажная дымка, низкий кусок неба. Тот случай, когда свет неполяризован и полярик не работает - небо не меняется, как ни крути. Да и видно по кадру было, что он весь ушел в минус, примерно одинаково и небо, и земля. Я ж не тупой :)

<i>В-третьих, замер скорее всего был матричным и что он там намерял по сцене с другим контрастом - вопрос совершенно отдельный.</i>

контраст если и менялся, то не сильно.

wrest (not verified) - 04/Сен/2009 13:19

как две? по науке должен есть одну. если свет неполяризованный, то через идеальный полярик проходит ровно половина света. или он настолько неидеальный что есть ещё дополнительно половину света из-за своей непрозрачности?

lexa - 04/Сен/2009 13:34

ну померяй. С моим единственным боевым B+W - 2.3 стопа

slowkukuing (not verified) - 20/Сен/2009 17:30

"достал и померял[ся]" :-))
"Выбрось каку"
Коль уж ты сумел рассчитать (или подсмотреть? ,-)) "удар косинусом", то сумей рассчитать и полярик.

lexa - 21/Сен/2009 02:28

Re: "достал и померял[ся]" :-))
Выбросить то можно, только чем заменить? Выбор 105-мм поляриков, да еще и нейтральных по цвету, не очень большой.

slowkukuing (not verified) - 20/Сен/2009 17:27

"пачиму палавина", сэр ?
Если чесТно интегрировать, то должно получиться "половина Пи" (если как коэфф. ослабления).
"кюриос инаф" что непосредственный экспозамер портрет/ландскейп (по монитору) даёт то же отношение (с точностью до 20%, т.е. с "погрешностью" около 1/3EV... что "простительно" /*"шаг квантования, сэр"*/ ,-))

wrest (not verified) - 21/Сен/2009 01:46

по науке - половина, ничего не поделаешь.

slowkukuing (not verified) - 22/Сен/2009 11:01

"извЕните" - сказал Слонёнок (э)
неубедительно, сэр.
...вот если бы было [бы] сказано нечто в духе "интенсивность [света] пропорциональна квадрату напряжённости [поля]", то это был бы весомый аргумент ,-)

wrest (not verified) - 22/Сен/2009 11:24

Re: "извЕните" - сказал Слонёнок (э)
если представить неполяризованный свет суммой двух поляризованных во взаимно-перпендикулярном направлении, то становится очевидным, что если выровнять линейный поляризатор вдоль какого-то направления, второе заблокируется полностью и через линейный поляризатор пройдет ровно половина.
если в этом случае поляризатор вращать, становится очевидно что интенсивность пропущенного света меняться не будет.
из этих рассуждений, "на пальцах", со всей очевидностью следует что линейный поляризатор пропускает ровно половину неполяризованного света.

в рассуждениях, для простоты, за количественную характеристику того что проходит или задерживается, берем количество фотонов. ну, чтобы не париццо с напряженностями поля, энергиями, потоками мощности и прочими роторами с дивергенциями и лапласианами (что такое "лапласиан" - я не знаю).

касательно фотографического разреза, отвлекаясь от спектральных заморочек, экспозиция есть количество фотонов на единицу поверхности. в два раза длиннее выдержка (т.е. "на стоп") - в два раза больше фотонов упадет за затвор. в два раза меньше площадь отверстия (диафрагма медленнее "на стоп") - в два раза меньше упадет фотонов за затвор. поставить идеальный поляризатор перед объективом - в случае неполяризованного света на объектив упадет в два раза меньше фотонов.

число "пи" - это красиво. но в данном случае прибегать к нему необходимости нет.

slowkukuing (not verified) - 22/Сен/2009 12:41

Re: "извЕните" - сказал Слонёнок (э)
<b>>> из этих рассуждений, "на пальцах", со всей очевидностью следует что линейный поляризатор пропускает ровно половину неполяризованного света. <<</b>
так понятней (местами даже убедительней :-))
т.е. неявно юзается два положения:
(1) I<sub>+</sub> + I<sub>-</sub> := I<sub>0</sub> // условие "идеальности"
(2) I<sub>+</sub> == I<sub>-</sub> // типа из "осевой симметрии"
только выражение (2) слижком уж интуитивно и произвольно.

Т.е. всё равно я должен написать I<sub>+</sub> := I<sub>0</sub>cos<sup>2</sup>( ) и честно проинтегрировать.

пример:
склеим два [идеальных] поляризатора "под углом", скажем, 45 градусов.
вся схема эксперимента останется та же. "Наблюдаемый результат" качественно тоже не изменится.
Зато постулат (2) окажется ложным ,-)

-+-
<b>>> число "пи" - это красиво. но в данном случае прибегать к нему необходимости нет. <<</b>
"не виноватая я! он сам пришёл" (с) :-)
...впрочем, сам же и ушёл, как только появился "квадрат".

lexa - 21/Сен/2009 02:47

Если один полярик перекрывает половину пи, то сколько перекрывают два (скрещенных)?

slowkukuing (not verified) - 22/Сен/2009 11:14

"разницы, жено, нет" (с)

любопытно на монитор смотреть в видоискатель через полярик (с расстояния примерно полметра до видоискателя) - нетривиальная картинка получается :-)

slowkukuing (not verified) - 20/Сен/2009 18:06

"Прежде чем объединиться, нужно решительно размежеват
В принципе [полу]отражающие поверхности действительно поляризуют свет (функция угла падения). Это фак[т]
Борются ли с этим в DSLR ? с очевидностью - борются.
Насколько успешно ?... - леХко проверить наблюдая в видоискатель через полярик (или поляризационные очки, что удобней).

ну ладно, это всё "замеры" и "наблюдения [в видоискатель] за наблюдающим" ("датчики" расположены за вторым зеркалом, и что там происходит - непосредственному наблюдению "штатными средствами" не поддаётся), а на матрице "своя кухня". В частности - low pass filter (LPF), который устроен достаточно затейливо.
Т.е. LPF работает в "два такта" (сначала "по горизонтали", а потом - "по вертикали"). "Первый такт" _поляризует_ (м.б. частично) свет.
Чувствителен "сплиттер" LPF к поляризации ?
по-видимому - вполне, иначе зачем после "первого такта" ставить "деполяризатор" ?
стоИт ли "деполяризатор" перед сплиттером "первого такта" ? - в своих "эскизах" (размещённых в "белых листках") кэноны таковой не указывают.

Так что вопрос остаётся открытым: как экспозамер поляризованного стимула соотносится с процессами на [пути к] матрице и что при этом происходит с "атиалиасингом" (and, as result, with "color separation"/"assembling" routine) ?

lexa - 21/Сен/2009 02:27

Re: "Прежде чем объединиться, нужно решительно размежев
Вопрос резонный, собственно я вижу два пути для проверки
- повращать камеру, снимая монитор
- таки купить полярик без поляризатора. Уже собрался, выбрать не могу...

lexa - 21/Сен/2009 02:32

Re: "Прежде чем объединиться, нужно решительно размежев
Тьфу. Без деполяризатора.

wrest (not verified) - 21/Сен/2009 18:01

Re: "Прежде чем объединиться, нужно решительно размежев
в смысле - линейный?

lexa - 22/Сен/2009 11:10

Re: "Прежде чем объединиться, нужно решительно размежев
Yep

slowkukuing (not verified) - 22/Сен/2009 10:51

Re: "Прежде чем объединиться, нужно решительно размежев
1. ты же вроде крутил уже... - я что-то упустил ?

2. ну, это если жаба не душит (что с ним таким потом делать?)
а так, если для "опытов над кошечками", то разворачиваешь обычный "к лесу задом" и получаешь линейно-поляризованный источник.

lexa - 22/Сен/2009 11:03

Re: "Прежде чем объединиться, нужно решительно размежев
О. По 2 - "и действительно". Колец таких хрен найдешь, но с кокином можно так извратиться.

1. Я крутил и мерял. Не снимал (дабы не изучать результат другого опыта в рамках первого).

slowkukuing (not verified) - 22/Сен/2009 11:34

Re: "Прежде чем объединиться, нужно решительно размежев
0. ну, извратиться можно и с плотной бумагой, клеем и скотчем. ...так даже интересней ("ах, деЦтво золотое" :-))

1. я покрутил и даже посчёлкал (без фанатизма, с рук)... судя по внутрикамерным гистограммкам, матрица имеет "иммунитет" к поляризации, во всяком случае наблюдается сдвиг гистограммок (визуально - прямо пропорционально разнице экспозиций). /кэнон XTi aka 400D/
На том и угомонился (смотреть на "сайдэффекты баеса" не стал - непонятно какую кошку в какой комнате ловить, да и лениво, если честно. Может как-нибудь потом, "холодными зимними вечерами")

wrest (not verified) - 20/Окт/2009 12:53

тема не отпускает чо-та.

в white paper на кеноновский пятак наткнулся на картинку со строением бутерброда перед ячейками:

сама white papaer http://www.robgalbraith.com/public_files/Canon_EOS_5D_White_Paper.pdf

вот зачем там "Phaser layer (Converts linear polarized light into circular polarized light)"? И что этот слой делает например не с линейной, а с круговой поляризацией?

wrest (not verified) - 05/Май/2010 14:40

Тут буквально на днях, стало мне светить солнце в глаза - весна и все такое. Я купил темные очки "поляроид".

И вот, когда я поднес свой фотег чтобы сделать фотку, я подумал что фотегу, а вернее фокусировочному экрану, пришёл конец.

А всё дело было в том, что эти очки поляризуют, плоскость поляризации у них вертикальная (чтобы блокировать отражения от поверхностей горизонтальных).

Видок в окуляр был ещё тот!

При том, что вроде в призме полное отражение и все такое...

Картинка в окуляре вроде симметричная относительно вертикальной оси. То есть, поляризация как бы происходит в той части призмы которая разворачивает изображение ("в крыше"), то есть уже после полупрозрачной грани за которой замер. А может - и нет. И тога, если замер (например точечный) немного сдвинут вбок относительно вертикальной оси (ну мало ли что там - призма не так стоит, или главное зеркало или ещё что), что на поляризованном может сильно врать.

Никогда бы не подумал. Но заглянуть в окуляр через поляризатор советую.

Тут http://alextutubalin.livejournal.com/166129.html?thread=1399793#t1399793 об этом писали, но похоже в окуляр не глядели.