Поляризованный свет своими руками

Поляризованный свет

Опыты с поляризованным светом

В домашних условиях можно поставить много занимательных опытов с поляризованным светом. Для этого нам понадобятся поляроиды (минимум два) – тонкая полимерная пленка, пропускающая свет поляризованный только в одной плоскости. Достать такую пленку несложно. Для этого нужно с жидкокристаллического экрана ненужного устройства (калькулятор, тетрис и т.д.) аккуратно отклеить пленку, покрывающую его с лицевой стороны и с обратной. Пленка с обратной стороны дополнительно заклеена светоотражающим слоем. Аккуратно отклеив пленку нужно стереть с нее клей, это можно сделать при помощи этилового спирта. (Бензин клей не растворяет, а ацетон повреждает пленку) После этого мы получим две пленки-поляроида:

Более доступный вариант — в качестве источника света используется обыкновенный ЖК монитор (залить всё поле экрана белым цветом) а в качестве анализатора — поляризационные солнцезащитные очки polaroid. Также в магазинах фототоваров продаются поляризационные светофильтры для фотоаппаратов.

Опыт первый – явление поляризации.

Подробно излагать суть поляризации здесь не будем, а просто приведем ссылки на материал, где данный вопрос подробно рассмотрен:
http://www.astron.kharkov.ua/dslpp/jup/reference/polarimetry.htm
Возьмем два поляроида и наложим друг на друга. Свет через них проходит свободно. Оба поляроида пропускают волну с одинаковым вектором поляризации. Например вертикальным.

А теперь повернем один из поляроидов на 90 градусов. В процессе поворота количество проходящего света будет уменьшатся, а к концу поворота свет не будет проходить вообще (или будет проходить незначительная часть).

Это происходит потому, что первый поляроид (неподвижный) пропускает свет с вертикальной поляризацией, а тот, который мы повернули пропускает свет только с горизонтальной поляризацией, в результате тот свет, который смог пройти первый поляроид отсекается вторым. Изменение величины пропускаемого света при повороте наглядно видно на анимации:

Опыт второй – поляризация при отражении.

Свет, отражаясь от диэлектрических поверхностей частично поляризуется в плоскости отражения. Угол, характеризующий полную поляризацию называют углом Брюстера.
tg a = n2 / n1
где а – угол падения, рассчитанный от нормали, а n2 и n1 показатели преломления сред.
Для обычного стекла в воздухе угол Брюстера примерно равен 56 градусам.

Посмотрим на какую либо бликующую поверхность через поляризатор. Вращая поляризатор, мы увидим, что блики на некоторых предметах при определенном повороте будут исчезать. Это связано с тем, что свет, отразясь от поверхности оказывается поляризованным в плоскости отражения (например горизонтальной), а поляризатор пропускает только вертикально поляризованный свет, в итоге отраженный от поверхности свет не проходит.

На анимации видно что при определенном угле поворота свет от лампы, отраженный поверхностью стекла, полностью отсекается поляроидом, так как при отражении он поляризовался в определенной плоскости:

Опыт третий – поворот угла поляризации.

Есть такие материалы, которые поворачивают плоскость поляризации проходящего через них света. В быту это обычный канцелярский скотч. Попробуйте склеить ленту скотча саму на себя липким слоем, зажать между двумя поляроидами и посмотреть в проходящем свете.

Скотч в видимом и поляризованном свете:

Опыт четвертый – дефектоскопия.

Поляризованный свет используют для дефектоскопии. Если в прозрачном материале появляются напряжения (вызванные внутренними напряжениями или внешней нагрузкой), то материал начинает неоднородно поворачивать угол поляризации, что видно в поляризованном свете. Данный эффект в полимерах проявляется сильнее, чем в стекле.

Возьмем например прозрачную коробочку от CD. Вот так она выглядит в обычном свете:

Расположим ее между двумя поляризаторами и посмотрим в проходящем свете.

Это явление называется пьезооптический эффект (фотоупругость) (подробнее: http://www.effects.ru/science/167/index.htm)

Еще фотографии (на фоне ЖК монитора + поляризационная пленка перед объективом). Очки в обычном и поляризованном свете:

Пластиковая крышка в обычном и поляризованном свете:

Источник

Поляризованный свет

Опыты с поляризованным светом

В домашних условиях можно поставить много занимательных опытов с
поляризованным светом. Для этого нам понадобятся поляроиды (минимум два)
– тонкая полимерная пленка, пропускающая свет поляризованный только в
одной плоскости. Достать такую пленку несложно. Для этого нужно с
жидкокристаллического экрана ненужного устройства (калькулятор, тетрис и
т.д.) аккуратно отклеить пленку, покрывающую его с лицевой стороны и с
обратной. Пленка с обратной стороны дополнительно заклеена
светоотражающим слоем. Аккуратно отклеив пленку нужно стереть с нее
клей, это можно сделать при помощи этилового спирта. (Бензин клей не
растворяет, а ацетон повреждает пленку) После этого мы получим две
пленки-поляроида:

Более доступный вариант – в качестве источника света используется
обыкновенный ЖК монитор (залить всё поле экрана белым цветом)
а в качестве анализатора – поляризационные солнцезащитные очки polaroid.
Также в магазинах фототоваров продаются поляризационные светофильтры
для фотоаппаратов.

Опыт первый – явление поляризации.

Подробно излагать суть поляризации здесь не будем, а просто приведем ссылки на материал, где данный вопрос подробно рассмотрен:
http://www.astron.kharkov.ua/dslpp/jup/reference/polarimetry.htm
Возьмем два поляроида и наложим друг на друга. Свет через них проходит
свободно. Оба поляроида пропускают волну с одинаковым вектором
поляризации. Например вертикальным.

А теперь повернем один из поляроидов на 90 градусов. В процессе
поворота количество проходящего света будет уменьшатся, а к концу
поворота свет не будет проходить вообще (или будет проходить
незначительная часть).

Это происходит потому, что первый поляроид (неподвижный)
пропускает свет с вертикальной поляризацией, а тот, который мы повернули
пропускает свет только с горизонтальной поляризацией, в результате тот
свет, который смог пройти первый поляроид отсекается вторым. Изменение
величины пропускаемого света при повороте наглядно видно на анимации:

Опыт второй – поляризация при отражении.

Свет, отражаясь от диэлектрических поверхностей частично поляризуется
в плоскости отражения. Угол, характеризующий полную поляризацию
называют углом Брюстера.
tg a = n2 / n1
где а – угол падения, рассчитанный от нормали, а n2 и n1 показатели преломления сред.
Для обычного стекла в воздухе угол Брюстера примерно равен 56 градусам.

Посмотрим на какую либо бликующую поверхность через поляризатор.
Вращая поляризатор, мы увидим, что блики на некоторых предметах при
определенном повороте будут исчезать. Это связано с тем, что свет,
отразясь от поверхности оказывается поляризованным в плоскости отражения
(например горизонтальной), а поляризатор пропускает только вертикально
поляризованный свет, в итоге отраженный от поверхности свет не проходит.

На анимации видно что при определенном угле поворота свет от
лампы, отраженный поверхностью стекла, полностью отсекается поляроидом,
так как при отражении он поляризовался в определенной плоскости:

Опыт третий – поворот угла поляризации.

Есть такие материалы, которые поворачивают плоскость поляризации
проходящего через них света. В быту это обычный канцелярский скотч.
Попробуйте склеить ленту скотча саму на себя липким слоем, зажать между
двумя поляроидами и посмотреть в проходящем свете.

Скотч в видимом и поляризованном свете:

Опыт четвертый – дефектоскопия.

Поляризованный свет используют для дефектоскопии. Если в прозрачном
материале появляются напряжения (вызванные внутренними напряжениями или
внешней нагрузкой), то материал начинает неоднородно поворачивать угол
поляризации, что видно в поляризованном свете. Данный эффект в полимерах
проявляется сильнее, чем в стекле.

Возьмем например прозрачную коробочку от CD. Вот так она выглядит в обычном свете:

Расположим ее между двумя поляризаторами и посмотрим в проходящем свете.

Это явление называется пьезооптический эффект (фотоупругость) (подробнее: http://www.effects.ru/science/167/index.htm)

Еще фотографии (на фоне ЖК монитора + поляризационная пленка перед объективом). Очки в обычном и поляризованном свете:

Пластиковая крышка в обычном и поляризованном свете:

Источник

Недорого и эффектно. Как прокачать фотокамеру своими руками

Совсем недавно мы опубликовали две части всеобъемлющего гида по фотоаксессуарам. Первый выпуск касался неэлектронных гаджетов, а вторая часть была посвящена исключительно электронным устройствам. Некоторые из аксессуаров невозможно создать из подручных средств, но есть и такие, которые при определенном усердии вполне реально сделать самому. Именно такие копеечные, но оттого не менее эффектные решения мы собрали в нашей истинно лайфхакерской подборке. В нее вошли даже такие решения, которыми не побрезгуют профессионалы. Все «фотохаки» отличаются бюджетностью, изящностью реализации и высокой полезностью.

Рассеиватель для вспышки

Классика жанра — самодельный рассеиватель для вспышки из подручных средств. Рассеиватель дает более мягкий свет, устраняет нездоровый блеск лиц в кадре и слишком резкие тени. Соорудить рассеиватель очень просто, причем способов изготовления такой насадки для вспышки множество. Даже лист бумаги, прикрепленный на вспышку с помощью резинки или скотча уже можно назвать рассеивателем. Стаканчик для кофе или йогурта, лоток из-под лапши быстрого приготовления, пластиковая бутылка от шампуня, мяч для настольного тенниса, белая ткань или любой другой полупрозрачный материал белого цвета идеально подойдут. Способ крепления зависит от вспышки и технологичности всей конструкции. Рассеиватель может быть одноразовым, а можно постараться и сконструировать долговечный аксессуар с прочным каркасом и надежным креплением на головку вспышки.

Простейший рассеиватель из шарика для настольного тенниса

Контейнер от лапши быстрого приготовления в роли рассеивателя

Сигаретная пачка легко превращается в рассеиватель

Здесь же стоит рассказать и о так называемых сотах. Отличный результат можно получить, используя обыкновенные трубочки для коктейлей, предпочтительно черного цвета. Световой импульс вспышки, проходя через такие соты, приобретает четкую направленность и идеально подходит для съемки портретов в темной комнате. Свет при этом получается более мягким, а получившееся пятно имеет небольшой диаметр, как раз достаточный для освещения лица в кадре.

Соты из трубочек для коктейлей

Соорудить соты не составляет труда — из картона изготавливается прямоугольный бокс, который плотно заполняется коктейльными трубочками. Длинные трубочки следует обрезать, но и слишком короткие обрезки не подойдут. Оптимальная длина трубочек — 5 см. Чем короче трубочки, тем ярче и крупнее будет световое пятно и тем больше будет площадь освещения объекта съемки.

Художественный фильтр

Имитировать ломографические фильтры очень легко с помощью прозрачной пленки. Всего-то и требуется, что закрепить пленку на конце объектива с помощью резинки или бленды, проделать в центре небольшое отверстие, а пространство вокруг раскрасить маркерами желаемого цвета. Результат получается особенно качественным, если в отверстие попадает только объект съемки, при этом пространство в кадре вокруг приобретает разные цвета в зависимости от раскраски пленки. При раскраске пленки лучше всего ограничиться 2-3 цветами. В результате у вас должно получиться нечто похожее:

Арт-фильтр из раскрашенной пленки

Для изготовления фильтра можно использовать и цветные прозрачные полиэтиленовые пакеты. Кстати, бесцветную пленку можно и не разукрашивать. Проверьте сами, что из этого выйдет.

Демонстрация работы фильтра

Вращающаяся платформа из кухонного таймера

Съемка time lapse приобрела особую популярность с тех пор, как функцией интервальной съемки и склеивания роликов стали оснащаться даже недорогие компактные камеры и экшн-камеры. Для съемки такого ролика в движении понадобятся направляющие рельсы либо платформа на колесах, а для равномерного поворота камеры вокруг своей оси и захвата панорамы можно использовать простой механический кухонный таймер. К примеру, в IKEA таймер в металлическом корпусе можно приобрести всего за 200 рублей. Выгоднее выбирать таймер с плоским верхом для удобного размещения камеры. Разумеется, громоздкую зеркалку на такую платформу разместить нельзя, а вот легкая экшн-камера встанет идеально.

Камера GoPro на кухонном таймере IKEA

После завода таймера платформа начнет вращаться до истечения установленного времени. Таким образом, камера будет совершать равномерный поворот вокруг своей оси и делать снимки через заданный промежуток времени, скажем, каждые 5 секунд. Результат — плавное панорамирование на видео.

Вазелин

Фокус с вазелином следует назвать «грязным» и не слишком востребованным. Идея заключается в том, что прозрачный вазелин может имитировать размытие фона, если сенсор камеры и оптика не позволяют сделать это эффектно. Разумеется, получить качественное равномерное размытие как при использовании светосильной оптики на полном кадре не получится, но определенный шарм в использовании вазелина очевиден. Только ни в коем случае не стоит намазывать вазелин прямо на переднюю лизну объектива. Используйте защитный фильтр или на худой конец прозрачную пластинку. В целом метод вполне имеет право на жизнь, оцените сами:

Вазелиновый фильтр в деле

Нечто похожее получается и при использовании творческого фильтра из неокрашенной пленки, о котором мы говорили выше.

Защитный фильтр с нанесенным слоем вазелина

Фигурное боке

Это, пожалуй, наиболее впечатляющий самодельный эффект из всей подборки. Боке — это узор, который формируется в зоне нерезкости. Проще говоря, светлые точки вне зоны резкости размываются и превращаются в круглые пятна. Круглую форму им придает отверстие диафрагмы. Самодельная насадка на объектив как бы добавляет еще одну диафрагму, но уже с произвольным отверстием. Это может быть звезда, сердечко, треугольник, любой другой узор. Лучше всего данный метод работает со светосильной оптикой, когда диафрагма объектива максимально открыта и ее диаметр превышает размер вырезанного узора. С помощью циркуля на картоне чертится круг с диаметром, равным диаметру объектива. В самом центре круга (здесь и пригодится след от иглы циркуля) вырезается узор.

Насадка с фигурным вырезом

Боке в виде сердечек

Картонная насадка крепится на объектив и боке приобретает задуманную форму. Для объективов с разной светосилой размер вырезаемого узора может быть разным, а оптимальное значение подбирается опытным путем.

Поляризационный фильтр

Поляризационный фильтр пропускает лишь прямые лучи света, блокируя отраженные с определенной поляризацией. Вращением фильтра достигается нужный эффект и устраняются блики. В итоге трава становится зеленее, небо более синим, вода прозрачнее, а облака приобретают завораживающий объем. Изготовить поляризационный фильтр в домашних условиях невозможно, его можно лишь позаимствовать у других устройств. Если не углубляться в физику, то поляризационный фильтр устанавливается на любой жидкокристаллический дисплей. Оттуда-то его и можно снять, хотя процесс это достаточно трудоемкий. Как правило, поляризационный фильтр приклеен к стеклу дисплея с внешней стороны. Без такого фильтра дисплей будет просто светиться белыми пикселями. Для снятия фильтра подойдет дисплей от старого неработающего гаджета, например, давно сломавшегося смартфона или почившей фотокамеры. Сняв фильтр, следует аккуратно удалить с него остатки клея. Из получившегося куска можно вырезать кружок и закрепить его, например, в крепление от любого другого фильтра.

Источник