カメラのしくみ「PLフィルターその2」

2010年3月17日 2010年3月17日 asai

asai

PLフィルターを通して液晶画面をみると真っ黒になってしまう。これは液晶画面から発せられている光が、「偏光」しているかららしい。
PLフィルターは、偏光フィルターなので、偏光されている光をフィルターして通さないようにできる。では、偏光とはいったいなんなのか？
ネットで調べてみた。
ウィキペディアには以下のように出ていた。

偏光（へんこう、polarization）とは電場および磁場が特定の方向にしか振動していない光のことである。

なるほど、光は波の性質を持っており、振動する方向が偏っているのが、偏光ということか。
液晶テレビから発せられている光は、偏光しており、蛍光灯から発せられている光は偏光していない、ということか。これも、ウィキペディアに書いてあった。

液晶ディスプレイの表面と裏面には、特定の直線偏光のみを通す「偏光フィルター」が貼られており、液晶によって各画素ごとに旋光性や複屈折性をコントロールすることで、映像を表示している。

ふむふむ。液晶テレビのディスプレイ部分にはPLフィルターが貼ってあるっていうことね。偏光フィルターを通すことで、光を完全に遮断して黒い部分を作っているのか。
蛍光灯や太陽からの光は、波の振動の方向がランダムになっている。PLフィルターを通すと、ある方向に振動している光はカットするが、大部分がカットされずに通過してくる。液晶テレビからの光は、偏光フィルターを通すことで、振動が同じ方向の光しかやってこなくなっている。だから、PLフィルターでカットすることができるというわけか。
3Dメガネに偏光フィルターが使用されることもある。右目と左目用に振動方向が異なる光をスクリーンから発するようにしておく。それぞれの目に届くのは振動方向が一致した光だけになる。
ちなみに、人間の目は偏光を識別することができないらしい。だから、液晶テレビの画像をみても違和感がない。昆虫は偏光を識別することができるらしい。なので、曇っていても正確に太陽の位置を把握しているそうな。これもウィキペディアに書いてある。
ガラス面に反射した光をフィルターしてカットしてしまうことができるのなら、反射してきた光は偏光していることになるのか？
理屈としては、そうなるが、光学的な難しい話になってきた。
偏光していない自然光が、物体の表面で反射すると、直線偏光することが多いそうな。
なんでなのかは、物理学の難しい理論になってきそう。とにかくそうなるということで納得する。
だから、水面で反射してきた光は偏光している。偏光している光だけをカットできれば、水面で反射した光を取り除くことができ、水中の様子が見えるようになる。
空がきれいに写せるのも、反射した余計な光がカットされるから。
肝心の効果だが、青空がきれいに撮れるというのだが、いまいち？

きれいに写すには、太陽との角度やら、フィルターの角度やらが関係するらしい。
多少、青の色が濃くなった感じはする。
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