Filtry fotograficzne, zarówno korekcyjne, jak i efektowe, swoje najlepsze chwile przeżywały wraz z popularyzacją fotografii czarno-białej. Przede wszystkim używało się wówczas filtrów korekcyjnych (pomarańczowego, czerwonego, zielonego itp.), których działanie można krótko scharakteryzować jako przyciemnianie barwy dopełniającej (żółty dopełnia niebieski, zielony purpurę, czerwony - cyjan), a rozjaśnianie barw identycznych i zbliżonych do koloru filtra. Dla przykładu użycie filtra czerwonego powoduje, że niebo na zdjęciu będzie ciemnoszare, co podkreśli kontrast z fotografowaną architekturą.

Są jednak takie filtry, które nadal szeroko wykorzystuje się w fotografii. To filtry polaryzujące, szare i ochronne. Dlaczego? Wynika to z prostego faktu: oprogramowanie komputerowe nigdy nie zabezpieczy naszego obiektywu przez uderzeniem drobin piasku, nie umożliwi wykonania długiej ekspozycji by rozmazać chmury czy przepływ wody wartkiego strumyka. Nie spowoduje także zmiany charakterystyki padającego na matrycę światła - przynajmniej nie w sytuacji, gdy korzystamy z tak rozpowszechnionych matryc CMOS.

----- R E K L A M A -----

PROMOCJA SONY - 50% RABATU NA OBIEKTYW!

Sony A7 III + 50/1.8 FE

8846 zł 8422 zł

Sony A7 IV + 50/1.8 FE

13146 zł 12722 zł

Sony A7 III + 24-70/4 ZA FE OSS

10822 zł 9410 zł

Sony A7 IV + 24-70/4 FE ZA OSS

15122 zł 13710 zł

W tym artykule przyjrzymy się bliżej najnowszej ofercie firmy Marumi – linii produktów EXUS. Wybraliśmy dwa typy filtrów, w które według nas powinien zaopatrzyć się każdy fotografujący. Pierwszy z nich to filtr polaryzujący, który używany poprawnie, może być stosowany praktycznie zawsze – są osoby, które nigdy go nie zdejmują. Drugi typ to filtr UV – lub tzw. ochraniający. Zdajemy sobie sprawę, że teza o wybraniu tego typu filtrów może być kontrowersyjna – wiele osób uważa (i słusznie ), że najlepszą ochroną jest dekielek. W dalszej części tego artykułu wskażemy jednak zastosowania, gdzie wybór takiego filtra będzie rozsądna decyzja.

Zacznijmy od filtrów polaryzacyjnych. By zrozumieć zasadę ich działania, poświęcimy trochę miejsca teorii i historii. Efekt polaryzacji światła odbitego został po raz pierwszy zaobserwowany w 1808 roku przez Étiene-Luis Malusa. Jednak z uwagi na stosunkowo kiepską jakość produkowanego wówczas szkła, nie mógł on odnieść swoich obserwacji do parametrów użytych materiałów. Dopiero szkocki fizyk sir David Brewster, korzystając ze szkła o dużo lepszej jakości, w roku 1815 eksperymentalnie dowiódł istnienia relacji między kątem odbicia spolaryzowanego światła a właściwościami dwóch ośrodków (szkła i powietrza). Tak powstał wzór definiujący kąt polaryzacji, zwany też dziś kątem Brewstera.

W powyższym diagramie kąt Brewstera oznaczono symbolem Θ_B. Dla granicy powietrza (n1 = 1) i szkła (n2 = 1.5) taki kąt wynosić będzie 56°. Dla granicy powietrza i wody (n2 = 1.33) natomiast – 53°.

Powyższy rysunek tłumaczy także, skąd bierze się tak popularne twierdzenie, że filtry polaryzacyjne działają najefektywniej, gdy fotografujemy motywy ustawione pod kątem prostym do źródła światła.

Taki efekt najłatwiej zaobserwować, gdy patrzymy na lustro wody stawu lub jeziora. Widoczne w nim odbicie chmur to właśnie spolaryzowane światło. Gdy posiadamy okulary samochodowe (wyposażone w folie polaryzujące, by niwelować odblaski i refleksy), możemy się w takiej sytuacji zabawić, zakładając je i zdejmując. W efekcie raz będziemy widzieli odbicie nieba, a za drugim razem - przez okulary - nie zobaczymy go.

Czym jest jednak sama polaryzacja światła?

By zrozumieć to zjawisko, musimy przypomnieć sobie, czym jest światło. Ze szkoły wiemy, ze światło ma naturę korpuskularno-falową. Oznacza to, że zachowanie wiązki światła możemy postrzegać jako zbiór cząsteczek, ale jednocześnie także jako falę. W tym opisie interesującym nas aspektem światła jest model falowy. Fala rozchodzi się w kierunku prostopadłym do swoich oscylacji. Tu znów możemy odwołać się do przykładu z wodą - kierunek rozchodzenia się fal na morzu jest prostopadły do samego falowania wody. Światło to fala ekektromagnetyczna, co oznacza, że mamy do czynienia z wypadkową dwóch oscylacji. Ważną dla nas informacją będzie, że oscylacje pola elektrycznego są zawsze prostopadłe do pola magnetycznego. Oscylacje tych pól w czasie możemy wyobrazić sobie jako sinusoidy, a ich wzajemne złożenie spowoduje, że wypadkowy wektor będzie obracał się po elipsie. W zależności od amplitud oraz wzajemnych faz tych dwóch oscylacji rzut na płaszczyznę owej elipsy będzie tworzył inne kształty, w szczególnym wypadku będzie to kształt odcinka prostego lub koła. Suma promieniowania z różnych źródeł, szczególnie pochodzących z odbić, to de facto mikstura powyższych typów spolaryzowanego światła. Takie światło jest najczęściej przez nas obserwowane w przyrodzie - to światło niespolaryzowane.

By takie światło spolaryzować, wystarczy przepuścić je przez gęsto utkaną siatkę grzebieniową. Fale o kierunku oscylacji zgodnym z kierunkiem siatki filtra będą przechodzić przez nią bez problemu. Te fale, które są ułożone pod kątem do kierunku filtra będą tłumione - w szczególnym przypadku, gdy kąt ten jest prostopadły, fala taka nie przejdzie przez filtr.

Polaryzator liniowy nie sprawdza się w aparatach wyposażonych w fazowe czujniki autofokusu (które działają na zasadzie lupy nastawczej). Z takim typem aparatu musimy użyć specjalnego filtra polaryzacyjnego - kołowego (CPL - circular polarizer).

W optyce znane są takie przyrządy jak płytki falowe - wykonane najczęściej z kryształu kwarcu, w środowisku którego promień światła rozdzielany jest na dwa, a współczynnik załamania jest różny dla różnych orientacji promienia światła. W efekcie droga optyczna dla obu promieni jest inna - ten, który ma do pokonania dłuższy odcinek, wyjdzie z płytki z przesuniętą fazą w stosunku do drugiego. Kontrolując zatem grubość płytki, wpływamy na stopień przesunięcia wzajemnego faz.

W tym artykule szczególnie interesujące będą płytki ćwierćfalowe. Celem ich działania jest zamiana światła spolaryzowanego liniowo na spolaryzowane eliptycznie. W szczególnym wypadku, gdy płaszczyzna polaryzacji światła tworzy kąt 45° z osią płytki, światło zmienia polaryzację na kołową. Ta cecha pozwala na budowę kołowych filtrów polaryzacyjnych. Są one po prostu złożeniem liniowego filtra polaryzacyjnego i umieszczonej na nim pod kątem 45° płytki ćwierćfalowej.

Obracając filtr CPL, wybieramy kąt, pod jakim ustawiamy polaryzator liniowy. W ten sposób spolaryzowane światło trafia na płytkę ćwierćfalową, która zmienia polaryzację na kołową. Tak spolaryzowane światło padając na czujniki fazowego autofokusu nie zakłóca jego pracy.

Jak możemy wykorzystać filtr polaryzacyjny ?

Po pierwsze do zwiększania kontrastu tych elementów krajobrazu, gdzie docierające do nas światło jest zmieszane z odbitym i spolaryzowanym. Typowym przykładem jest podkreślanie błękitu nieba, a także zwiększenie kontrastu chmur. Przypomnijmy sobie, skąd się bierze światło spolaryzowane. Ta wiedza powinna nam uzmysłowić problematyczność stosowania tego rodzaju filtra wraz z szerokim kątem widzenia – może się okazać, że pożądany efekt uzyskamy jedynie na fragmencie zdjęcia, przez co stanie się ono nienaturalne. Musimy też wiedzieć, że światło spolaryzowane wpływa na postrzeganie kolorów: odbieramy je jako nieco przygaszone. Używanie filtra polaryzacyjnego spowoduje, że zieleń trawy stanie się żywsza. Innym ciekawym zastosowaniem jest użycie polaryzatora wraz z lampą błyskową. W ten sposób możemy kontrast sceny zredukować w dwojaki sposób: przez wycięcie niepożądanego światła oraz przez doświetlenie motywu lampą.

Zdjęcie bez filtra CPL

Zdjęcie z filtrem CPL

Powyższy przykład pokazuje, w jaki sposób możemy wykorzystać filtr polaryzacyjny do wyeliminowania światła odbitego. Budynek ze szklaną elewacją doskonale odbija chmury i niebo, jednak po zastosowaniu filtra CPL odbicia te znikają, co pozwala w zupełnie inny sposób oddać chrakter budowli oraz wyeksponować ją na tle nieba.

Podobnie rzecz się ma podczas fotografowania krajobrazów nad brzegiem morza lub jeziora. Odbicia w tafli wody nie zawsze są pożądane, a filtr polaryzacyjny pozwala nam regulować ich intensywność. Dzięki temu za każdym razem możemy uzyskać zupełnie inne efekty, co potwierdza poniższy przykład.

Zdjęcie bez filtra CPL

Zdjęcie z filtrem CPL

Również w domowych warunkach polaryzator może okazać się przydatny. Chcąc wykonać zdjęcia produktowe (np. wystawiając coś na aukcję internetową), często okazuje się, że bez lamp studyjnych i namiotu lub stołu bezcieniowego nie możemy uzyskać zadowalających efektów. Największym problemem jest zazwyczaj nierozproszone światło, które odbija się od różnych powierzchni. W takiej sytuacji znów z pomocą przychodzi dobry filtr polaryzacyjny, czego najlepszym dowodem są dwa poniższe zdjęcia.

Zdjęcie bez filtra

Zdjęcie z filtrem polaryzacyjnym Marumi EXUS

Filtry UV

Drugim typem filtrów, który chcielibyśmy omówić, są filtry UV. Ich konstrukcja powoduje, że dla fal o długości 390 nm i mniejszej filtr staje się coraz większą blokadą. Zwykłe szkło ma taką cechę – to powód, dla którego nie opalamy się przez szybę autobusu. Jak są zatem zbudowane “żarówki” promieniujące ten zakres fal? Bańka wykonana jest ze szkła kwarcowego, które przepuszcza światło w zakresie promieni UV.

Wydawałoby się, że w czasach fotografii cyfrowej, gdy przed każdą matrycą producenci montują filtr UV, stosowanie dodatkowego, nakręcanego nie jest konieczne. Pamiętajmy, że intensywność promieniowania UV zależy od wysokości, na której się znajdujemy. Taki filtr może okazać się pomocny tym, którzy fotografują pejzaże górskie, skoczkom spadochronowym itp.

Doskonałym tego przykładem jest zdjęcie wykonane z pokładu samolotu, gdzie dzięki zastosowaniu filtra UV mogliśmy zarejestrować więcej szczegółów na fotografii i podkreślić kontrastowość sceny oraz delikatne przejścia tonalne. Podobne efekty uzyskamy podczas fotografowania krajobrazów w wysokich górach.

Zdjęcie bez filtra UV

Zdjęcie z filtrem UV

Dla innych osób filtr UV będzie tylko zabezpieczeniem przedniej soczewki przed zabrudzeniem czy wręcz uszkodzeniem, co jest bardzo prawdopodobne, gdy fotografujemy sporty takie jak żużel, kolarstwo przełajowe, motocross – wszędzie tam, gdzie w każdej chwili może być w nasza stronę wyrzucony żwir. W porównaniu do obiektywu filtr jawi się jako tani dodatek, na który stać każdego . Pamiętajmy jednak, że bez względu na rodzaj zastosowany filtr jest kolejnym elementem toru optycznego, który musi pokonać światło, by dotrzeć do matrycy. Zależy nam zatem na tym, by ten element był jak najlepszej jakości i nie popsuł nam zdjęcia.

Czym kierować się przy zakupie filtra? Jakie cechy są najważniejsze?

Bardzo istotne są powłoki antyodblaskowe zastosowane przy produkcji filtra. Ich słaba jakość spowoduje, że przy scenach z silnymi źródłami światła filtr może do zdjęcia dodawać kolorowe artefakty.

Zdjęcie bez filtra

Zdjęcie z filtrem MARUMI EXUS (widoczne niewielkie, dodatkowe odblaski wokół źródła światła)

Widać wyraźnie, że filtr Marumi EXUS wprowadza jedynie delikatnie nasila istniejące odblaski, jednak decydując się na zakup filtra niskiej jakości musimy liczyć się z możliwością znacznej degradacji obrazu podczas fotografowania pod światło, czego najlepszym przykładem są dwa poniższe zdjęcia.

Bez filtra	Z filtrem niskiej jakości

Ważne jest także staranne wykonanie brzegu filtra. Wyczernienie krawędzi czy też zastosowanie specjalnych osłon blokujących odbite od metalu światło jest bardzo dobrym pomysłem.

Gdy chcemy korzystać z filtra wraz z szerokokątnym obiektywem, szczególnie gdy mamy do czynienia z ekstremalnie dużymi kątami, musimy pamiętać, że ramka filtra może powodować winietowanie. Warto w takiej sytuacji szukać filtrów w obudowach o zredukowanych wymiarach, tzw. slim.

Filtr Marumi EXUS (pierwszy od prawej) cechuje najcieńsza obudowa.

Im mniejsza transmisja filtra (im więcej światła on blokuje), tym większa potencjalna możliwość wpływania na kolorystykę finalnego zdjęcia. Ten problem jest najbardziej widoczny filtrach szarych (neutralnych) o gęstości D=1 (ND 8x) i większej. Nowoczesne filtry polaryzacyjne powinny cechować się wysoką transmisją.

Filtr Marumi EXUS (pierwszy od prawej) przepuszcza więcej światła

Dobrze jest, by filtr był pokryty warstwą elektrostatyczną. Spowoduje ona, że kurz nie będzie tak chętnie przyczepiał się do jego powierzchni, dzięki czemu na zdjęciach nie będziemy mieli ciemnych plam od pyłków. Jest to bardzo istotne w fotografowaniu przy szerokim kącie i wysokich liczbach przysłony – a więc przy typowych nastawach dla pejzaży.

Przecierając szmatką filtry MARUMI EXUS (po lewej) nie spowodujemy naładowania powierzchni.

Na koniec zostawiliśmy aspekty niezwiązane bezpośrednio z robieniem zdjęć – czyli utrzymywanie filtrów w czystości. Osoby profesjonalnie zajmujące się fotografią są zapewne wyposażone w specjalne płyny do czyszczenia optyki. Po części wiąże się to z cięższymi warunkami pracy aparatu – jest on przecież wykorzystywany jako narzędzie. Fotografom o mniejszym doświadczeniu wystarczy wiedza, że są filtry przysparzające problemów z czyszczeniem oraz filtry specjalnie wykonane, które nie tylko ograniczają ilość osiadającego kurzu, ale także posiadają warstwę sprawiającą, że krople wody nie pozostawiają śladów, a i negatywny wpływ tłuszczu zostaje znacznie ograniczony.

Woda na filtrach MARUMI EXUS (po lewej) nie rozpływa się po jego powierzchni, krople spływają bez pozostawiania śladów..

Okazuje się, że sprawdzenie jakości powłok zastosowanych na filtrze nie jest takie trudne. Możemy to zrobić w sklepie bez konieczności podpinania filtra do obiektywu i wykonywania wielu zdjęć. Doskonale ilustruje to poniższe zdjęcie, na którym z lewej strony widać filtr Marumi EXUS, a z prawej tańszy filtr z niższej serii. Ten drugi wyraźnie odbija więcej światła, co wpływa na pogorszenie jego transmisji.

W podsumowaniu pragniemy podkreślić, że opisane filtry stanowią podstawowe wyposażenie każdego fotografa. Szczególnie godne polecenia są filtry polaryzacyjne - można je kreatywnie wykorzystać, a zdjęcia wykonane przy ich użyciu niejednokrotnie będą ciekawsze od tych zrobionych w standardowy sposób.

Artykuł jest sponsorowany przez firmę K-Consult, dystrybutora filtrów fotograficznych Marumi EXUS.