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Il filtro polarizzatore
Introduzione
Fra tutti i filtri esistenti, quello che preferisco è il filtro polarizzatore. Forse perché è uno dei pochi che non è possibile riprodurre via software in post-produzione e quindi in certe situazioni risulta indispensabile; forse anche perché è quello che ho imparato ad usare per primo e che mi ha dato ottimi risultati anche se non da subito. Il polarizzatore è un filtro molto utile all’aperto in presenza di luce solare.
La luce riflessa
In fotografia molto spesso è utile eliminare i riflessi. Se avete mai scattato una fotografia al mare dove l’acqua è pulita e limpida, vi sarete sicuramente accorti che l’immagine ottenuta non rende affatto la trasparenza dell’acqua e non lascia intravedere il fondale. A seconda dell’angolo con cui l’avete scattata, avrete ottenuto la superficie del mare più o meno chiara e impenetrabile. Sott’acqua non si vede niente se non macchie di colore, nella migliore delle ipotesi, e tutto a causa della luce riflessa dalla superficie dell’acqua.
Vi sarà capitato di scattare una fotografia dove il cielo non ha quel blu intenso ma un blu sbiadito; questo accade per via della luce riflessa dalle molecole d’acqua presenti nell’aria.
In pratica, la luce del sole ci arriva sia direttamente che indirettamente perché viene riflessa dalle superfici lisce, dalle molecole di vapore acqueo presenti quando l’umidità è consistente, dalla superficie di uno specchio d’acqua o del mare, dagli oggetti circostanti e da molto altro ancora. La luce viene riflessa in molte direzioni contemporaneamente e contribuisce a falsare i colori della nostra foto.
La luce del sole non è polarizzata ma le superfici riflettenti ce la rimandano polarizzata (vedremo tra poco cosa significa).
Per bloccare in parte la luce riflessa, esiste un filtro: il filtro polarizzatore che appunto bloccando la luce polarizzata, elimina molti dei riflessi indesiderati.
La luce polarizzata
La luce è costituita da un campo magnetico e da uno elettrico perpendicolari tra loro, ma senza approfondire troppo, per lo scopo di questo corso, la fisica che c’è dietro, possiamo dire che la luce che ci arriva dal sole possiede vari orientamenti del suo campo elettrico. Se il raggio di luce va da un punto A ad un punto B, il suo campo elettrico è perpendicolare alla direzione del raggio. In parole molto semplici, se il raggio va dritto davanti a noi, il suo campo elettrico è diretto verso destra, sinistra, in alto o in basso (figura 01).
01 In questa figura vediamo un fotone di luce che si muove lungo l’asse x nella direzione della freccia.
Il suo campo magnetico è rappresentato dalla sinusoide rossa mentre il suo campo elettrico dalla sinusoide blu. Come si può notare sono perpendicolari tra loro ed alla direzione del fotone che li genera.
Il raggio di luce è composto da moltissimi fotoni ognuno dei quali ha il suo campo elettrico orientato in una direzione diversa: questa è la luce non polarizzata. La luce polarizzata invece è quel fascio di fotoni in cui il campo elettrico di ognuno di essi è orientato nella medesima direzione.
La luce del sole non è polarizzata nel suo complesso ma ogni superficie che la riflette la polarizza. Per questa ragione, utilizzando il filtro polarizzatore, eliminiamo in parte la luce riflessa.
Funzionamento del filtro polarizzatore
Lo scopo di tale filtro è bloccare la luce polarizzata.
Per capire come ci riesce, immaginiamolo come un insieme di fessure molto strette e verticali che lasciano passare solo i fotoni che hanno il campo elettrico diretto in verticale, nella direzione delle fessure quindi. Tutti gli altri raggi luminosi che hanno il campo orientato in orizzontale, in obliquo e così via, non riescono a passare. Quindi la luce che arriva al filtro viene bloccata se l’orientamento del campo elettrico non è uguale a quello delle finestre del filtro. Immaginiamo di ruotare le finestre di 90° e capiremo come in questo caso faremo passare solo i raggi con il campo orizzontale e non più verticale.
In pratica il filtro polarizzatore funziona proprio così: è costituito da minuscole finestrelle parallele tra loro e di ordine di grandezza compatibile con la lunghezza d’onda della luce incidente. Il telaio del filtro è circolare ed essendo montato sulla parte anteriore dell’obiettivo, è in grado di ruotare a piacimento (figure 02 e 03). Il filtro va ruotato fino a quando non blocchi la luce riflessa che ci interessa. Come ogni filtro, il polarizzatore, bloccando una parte di luce, rende meno luminoso il nostro obiettivo e perdiamo circa due stop di esposizione da compensare con tempi più lunghi o ISO più elevati. Proprio a causa del fatto che il filtro funziona se ruotato nella giusta posizione, per ogni inquadratura sarà necessario ruotarlo fino ad escludere la luce riflessa. Quindi ruotandolo è possibile escluderlo o farlo funzionare con tutte le possibilità intermedie. Siccome la polarizzazione del campo elettrico della luce dipende dall’angolo di incidenza della luce diretta e dall’angolo di posizionamento rispetto ad essa del nostro obiettivo, per ogni inquadratura saremo costretti a ruotare il filtro. Inoltre il risultato migliore si ottiene con il sole a 90° rispetto all’obiettivo.
02 In questa figura vediamo il filtro polarizzatore orientato in modo da permettere il passaggio del fotone in quanto le sue lamelle sono orientate come il campo elettrico del raggio. Possiamo notare il pallino bianco in cima al telaio del filtro che ci fa capire il suo orientamento.
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03 In questa figura invece vediamo come al ruotare del filtro (il pallino bianco ha cambiato posizione e le lamelle sono ruotate di un certo angolo) lo stesso fotone non passa più.
Tipologia del filtro polarizzatore
Di filtri polarizzatori ne esistono di due tipi: circolari e lineari. Ha poco senso ormai parlare dei lineari in quanto ingannano il sistema di autofocus delle macchine fotografiche impedendone la messa a fuoco automatica. Quindi ormai il tipo circolare è praticamente l’unico venduto. L’unica cosa che cambia è la disposizione delle lamelle. Ad ogni modo ad occhio nudo non possiamo notare nulla di quanto descritto in questo capitolo in quanto le grandezze in gioco sono troppo piccole.
Utilizzo del filtro polarizzatore
A questo punto passiamo alla parte più pratica della faccenda. Come accennato, questo filtro è utile in esterno con luce solare e superfici riflettenti. Quando orientato a bloccare la luce polarizzata, riduce di circa due stop la luminosità del nostro obiettivo quindi ad ogni rotazione del filtro bisognerà ricontrollare l’esposimetro per evitare sotto/sovra-esposizioni. La cosa migliore è utilizzarlo con il sole laterale alla lente esterna dell’obiettivo e comunque in situazioni in cui vogliamo una maggiore saturazione ed una migliore resa dei colori. Tutto ciò non è necessario in presenza di luce debole. Quindi l’ideale è quando la luce è molto forte.
Nelle seguenti figure, possiamo finalmente vedere all’atto pratico come cambi una stessa fotografia se è scattata con il filtro non attivo o con lo stesso ruotato del giusto angolo per bloccare la luce polarizzata. Le due foto sono state scattate a distanza di pochi secondi l’una dall’altra e con il filtro sempre montato. Nel primo caso, figura 04, era ruotato in modo da dare effetto nullo, mentre nel secondo caso, era ruotato in modo da dare il massimo risultato (circa a 90° rispetto la posizione iniziale). Nella figura 05 si è utilizzato quindi un tempo di esposizione maggiore per compensare la perdita di luminosità.
04 Questa foto è scattata con effetto del filtro nullo. Notare il colore azzurro del mare dato dal riflesso del cielo sull’acqua. La trasparenza dell’acqua c’è perché il fondale era molto basso ma comunque è limitata. Il colore del cielo, specialmente sull’orizzonte è molto chiaro, tendente al bianco mentre le nuvole sono a tratti grigie e poco definite. La saturazione è bassa e la sabbia è sbiadita. Il verde della vegetazione in fondo a sinistra, è scuro e spento e le fronde dell’albero in alto, quasi non sembrano verdi.
05 La stessa foto con l’applicazione del filtro
polarizzatore. La saturazione è elevata, ma naturale e non estrema come come dopo interventi via software. I colori sono accesi ed il verde è intenso così come il blu del cielo. Le nuvole sono bianche come erano a vederle ad occhio nudo. Il mare acquista la trasparenza massima non prendendo più il colore dal cielo ma dal fondale. Il mare è infatti verde e si vede ogni dettaglio del fondo. Questa foto è naturalmente bella.