Практически можно подбирать светофильтры для цветовой коррекции визуально. Так, при съемке под водой зеркальными камерами в боксах, конструкция которых позволяет крепить светофильтры снаружи иллюминатора объектива, можно на глаз подбирать фильтры, дающие наиболее правильную цветопередачу. Но при таком способе трудно учитывать спектральную характеристику самой цветной пленки, так как различные пленки чувствительны (сенсибилизированы) к разным участкам спектра неодинаково и могут отличаться по цветочувствительности от восприятия глазом.
Поляризация света
Физическая оптика рассматривает свет как особый вид электромагнитной энергии, воспринимаемый органом нашего зрения - глазом. Естественный свет представляет собой электромагнитные колебания, беспорядочно меняющие свое направление. Такой свет принято называть неполяризованным (рис. 9). Луч света, в котором колебания в каком-то направлении ослаблены, называется частично поляризованным. Если же колебания распространяются только в плоскости, параллельной направлению луча, свет является поляризованным и характеризуется плоскостью колебаний.
Рис. 9. Направление колебаний в лучах света: а - естественном; б - частично поляризованном; в - поляризованном
Плоскость поляризации света проходит также через луч, но она перпендикулярна плоскости направления колебаний.
Свет, отраженный от поверхности воды, всегда частично поляризован. Степень поляризации света при отражении от зеркальной поверхности любого диэлектрика зависит от угла, под которым лучи направлены к этой поверхности относительно нормали. По закону Брюстера полная .поляризаци света наступит при условии
tg α = n,
(1)
где α - угол падения светового луча; n - показатель преломления оптической среды
Угол поляризации обозначается αр. Поскольку показатель преломления морской воды равен 1,332, то угол, при котором наступит полная поляризация света, будет равен 37°. Полная поляризация наступит при условии падения солнечного света под углом 53°7' (рис. 10),
Рис. 10. Поляризация света при отражении от воды: А - входящие луча солнца; В - отраженный луч; В - луч, проникший в воду; а - плоскости колебаний естественного света; а1 - плоскость колебаний поляризованного света (колебания направлены параллельно поверхности воды, заштрихованная часть подавлена); б - правильная в данном случае ориентация плоскости пропускания поляроида.
Применяя поляризационные светофильтры, пропускающие свет, поляризованный только в плоскости пропускания данного светофильтра, можно в значительной степени увеличить дальность подводной съемки. Поляризационные светофильтры, или поляроиды, снижают действие рассеянного света в воде, подавляют частично или полностью влияние бликования предметов и тем самым обеспечивают более «сочные» цветовые и чернобелые снимки.
Трудность применения поляроидов заключается в том, что для получения желаемого эффекта их необходимо ориентировать таким образом, чтобы плоскости пропускания светофильтра и поляризации света были параллельны, тогда свет, поляризованный в других плоскостях, будет задерживаться. В примере, приведен ном на рис. 10, плоскость пропускания фильтра должна быть направлена перпендикулярно поверхности воды. Следует иметь в виду, что на рисунке рассматривался идеальный случай, возможный только при абсолютно спокойной поверхности воды. В реальных условиях направление преимущественной поляризации равно 90-120° к направлению луча, падающего на поверхность воды. Так как свет, проникающий в воду, поляризован в той же плоскости, что и на поверхности, имеется возможность достигнуть правильной ориентации светофильтра до погружения под воду.
Для этого нужно смотреть сквозь поляроид на небо у горизонта, поворачивая светофильтр в руке до получения наибольшего потемнения и в таком положении укрепить его перед объективом. Однако данный способ пригоден только при нахождении солнца в зените.
При других углах падения света на поверхность воды следует ориентировать светофильтр непосредственно под водой, глядя сквозь него на снимаемые предметы.
Для этой цели автор предлагает пользоваться следующим устройством (рис. 11).