Прочие явления

С волновой природой связаны также такие явления, как интерференция, дифракция, поляризация света, которые также используются в фотографии.

Интерференцией называется сложение двух волн, в результате которого усиливаются или ослабляются результирующие колебания. При прохождении световых лучей через тонкие пленки происходит сложение двух волн, отраженных от внутренней и наружной поверхности пленки. Если толщина пленки такова, что одна волна отстает от другой на целое число волн — наблюдается максимальное усиление света; на нечетное число длин полуволн — максимальное ослабление.

 

На явлении интерференции основано используемое повсеместно в фотографии просветление оптики. Необходимость просветления оптики вызвана тем, что объективы — это сложные оптические системы, включающие в себя большое количество стеклянных линз, на поверхности каждой из которых происходит отражение света. В результате большая часть света, попадающего в объектив, теряется (до 70—80 %) и значительно снижается качество изображения — уменьшаются; контрастность и резкость.

Для устранения этих нежелательных явлений производят так называемое просветление — наносят на поверхность оптических стекол тонкую пленку, обладающую таким показателем преломления и такой толщиной, которые обеспечивают гашение отраженного света.

Очевидно, что не может быть пленки, которая бы гасила отраженный свет всего спектрального состава. Неравномерное отражение и, соответственно, неравномерное пропускание через объектив света с различной длиной волны, приводит к значительным искажениям цветопередачи в цветной фотографии. Поэтому для уменьшения потерь на отражение в широком диапазоне длин волн на поверхность оптических деталей, наносят несколько (обычно три) просветляющих покрытий, каждое из которых гасит отраженный свет определенного спектрального состава. Оптическое просветление, которое применяется в современных объективах, обеспечивает снижение коэффициента отражения до 0,2—0,5 % практически во всем диапазоне видимого света.

Дифракция — огибание волнами препятствий, размер которых соизмерим с длиной волны, — для фотографии имеет то значение, что дает возможность установить минимальные размеры деталей объекта, которые могут быть различимы.

В большей степени в практике фотографии используется явление, которое называется поляризация света — выделение световых волн, колебания которых происходят только в определенных плоскостях, лежащих в направлении их распространения.

Большинство источников света испускает так называемый естественный свет, представляющий собой поперечные волны, колебания которых происходят во всех плоскостях. При отражении, преломлении и некоторых других процессах, связанных с взаимодействием света со средой, равномерность распределения колебаний световых волн во всех направлениях может нарушаться, т.е. выделяются волны, которые колеблются в каких-то определенных плоскостях — свет становится поляризованным. Сильнее всего свет поляризуется при прохождении через анизотропные среды, у которых физические свойства зависят от направления (кристаллы герапатита, турмалина и др.).

 

В фотографической практике находят применение поляризационные светофильтры (или поляроиды), позволяющие получить полностью или частично поляризованный свет. Поляроиды представляют собой пленку из эфира целлюлозы, содержащего множество одинаково ориентированных кристаллов герапатита, которая вклеивается между стеклами для защиты от механических повреждений. Стекла и пленки монтируются в специальные оправы, которые надевают на объектив.

С помощью поляризационных светофильтров добиваются частичного или полного устранения бликов, возникающих при отражении света от гладких поверхностей, Это необходимо при съемке застекленных картин, объектов, расположенных за стеклянными колпаками или витринами, объектов с большими бликующими поверхностями.

Степень ослабления бликов зависит от угла поворота поляризационного светофильтра относительно оптической оси объектива. При работе с зеркальными фотоаппаратами определение наилучшего положения поляроида не вызывает затруднения: вращают фильтр на объективе, визуально наблюдая за его действием по изображению объекта съемки на матовом стекле видоискателя. При съемке камерами, не имеющими матового стекла, ориентирование светофильтра проводят, наблюдая непосредственно через него объект съемки. Отыскав таким образом наилучшее положение поляроида, его в этом положении надевают на оправу объектива.