Při práci s černobílou fotografií se nebe na snímku často jeví světlejší, než vypadá okem. Panchromatické emulze jako HP5 Plus a Tri-X mají reziduální přecitlivělost na modrou a ultrafialovou složku světla, takže modrá klenba vychází světlá a oblaka do ní splývají. Osvědčeným řešením je barevný kontrastní filtr — žlutý Wratten 8 (K2) nebo červený 25 — který modrou ztmaví tím, že ji absorbuje. Polarizační filtr dosáhne podobného výsledku zcela odlišným mechanismem: vybírá světlo podle roviny kmitání, nikoli podle vlnové délky. Právě tento rozdíl z něj dělá nástroj použitelný tam, kde barevný filtr nepomůže, a zároveň určuje, kdy vůbec funguje.

Z čeho je filtr vlastně vyroben

Fotografický polarizátor je fólie z nataženého plastu, nikoli krystalická destička. Edwin Land, tehdy devatenáctiletý student Harvardu, si nechal patentovat první syntetický dichroický fóliový polarizátor v roce 1929; dokonalejší H-sheet, který se používá dodnes, následoval v roce 1938. H-sheet je fólie z polyvinylalkoholu (PVA) napuštěná jódem a natažená na několikanásobek své délky, čímž se dlouhé jód-polyenové řetězce seřadí do rovnoběžných vodivých vláken. Světlo, jehož elektrické pole kmitá rovnoběžně s těmito vlákny, pohání elektrony podél nich a je silně absorbováno; světlo kmitající kolmo prochází. Filtr jednu rovinu neodráží — absorbuje ji. „Propouští pouze světlo kmitající v jedné rovině” je zkratkou pro selektivní absorpci.

Jak polarizátor ztmaví nebe

Světlo z oblohy je polarizované, protože je rozptýlené. Molekuly vzduchu jsou mnohem menší než vlnová délka viditelného světla, a proto dominuje Rayleighův rozptyl: každá molekula znovu vyzáří sluneční světlo jako oscilující elektrický dipól. Dipól nemůže vyzařovat podél vlastní osy, takže světlo rozptýlené pod úhlem 90 stupňů od dopadajícího slunečního paprsku vychází silně polarizované kolmo k rovině rozptylu. Polarizace tedy dosahuje maxima v pásu 90 stupňů od slunce a klesá k nule při pohledu přímo ke slunci nebo přímo od něj.

Tento pás není nikdy plně polarizovaný. Vícenásobný rozptyl a aerosoly omezují maximální stupeň polarizace přibližně na 70 až 80 procent v čistém ovzduší a méně v mlze — to nastavuje pevný strop toho, jak moc může samotný polarizátor nebe ztmavit. Pokud je přenosová osa filtru zkřížena s dominantní polarizací světla z oblohy, odstraní filtr většinu polarizované složky a nebe se zaznamená tmavší — ale pouze v onom 90stupňovém pásu. Scéna fotografovaná se sluncem přímo za zády nebo přímo před sebou nevykazuje téměř žádnou změnu bez ohledu na to, jak filtr otočíte.

Proč zůstává tónová rovnováha zachována

Výhoda oproti barevnému filtru spočívá v tom, čeho se polarizátor nedotýká. Světlo difuzně odražené od listů, skal, kůže a většiny jiných matných povrchů je z velké části nepolarizované, takže prochází bez ohledu na orientaci filtru. Selektivně se odstraňuje pouze směrově polarizovaná složka — rozptýlené světlo oblohy a zrcadlové odrazy. Nebe se ztmaví, zatímco podání zelené, hnědé a odstínů pleti zůstane blízké neutrálnímu.

Červený filtr Wratten 25 naproti tomu ztmaví nebe tím, že absorbuje modrou všude, kde se vyskytuje — zároveň tím zesvětlí červené objekty a ztmaví modré v celém snímku. Polarizátor neposune žádné barevné vztahy, protože nerozlišuje podle barvy. Oba nástroje se dobře doplňují — barevný filtr pro spektrální kontrast a polarizátor pro odrazy — protože působí na nezávislé vlastnosti světla a jejich faktory se jednoduše sčítají v clonových číslech (stops). Polarizátor s hodnotou přibližně 1,5 clonového čísla (stop) v kombinaci s červeným filtrem 25 s hodnotou 3 clonová čísla (stops) stojí přibližně 4,5 clonového čísla (stop), tedy kombinovaný faktor kolem 22. Při vrstvení filtrů pozor na dvě úskalí: mechanické vignetování v rozích u objektivů širších než přibližně 28 mm a nerovnoměrné ztmavení nebe u stejně širokých objektivů — 90stupňový polarizační pás pokrývá pouze část tak širokého zorného pole a nebe v záběru přechází od tmavého ke světlému.

Lineární nebo kruhový: jediné rozhodnutí, na kterém záleží

Jediné nákupní rozhodnutí, na kterém záleží filmovému fotografovi, je lineární versus kruhový polarizátor — přičemž „kruhový” popisuje optiku, nikoli tvar. Kruhový polarizátor je obyčejný lineární polarizátor s čtvrtvlnnou destičkou přilepenou za ním. Lineární prvek vykonává samotnou práci; čtvrtvlnná destička znovu náhodně přeorientuje světlo opouštějící zadní část filtru, aby nezmátlo žádný polarizačně citlivý dělič paprsku dále v optické dráze. Mnoho zrcadlovek používá poloprůhledné zrcadlo nebo hranol k rozdělení světla na TTL metr a autofokusový snímač, přičemž takový dělič paprsku odráží polarizačně závislou část světla. Nasadíte-li před něj holý lineární polarizátor, hodnota metru se při otáčení filtru mění z důvodů, které nemají nic společného se scénou.

Pravidlo je jednoduché. Měříte-li ruční expozimetrem na plně manuálním fotoaparátu — Leica M nebo kamerovém přístroji — je levnější lineární polarizátor správnou volbou a o nic nepřijdete. Měříte-li přes objektiv na zrcadlovce s děličem paprsku, kupte kruhový.

Potlačení odlesků od vody a skla

Stejná selektivita odstraňuje odlesky. Světlo odražené od dielektrického (nekovového) povrchu — vody, skla, mokrých listů, natřeného dřeva — se při odrazu polarizuje, přičemž při Brewsterově úhlu je tato polarizace úplná. Brewsterův zákon udává úhel od normály povrchu jako theta_B = arctan(n2/n1): pro rozhraní vzduch–sklo při n = 1,5 to je přibližně 56 stupňů a pro rozhraní vzduch–voda při n = 1,33 přibližně 53 stupňů. Pozor: úhel se měří od normály — přímky kolmé k povrchu — nikoli od samotného povrchu. Při Brewsterově úhlu je odražené světlo zcela polarizované kolmo k rovině dopadu, takže zkřížený polarizátor jej může zcela odstranit, čímž odhalí kameny pod hladinou rybníka nebo zboží za výlohou. Holý kov světlo při odrazu nepolarizuje, protože odraz od vodiče nevytváří Brewsterovu složku — polarizátor tedy nedokáže ovlivnit odlesk na chromu nebo nelakované oceli.

Praktický příklad a co filtr stojí

Vezměme jezero s HP5 Plus a sluncem nad levým ramenem. Vzdálený svah i nebe nad ním leží v 90stupňovém pásu. Otáčejte filtrem, dokud nebe v hledáčku nedosáhne nejhlubšího tónu, poté změřte expozici přes filtr: polarizátor ztrácí pevné množství světla bez ohledu na scénu — přibližně 1,5 clonového čísla (stop) u B+W nebo Hoya kruhového polarizátoru (faktor filtru přibližně 2,5 až 4), méně u vysokopropustného Hoya HRT. Základní ztráta plyne z blokování jedné roviny nepolarizovaného světla a s otáčením se nemění; mění se pouze menší, na scéně závislé odstranění již polarizovaného světla — proto měřte až po nastavení úhlu, nikoli předem. Pokud ztmavené nebe ukazuje metr jako zóna V, expozice, která jej umístí do zóny III, jej sníží o dvě clonová čísla (stops) a oblaka zůstanou jako jasné světla oproti němu. Pak sklopte fotoaparát k vodě přibližně pod úhlem 53 stupňů od normály a znovu otočte filtrem: povrchové odlesky se vytratí a ponořené kameny se ukáží — za cenu nového měření expozice pro novou orientaci.

Pro téměř černé nebe nežádejte po polarizátoru vše. Ansel Adams v The Negative (1981) ztmavoval nebe hlubokými Wratten filtry — červeným 25 nebo 29 — a dokončoval tón přiexponováním v temné komoře, nikoli spoléháním se pouze na polarizátor. Filtr vám dá 70 až 80 procent z pásu nebe, ne nebe černé. Poslední krok zajistí expozice, vyvolání a zvětšenina.

Obrázek: Ansel Adams, „Evening, McDonald Lake, Glacier National Park,” Montana, 1933–1942. National Archives (NARA 519861). Volné dílo (public domain).