In der Schwarz-Weiß-Fotografie fotografiert der Himmel oft heller, als er wirkt. Panchromatische Emulsionen wie HP5 Plus und Tri-X haben eine Restüberempfindlichkeit gegenüber Blau und Ultraviolett, sodass das blaue Himmelsgewölbe hell erscheint und die Wolken darin verschwinden. Das bekannte Gegenmittel ist ein farbiger Kontrastfilter – ein Wratten 8 (K2) Gelb oder ein 25 Rot –, der Blau durch Absorption abdunkelt. Ein Polfilter erreicht ein ähnliches Ergebnis durch einen völlig anderen Mechanismus: Er selektiert Licht nach seiner Schwingungsebene, nicht nach seiner Wellenlänge. Genau dieser Unterschied macht ihn dort nützlich, wo ein Farbfilter nicht hilft, und er bestimmt zugleich, wann er überhaupt wirkt.

Was der Filter tatsächlich ist

Ein fotografischer Polfilter ist eine Folie aus gerecktem Kunststoff, kein Kristall. Edwin Land, damals ein neunzehnjähriger Harvard-Student, patentierte 1929 den ersten synthetischen dichromatischen Folienpolarisator; das überlegene H-Sheet, das noch heute in Filtern verwendet wird, folgte 1938. Ein H-Sheet ist Polyvinylalkohol-Folie (PVA), die mit Jod getränkt und auf ein Vielfaches ihrer Länge gestreckt wird, wodurch lange Jod-Polyen-Ketten in parallele, leitende Fäden ausgerichtet werden. Licht, dessen elektrisches Feld parallel zu diesen Fäden schwingt, treibt Elektronen durch sie hindurch und wird stark absorbiert; senkrecht dazu schwingendes Licht kann das nicht und passiert den Filter. Der Filter reflektiert keine Schwingungsebene weg – er absorbiert sie. „Lässt nur Licht in einer Schwingungsebene passieren” ist eine vereinfachte Umschreibung für das, was in Wirklichkeit selektive Absorption ist.

Wie ein Polfilter den Himmel abdunkelt

Streulicht ist polarisiert, weil es gestreut wird. Luftmoleküle sind weit kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts, weshalb Rayleigh-Streuung dominiert; jedes Molekül strahlt das Sonnenlicht als schwingenden elektrischen Dipol ab. Ein Dipol kann nicht entlang seiner eigenen Achse strahlen, daher tritt bei 90 Grad zum einfallenden Sonnenstrahl gestreutes Licht stark polarisiert – senkrecht zur Streuebene – aus. Die Polarisation ist also in einem Band 90 Grad von der Sonne entfernt am stärksten und nimmt gegen null ab, wenn man direkt zur Sonne hin oder von ihr weg blickt.

Dieses Band ist niemals vollständig polarisiert. Mehrfachstreuung und Aerosole begrenzen den maximalen Polarisationsgrad an einem klaren Tag auf etwa 70 bis 80 Prozent – bei Dunst noch weniger –, was dem erreichbaren Abdunkelungseffekt eine harte Obergrenze setzt. Dreht man den Filter so, dass seine Durchlassachse senkrecht zur dominanten Polarisation des Himmelslichts steht, entfernt er den größten Teil dieser polarisierten Komponente, und der Himmel wird dunkler belichtet – aber eben nur in diesem 90-Grad-Band. Eine Aufnahme mit der Sonne direkt hinter oder vor dem Fotografen zeigt kaum Wirkung, egal wie der Filter gedreht wird.

Warum die Tonbalance erhalten bleibt

Der Vorteil gegenüber einem Farbfilter liegt darin, was der Polfilter unberührt lässt. Diffus reflektiertes Licht von Laub, Fels, Haut und den meisten anderen matten Oberflächen ist weitgehend unpolarisiert und passiert den Filter unabhängig von seiner Ausrichtung. Nur die gerichtet polarisierte Komponente – das gestreute Himmelslicht und Spiegelreflexe – wird selektiv herausgefiltert. Der Himmel dunkelt ab, während die Wiedergabe von Grün-, Braun- und Hauttönen nahezu neutral bleibt.

Ein Wratten 25 Rot hingegen dunkelt den Himmel durch Absorption von Blau überall im Bild ab – was gleichzeitig rote Objekte aufhellt und blaue im gesamten Bildfeld abdunkelt. Der Polfilter verschiebt keinerlei Farbbeziehungen, weil er nicht nach Farbe unterscheidet. Beide Werkzeuge ergänzen sich gut: ein Farbfilter für spektralen Kontrast, ein Polfilter für Reflexe, da sie auf unabhängige Lichteigenschaften wirken und ihre Faktoren in Blendenstufen schlicht addiert werden. Ein Polfilter mit etwa 1,5 Blendenstufen zusammen mit einem 25 Rot mit 3 Blendenstufen kostet zusammen rund 4,5 Blendenstufen, entsprechend einem kombinierten Filterfaktor von etwa 22. Beim Stapeln sind zwei Nachteile zu beachten: mechanische Vignettierung in den Bildecken bei Objektiven mit mehr als etwa 28 mm Bildwinkel sowie ungleichmäßige Himmelsabdunkelung bei ebenso weitwinkligen Objektiven – weil das 90-Grad-Polarisationsband nur einen Teil eines so breiten Bildfeldes abdeckt und der Himmel quer über den Frame von dunkel nach hell abstufert.

Linear oder zirkular: Die einzige Entscheidung, die zählt

Die einzige relevante Kaufentscheidung für einen Filmfotografen lautet: linear oder zirkular – wobei „zirkular” die Optik beschreibt, nicht die Form. Ein Zirkularpolfilter ist ein gewöhnlicher Linearpolfilter mit einer dahinter gekitteten Viertelwellenplatte. Das lineare Element leistet die eigentliche Arbeit; die Viertelwellenplatte randomisiert das Licht, das die Rückseite des Filters verlässt, wieder, sodass kein polarisationsempfindlicher Strahlteiler weiter im Lichtweg getäuscht wird. Viele SLRs verwenden einen teilverspiegelten Spiegel oder ein Prisma, um Licht auf den TTL-Belichtungsmesser und den Autofokussensor aufzuteilen; ein solcher Strahlteiler reflektiert einen polarisationsabhängigen Anteil des Lichts. Setzt man einen reinen Linearpolfilter davor, schwankt der Belichtungsmesser beim Drehen des Filters – aus Gründen, die mit dem aufzunehmenden Motiv nichts zu tun haben.

Die Regel ist einfach: Belichtungsmessung mit einem externen Handbelichtungsmesser an einer voll manuellen Kamera – einer Leica M oder einer Großformatkamera – ist ein günstigerer Linearpolfilter korrekt und kostet nichts. Belichtungsmessung durch das Objektiv an einer SLR mit Strahlteiler: Zirkularpolfilter kaufen.

Reflexionen auf Wasser und Glas eliminieren

Dieselbe Selektivität entfernt Reflexe. Licht, das von einer dielektrischen (nicht metallischen) Oberfläche reflektiert wird – Wasser, Glas, nasse Blätter, gestrichenes Holz –, wird bei der Reflexion polarisiert, und diese Polarisation ist am Brewster-Winkel vollständig. Das Brewster-Gesetz gibt den Winkel zur Flächennormalen als theta_B = arctan(n2/n1) an: Für Luft–Glas bei n = 1,5 sind das etwa 56 Grad, für Luft–Wasser bei n = 1,33 etwa 53 Grad. Der Winkel wird dabei von der Normalen gemessen – der senkrecht zur Oberfläche stehenden Linie –, nicht von der Oberfläche selbst. Am Brewster-Winkel ist das reflektierte Licht vollständig senkrecht zur Einfallsebene polarisiert; ein gekreuzter Polfilter kann es vollständig auslöschen und gibt so Steine unter einem Teich oder Waren hinter Schaufensterglas frei. Blankes Metall polarisiert Licht bei der Reflexion nicht, da Reflexion an einem Leiter keine Brewster-Komponente erzeugt – ein Polfilter kann daher Glanzlichter auf Chrom oder unlackiertem Stahl nicht beeinflussen.

Ein praktisches Beispiel – und was es kostet

Angenommen: ein See auf HP5 Plus, die Sonne über der linken Schulter. Der ferne Hang und der Himmel darüber liegen im 90-Grad-Band. Den Filter drehen, bis der Himmel im Sucher am tiefsten wirkt, dann durch den Filter messen: Ein Polfilter verliert eine feste Menge unabhängig vom Motiv – rund 1,5 Blendenstufen für einen B+W- oder Hoya-Zirkularpolfilter (Filterfaktor etwa 2,5 bis 4), weniger für einen lichtstärkeren Hoya HRT. Der Basisverlust entsteht durch das Blockieren einer Schwingungsebene unpolarisierten Lichts und ändert sich beim Drehen nicht; nur die kleinere, motivabhängige Entfernung des bereits polarisierten Lichts variiert mit der Ausrichtung – deshalb nach dem Einstellen des Winkels messen, nicht davor. Wenn der abgedunkelte Himmel auf Zone V belichtet, senkt eine Belichtung, die ihn auf Zone III setzt, ihn um zwei Blendenstufen und hält Wolken als klare Lichter dagegen. Dann die Kamera auf etwa 53 Grad von der Normalen zum Wasser kippen und neu drehen: Die Oberflächenreflexe kollabieren, und die Unterwassersteine treten hervor – zum Preis einer erneuten Belichtungsmessung für die neue Ausrichtung.

Wer einen fast schwarzen Himmel will, sollte nicht alles dem Polfilter überlassen. Ansel Adams dunkelte in The Negative (1981) Himmel mit starker Wratten-Filterung ab – dem 25 Rot oder dem 29 – und vollendete den Ton durch Nachbelichten in der Dunkelkammer, statt sich allein auf den Polfilter zu verlassen. Der Filter liefert 70 bis 80 Prozent Abdunkelung in einem Himmelsband, keinen schwarzen Himmel. Das letzte Stück leisten Belichtung, Entwicklung und der Abzug.

Abbildung: Ansel Adams, „Evening, McDonald Lake, Glacier National Park,” Montana, 1933–1942. National Archives (NARA 519861). Gemeinfrei.