Filtros Polarizadores: Escurecer o Céu e Eliminar Reflexos Sem Alterar o Tom

Ansel Adams, "Evening, McDonald Lake, Glacier National Park," Montana, 1933–1942. National Archives (NARA 519861).

Escrito em por Simon Lehmann Editor

Como um polarizador escurece o céu azul e suprime reflexos sobre água e vidro pela física, e não pela cor, e como ele se diferencia de um filtro de contraste.

No trabalho em preto e branco, o céu frequentemente sai mais claro na foto do que parece a olho nu. Emulsões pancromáticas como HP5 Plus e Tri-X carregam uma hipersensibilidade residual ao azul e ao ultravioleta, de modo que a cúpula azul registra pálida e as nuvens desaparecem nela. O remédio mais conhecido é um filtro colorido de contraste — um amarelo Wratten 8 (K2) ou um vermelho 25 —, que escurece o azul ao absorvê-lo. Um filtro polarizador chega a um resultado semelhante por um mecanismo completamente diferente: ele seleciona a luz pelo plano de vibração, e não pelo comprimento de onda. Essa distinção é o que o torna útil onde um filtro colorido não pode ajudar, e é o que determina quando ele funciona de fato.

O Que o Filtro É Feito

Um polarizador fotográfico é uma folha de plástico esticado, não uma lâmina de cristal. Edwin Land, então um universitário de dezenove anos em Harvard, patenteou o primeiro polarizador de folha dicroica sintética em 1929; a superior folha H, que os filtros ainda usam hoje, veio em 1938. Uma folha H é um filme de álcool polivinílico (PVA) impregnado com iodo e esticado a várias vezes o seu comprimento, o que alinha longas cadeias de iodo-polienco em fios condutores paralelos. A luz cujo campo elétrico vibra paralelo às cadeias impulsiona elétrons ao longo delas e é fortemente absorvida; a luz que vibra perpendicularmente não consegue fazê-lo e passa através. O filtro não reflete um plano. Ele o absorve. “Deixa passar apenas a luz que vibra em um único plano” é uma simplificação do que é, na verdade, absorção seletiva.

Como um Polarizador Escurece o Céu

A luz do céu é polarizada porque é espalhada. As moléculas do ar são muito menores do que o comprimento de onda da luz visível, de modo que o espalhamento de Rayleigh predomina, e cada molécula re-irradia a luz solar como um dipolo elétrico oscilante. Um dipolo não consegue irradiar ao longo de seu próprio eixo, portanto a luz espalhada a 90 graus em relação ao raio solar incidente emerge fortemente polarizada de forma perpendicular ao plano de espalhamento. A polarização atinge, assim, seu pico em uma faixa a 90 graus do sol e cai a zero nas direções diretamente em relação a ele ou opostas a ele.

Essa faixa nunca é completamente polarizada. O espalhamento múltiplo e os aerossóis limitam o grau máximo de polarização a cerca de 70 a 80 por cento em um dia limpo, e menos na névoa — o que estabelece um teto rígido para o quanto um polarizador sozinho consegue escurecer o céu. Girado de modo que seu eixo de transmissão cruze com a polarização dominante da luz do céu, o filtro remove a maior parte desse componente polarizado e o céu registra mais escuro — mas apenas naquela faixa de 90 graus. Uma cena fotografada com o sol diretamente atrás ou à frente de você praticamente não muda, por mais que o filtro seja girado.

Por Que o Equilíbrio Tonal É Preservado

A vantagem sobre um filtro colorido está no que o polarizador deixa intacto. A luz refletida de forma difusa por folhagens, rochas, pele e a maioria das superfícies mate é em grande parte não polarizada, portanto passa independentemente da orientação. Apenas o componente direcional polarizado — a luz do céu espalhada e os reflexos especulares — é removido seletivamente. O céu escurece enquanto a reprodução dos verdes, marrons e tons de pele permanece próxima à neutralidade.

Um vermelho Wratten 25, por comparação, escurece o céu absorvendo o azul onde quer que ele ocorra, o que simultaneamente clareia objetos vermelhos e escurece objetos azuis por todo o enquadramento. O polarizador não altera nenhuma relação de cor, porque não discrimina por cor. As duas ferramentas se combinam bem — um filtro colorido para contraste espectral e um polarizador para reflexos —, pois atuam sobre propriedades independentes da luz, e seus fatores simplesmente se somam em stops. Um polarizador com cerca de 1,5 stop empilhado com um vermelho 25 com 3 stops custa aproximadamente 4,5 stops, ou um fator combinado próximo de 22. Atenção a duas penalidades ao empilhar: vignetamento mecânico nos cantos em objetivas mais amplas do que cerca de 28mm, e escurecimento irregular do céu nas mesmas objetivas grandes-angulares, porque a faixa de polarização de 90 graus abrange apenas parte de um campo de visão tão amplo e o céu passa gradualmente de escuro a pálido ao longo do enquadramento.

Linear ou Circular: A Única Decisão Que Importa

A única decisão de compra que importa para o fotógrafo de filme é linear versus circular — e “circular” descreve a óptica, não a forma. Um polarizador circular é um polarizador linear comum com uma lâmina de quarto de onda colada atrás dele. O elemento linear faz o trabalho; a lâmina de quarto de onda re-randomiza a luz que sai da parte traseira do filtro, de modo que qualquer divisor de feixe sensível à polarização mais abaixo no caminho óptico não seja enganado. Muitas SLRs usam um espelho ou prisma semissilveirado para dividir a luz entre o medidor TTL e o sensor de autofoco, e tal divisor de feixe reflete uma fração dependente da polarização da luz. Coloque um polarizador linear simples na frente dele e a leitura do medidor oscila à medida que você gira o filtro, por razões que nada têm a ver com a cena.

A regra é simples. Medindo com um medidor de mão em uma câmera totalmente manual — uma Leica M ou uma câmera de grande formato —, um polarizador linear mais barato é correto e nada perde. Medindo através da objetiva em uma SLR com divisor de feixe, compre circular.

Eliminando Reflexos sobre Água e Vidro

A mesma seletividade remove o brilho de reflexos. A luz refletida por uma superfície dielétrica (não metálica) — água, vidro, folhas molhadas, madeira pintada — torna-se polarizada na reflexão, e essa polarização é completa no ângulo de Brewster. A lei de Brewster dá o ângulo a partir da normal à superfície como theta_B = arctan(n2/n1): para ar-vidro com n=1,5, isso é cerca de 56 graus, e para ar-água com n=1,33, cerca de 53 graus. Note que o ângulo é medido a partir da normal, a linha perpendicular à superfície, não a partir da própria superfície. No ângulo de Brewster, a luz refletida é completamente polarizada de forma perpendicular ao plano de incidência, portanto um polarizador cruzado pode extingui-la completamente, revelando rochas sob um lago ou mercadorias atrás de vitrines. Metal exposto não polariza a luz na reflexão, pois a reflexão em um condutor não produz componente de Brewster, de modo que um polarizador não pode tocar um realce em cromo ou aço não pintado.

Um Exemplo Prático, e o Que Ele Custa

Considere um lago com HP5 Plus, sol sobre o seu ombro esquerdo. A encosta distante e o céu acima dela estão na faixa de 90 graus. Gire o filtro até o céu no visor ficar mais escuro, depois meça através dele: um polarizador perde uma quantidade fixa independentemente da cena, em torno de 1,5 stop para um circular B+W ou Hoya (fator de filtro próximo de 2,5 a 4), menos para um Hoya HRT de alta transmissão. A perda base vem de bloquear um plano da luz não polarizada e não muda ao girar; apenas a remoção menor, dependente da cena, da luz já polarizada varia com a orientação — portanto, meça depois de definir o ângulo, não antes. Se o céu escurecido marcar na zona V, uma exposição que o coloque na zona III o derruba dois stops, mantendo as nuvens como realces claros contra ele. Depois incline a câmera em direção à água a cerca de 53 graus da normal e re-gire: o brilho da superfície desaparece e as rochas submersas aparecem, ao custo de uma nova medição para a nova orientação.

Para um céu quase preto, não peça ao polarizador que faça tudo. Ansel Adams, em The Negative (1981), escurecia céus com filtragem Wratten profunda — o vermelho 25 ou o 29 — e finalizava o tom queimando na ampliação, em vez de depender apenas do polarizador. O filtro oferece de 70 a 80 por cento de uma faixa de céu, não um céu preto. O último trecho é exposição, revelação e a cópia.

Imagem: Ansel Adams, “Evening, McDonald Lake, Glacier National Park,” Montana, 1933–1942. National Archives (NARA 519861). Domínio público.

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