Polfilter I

Effekt

Licht ist eine sich ausbreitende elektromagnetische Schwingung, die sich als Welle geradlinig fortpflanzt. Dabei schwingt der elektrische Anteil senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und im Allgemeinen in beliebigen vielen Ebenen. Wenn dieser Anteil in nur einer einzigen Ebene schwingt, so ist das Licht polarisiert.

Wird das polarisierte Licht durch ein gitterartiges (Pol-)Filter in seiner Schwingungsebene behindert, so wird das durchtretende Licht abgeschwächt. Stehen Gitter und Schwingungsebene senkrecht zueinander, dann wird der polarisierte Anteil des Lichts bei sehr guten Filtern gesperrt.

Licht wird durch verschiedene Effekte polarisiert. Fotografisch wirksam sind davon nur
- Polarisation durch Streuung (Himmelsblau)

- Polarisation durch Reflexion (Spiegelungen)

Polarisation durch Streuung
Ein Teil des zunächst nicht polarisierten Sonnenlichts wird durch Streuung an den Luftmolekülen genau senkrecht zur Richtung der Sonnenstrahlen polarisiert. Dieser Effekt ist am stärksten bei sehr klarer Luft. Dann erscheint der Himmel durch ein Polfilter bei geeigneter Drehung tief-dunkelblau, während die Wolken ihre Farbe behalten. Bei diesigem Wetter, bei bedecktem Himmel und Nebel, im Rücken- und Gegenlicht ist dieser Effekt sehr gering bis Null. Dann bringt ein Polfilter nichts.

Außerhalb von 90° zur Sonne nimmt der Effekt sehr schnell ab. Mit Polfilter und Weitwinkelobjektiv fotografiert wird dann der Himmel ungleichmäßig hell bis fleckig. Deshalb bei Panoramen kein Polfilter!

Polarisation durch Reflexion
Nach Reflexion an elektrisch schlecht leitenden Materialien ist Licht unter einem vom Material abhängigen Winkel polarisiert (Wasser, Glas, Kunststoffe, Lacke, Holz, Haut, Blätter, Gräser). Dieser Winkel beträgt gegen Reflexionsfläche gemessen:
- Diamant 22.47°
- Schwerflint 29.8°
- Flintglas 31.8°
- Polystyrol 32.2°
- Kronglas 33.51°
- Plexiglas 33.8°
- Quarzglas 34.4°

- Wasser tan a = 1/1.33299 à Polarisationswinkel = 36.88°

Fotografiert man mit einem Polfilter unter diesem Winkel, so wird die Reflexion gemindert bis ausgeschaltet, und es treten die Grundfarben ohne Spiegelungen klar hervor. Das wird auch in der Landschaftsfotografie wirksam, wenn die vielen Spiegelungen an Blättern und Gräsern bei klarem Sonnenschein spiegeln. Bei geeigneter Drehung des Polfilters wird dann die Landschaft klarer, brillanter, farbiger.

Außerhalb dieses Winkels gibt es keinen Poleffekt. Dann bringt ein Polfilter nichts. Deshalb kann man eine Wasserfläche oder Fensterscheibe mit einem Weitwinkelobjektiv nicht vollständig entspiegeln. Denn nur für eine kleine Fläche stimmt der Polarisationswinkel. Auch an gewölbten Flächen hat man keine Chance.

Bei elektrisch gut leitenden Materialien (Metalle) gibt es keinen Poleffekt. Der elektrische Anteil des Lichts wird quasi kurzgeschlossen. Will man dennoch Spiegelungen an Metallen dämpfen, so kann man die Kreuzpolarisation anwenden. Dabei wird eine lineare Polfolie vor die Lichtquelle gespannt. Das Licht ist also bereits vor der Reflexion polarisiert und dann hinterher auch. Mit dem Polfilter vor dem Objektiv kann man dann die Spiegelungen bei geeigneter Drehung des Filters unterdrücken.

Polfilter

Lineare Polarisationsfilter bestehen aus einer Polfolie aus hochpolymerem, lichtdurchlässigem Kolloidfilm aus Polyvinylalkohol (PVAL) und zwei Deckgläsern. Die Stabmoleküle dieses Films werden durch einen Streckprozess so ausgerichtet, dass sie sich wie ein einachsiger Kristall verhalten. Diese Polfolie wird zum Schutz noch mit Celluloseacetobutyrat (CAB) überzogen.

Bei Zirkular-Polfiltern sorgt eine zusätzliche, um 45° verdrehte Lambda/4-Verzögerungsfolie dafür, dass das durchgelassene Licht zirkular polarisiert ist. Das ist für Kameras wichtig, die intern Elemente besitzen, die polarisierende bzw. analysierende Wirkung haben (Hilfsspiegel, Prismen) und die durch ein nur lineares Polfilter im Autofokus und/oder der Belichtungsmessung irritiert werden und zu Fehlmessungen führen. Nur Zirkularpolfilter vermeiden das.

Polfilter schlucken unabhängig von ihrer Drehstellung rund 1.5 bis 2 Blenden/Zeitstufen. Polfilter nach Erwin Käsemann sind besonders gut randversiegelt gegen Eindringen von Feuchtigkeit. Da die Folien etwas hygroskopisch sind, können sie bei Feuchtigkeit vom Rand her erblinden.

Hersteller
- B&W (Schneider-Kreuznach)
- Hoya
- Heliopan
- Leica

Vergütung

Die Vergütung von Polfiltern spielt nur eine sehr untergeordnete Rolle, da man ja im Gegenlicht, wo eventuell Lens Flares auftreten könnten, keinen Poleffekt durch Streuung hat.
Die Vergütung von Käsemann-Filtern war bis vor kurzem technisch nicht möglich. Mit unvergüteten Polfiltern (Leica, Minolta) erhält man ebenso einwandfreie Fotos wie mit vergüteten!

Qualitätsunterschiede
-Güte der Polfolien (Transparenz, Farbneutralität, Sperrwirkung)

- Güte der Deckgläser (Transparenz, Farbneutralität, Planparallelität)
- Randversiegelung (gegen frühzeitiges Erblinden vom Rand her)
- Güte der Oberflächenvergütung (Reflexionsminderung, Wasser-/Schmutzresistenz)
- Qualität der Fassung (Verwindungssteifigkeit, Neigung zum Festfressen, Drehbarkeit)

Bildbeispiele
1) Zirkular-Polfilter (Minolta, unvergütet)

2) Polfilter erblindet
3) Hose ohne – mit Polfilter

Weitere Bildbeispiel im nächsten Beitrag, da hier nur maximal 5 Bilder hochgeladen werden dürfen...

[sushilover]

Hallo WinSoft, vielen Dank für die ausführlichen Erklärungen, die mir noch ein wenig zu kompliziert sind. Aber das Hosenbeispiel ist ganz Klasse und macht es mir dann doch sehr gut verständlich.

Viele Grüße

[heinz]

...so ist nun mal Meister Winsoft: Er klärt auf und weis was er sagt. Ich bin immer wieder begeistert was er von sich gibt. Danke, das musste aber mal gesagt werden.

Gruss aus Mainz
Heinz

Danke, Heinz!

[daspalme]

Super Beitrag!
Bitte gleich anpinnen und in die FAQs schreiben.

[Softride]

Wunderschöne Zusammenstellung!
Bin leider erst jetzt darauf aufmerksam geworden .

[gastraphet]

Vielen Dank für die Erklärungen! Ein wirklich toller, und informativer Beitrag der mir gestern Abend sehr bei der Entscheidung zum Kauf eines Polfilters geholfen hat!

Viele Grüße,
Wolfram

[Julbe]

Vielen Dank für die Aufklärung!
Bleiben noch 2 Fragen:
Zirkularpolfilter für Mft nicht notwendig,ein normaler scheint genausogut zu funktionieren.
Objektivwinkel darf nicht zu groß sein,sonst wird der Himmel sehr ungleichmäßig dunkelblau.

Zitat von Julbe

Zirkularpolfilter für Mft nicht notwendig,ein normaler scheint genausogut zu funktionieren.

Ja, weil es im Inneren dieser Knipsen keine polarisierende Elemente wie Hilfsspiegel oder Prismen gibt, die die Belichtungsmessung und/oder den Autofokus bei linear polarisiertem Licht (durch ein lineares Polfilter) irritieren könnten.

Objektivwinkel darf nicht zu groß sein,sonst wird der Himmel sehr ungleichmäßig dunkelblau.

Das gilt nur bei sehr klarem Wetter, also bei starker Polarisation durch Streuung. Bei diesigem Wetter, Nebel, bedecktem Himmel ist der Poleffekt sehr gering bis null.

Polfilter an Weitwinkelobjektiven ergeben je nach Drehung des Polfilters bei klarem Himmelsblau einen mehr oder weniger ungleichmäßig hellen bis fleckigen Himmel. Aber das kann man bereits im Sucher sehen.

[Fotonase]

Vielen Dank für die Erklärungen.

Ich habe früher schon ein wenig Erfahrungen mit Polfilter machen können. Mein alter Polfilter passt nicht auf die neuen Ojektive und ich überlege mir einen neuen zu kaufen. Daher ist die Erläuterung für mich sehr hilfreich.

Ich war kürzlich im Zoo und habe Versucht Tiere hinter der Glasscheibe zu fotographieren. Leider haben neben Schmutz auch Spiegelungen auf der Glasscheibe meine Möglichkeiten stark eingeschränkt. Kann dabei ein Polfilter helfen? Muss man dabei noch etwas beachten?
Winsoft hat geschrieben, ein Polfilter kostet Blendenstufen. Das ist im Zoo natürlich schlecht da die Tierchen mit ihren Bewegungen (flincke Affen) und die schlechten Lichtbedingungen es kaum erlauben scharfe Fotos zu machen.
Gruss
Fotonase