El filtro polarizador es un filtro óptico muy utilizado en fotografía, se trata de un material que permite el paso de la luz en un plano de polarización determinado, lo que evita el paso de otros planos de polarización. Es considerado por muchos autores como un filtro indispensable sobre todo en algunos de los campos de aplicación fotográfica, tal es el caso de los géneros de paisaje y arquitectónica, aunque su aplicación es muy deseada en cualquier campo fotográfico en que sea necesario controlar reflejos.
Este filtro está constituido por un material polarizador que solo transmite la luz que viaja con un ángulo de polarización determinado, por lo que evita el paso de luces con ángulos de polarización distintos, lo que permite eliminar ciertas luces polarizadas presentes en la escena, tal es el caso de los reflejos provenientes de superficies no metálicas.
Recordemos que la luz es una forma de energía electromagnética que se desplaza en forma de ondas, estas ondas se propagan en distintos planos de vibración perpendiculares a la dirección del movimiento de la onda. Esta vibración que oscila en múltiples planos es lo que se conoce como luz no polarizada (fig. #1), en comparación, la luz polarizada es un tipo de luz en que las ondas electromagnéticas oscilan predominantemente en un solo plano perpendicular a la dirección en que viaja la onda.
En el caso del filtro polarizador, éste sólo permite el paso de un plano de vibración, podemos considerar al filtro polarizador como una persiana microscópica que sólo permite el paso del plano de vibración que se alinea a la apertura de la persiana (fig. # 2), por lo que, si la luz polarizada vibra en un plano distinto a esta apertura no podrá pasar a través del filtro (Fig. # 3).
La luz polarizada puede suceder tanto en la naturaleza como producida artificialmente, por supuesto para producirla artificialmente basta con hacer pasar un haz de luz no polarizada a través de un material polarizador a partir del cual solo pasará la luz polarizada en un plano de vibración determinado.
En el caso de la naturaleza se tienen diversas situaciones que producen luz polarizada, tal puede ser el caso de la luz reflejada por superficies no metálicas, si fuera posible conocer el plano de vibración de dicho reflejo, se podría entonces “cruzar” con el plano de polarización del filtro para evitar el paso de la luz que conforma dicho reflejo.
Si bien, en el campo de la Óptica Geométrica se tienen expresiones matemáticas para calcular dichos planos de vibración, los fabricantes de filtros fotográficos diseñan estos filtros de modo tal que una vez colocados al frente del objetivo fotográfico el filtro pueda girar sobre su eje, con lo que se logra variar el plano de polarización del filtro (variar la posición de la apertura de la persiana), de modo tal que al ser perpendicular al plano de vibración de la luz polarizada ésta no pueda pasar a través del filtro.
Cuando este filtro se coloca al frente del objetivo fotográfico de una cámara SLR (Single Lens Reflex) es posible observar el efecto producido a través del visor de la cámara, de esta manera, el fotógrafo puede evitar que la luz polarizada proveniente de la escena llegue al material fotosensible, evitando que se registre en la imagen fotográfica.
Los fabricantes de filtros fotográficos ofrecen dos tipos de filtros polarizadores, el lineal y el circular, sin entrar en mayor detalle con respecto a la diferencia entre la polarización lineal y la circular, la diferencia entre ambos filtros es que el polarizador circular posee además una placa de retardo de ¼ de longitud de onda, para fines prácticos el efecto sobre la imagen es el mismo en ambos tipos de filtro.
Sin embargo, para muchas de las cámaras modernas que incorporan sistemas de autoenfoque, y ciertos sistemas de exposición, es necesario que el filtro polarizador incorpore esta placa de retardo para que estos mecanismos funcionen de modo óptimo.
En términos prácticos, cuando se utiliza un filtro polarizador en el frente del objetivo fotográfico éste permite eliminar algunas ondas de luz polarizada que, formando parte de la escena no se desean en la imagen fotográfica, esto claro, siempre y cuando se trate de luz polarizada, por lo que conviene tener en cuenta algunos de estos casos.
Como hemos comentado, la luz reflejada de superficies no metálicas está polarizada, este efecto polarizador presenta su máximo en el ángulo de Brewster (56°), de modo tal que si el polarizador se gira para permitir solo el paso de la luz perpendicular a esta luz reflejada, el filtro absorberá la mayor parte de la luz reflejada, si suponemos el reflejo producido por un cuerpo de agua (un lago) y colocamos el polarizador de modo tal que su ángulo sea perpendicular al ángulo de vibración de la luz reflejada, el reflejo no aparecerá en la imagen fotográfica. La misma situación aplica para el reflejo producido sobre un vidrio, por ejemplo, el de una vitrina, de modo tal que lo podemos eliminar permitiendo que los objetos del otro lado de la vitrina sean más visibles.
La atmósfera del planeta ocasiona la dispersión de la luz solar en todas direcciones, sin embargo, la luz dispersada lateralmente (90° con respecto a la posición del sol) presenta un grado máximo de polarización, de modo tal que, situando el plano de polarización del filtro es posible bloquear esta luz, evitando que forme parte de la imagen fotográfica, lo que resultará en un cielo más oscuro agregando dramatismo al mismo.
La luz que incide lateralmente tiende a formar un brillo deslumbrante (niebla) sobre ciertas superficies, tal puede ser el caso de las hojas de la vegetación o la vaporización del agua sobre las carreteras, lo que acarrea que se pierda la saturación y contraste de los colores sobre ellos, nuevamente, conviene considerar que dicha “niebla” es luz polarizada, por lo que, si se coloca el plano de polarización del filtro polarizador perpendicular al ángulo de polarización de la luz, podemos eliminarlo de la escena logrando restaurar tanto la saturación como el contraste propios de la escena.
Si bien el considerar sólo estos casos justifica el uso del filtro polarizador, también debemos considerar algunas características que podrían ser consideradas como inconvenientes, dependiendo de la cantidad de luz polarizada de la escena, este filtro puede disminuir la exposición entre uno y tres pasos, por lo que el cálculo de la exposición debe realizarse prácticamente con el auxilio de un exposímetro TTL (Trough the lens), ya que el cálculo de exposición es muy variable. Por esta misma razón, algunos autores desalientan su uso en condiciones de baja iluminación.
Por otro lado, dado que su efecto depende de la posición y cantidad de luz polarizada en la escena, su uso en objetivos grandes angulares puede ocasionar un efecto de “viñeteado” poco deseado en ciertas áreas de la imagen, por ejemplo, en una toma muy amplia de un cielo, por lo que algunos autores sugieren no utilizarlo en objetivos con distancias focales de 28 mm o menores (o sus equivalentes).
Cabe hacer mención que, si bien muchos de los efectos producidos por los filtros ópticos han sido simulados por los programas de edición digital, no se ha podido diseñar una rutina capaz de simular el efecto producido por el filtro polarizador, esto dado que el registro fotográfico por sí mismo no registra las características de polarización de la escena en la imagen.
Referencias:
- Blaker, A. (1989). Handbook for Scientific Photography 2a ed. Boston: Focal Press.
- Cetto, A. M. (1987). La luz en la naturaleza y en el laboratorio. D. F., México: SEP-Fondo de Cultura Económica.
- Freeman, M. (1991). The 35 mm Handbook. Londres: Park Lane.
- Hecht, E. (2016). Optics (5th ed.). Edinburgh, U.K. Pearson Education Limited
- Hedgecoe, J. (2005) The book of Photography. N.Y. Londres U.K.: Dorling Kinderslay Ltd.
- Varios (1979). Enciclopedia Práctica de la Fotografía. Barcelona: Salvat S.A.