Het polarisatiefilter

Iedereen kent het polarisatiefilter of heeft er van gehoord. Het is een veel gebruikt filter in landschapsfotografie en de meest gehoorde reden is het bereiken van mooie blauwe lucht waarin de witte wolken prachtig zichtbaar worden.  Er zijn fotografen die om die reden standaard een polarisatiefilter op hun objectieven zetten wanneer ze landschappen fotograferen.

Het fijne contrast dat een polarisatiefilter in de lucht teweegbrengt, en de intense kleuren van een landschap kan voor een groot deel ook in een fotobewerkingsprogramma behaald worden. Het is niet helemaal hetzelfde, maar het eindresultaat is vaak vergelijkbaar. Dit is ook de reden waarom ik tot voor kort nooit een polarisatiefilter gebruikt heb.

Een polarisatiefilter kan echter voor meer doeleinden gebruikt worden dan voor een blauwe lucht met donzige witte wolken. Die blauwe lucht is een mooie bijkomstigheid en verre van de belangrijkste toepassing van dit filter. Laten we samen eens gaan kijken naar het polarisatiefilter en wanneer en waarvoor het gebruikt kan worden.

Even een opmerking vooraf. Voor het gemak vertel ik bij gebruik van een polarisatiefilter over het deel waar wel polarisatie optreedt, en waar niet. Dit is alleen voor de beeldvorming. In werkelijkheid wordt het licht met een polarisatiefilter altijd gepolariseerd, alleen zal dit effect op sommige delen wel zichtbaar worden en op sommige minder goed zichtbaar. 

Een inleiding in polarisatie

Ik heb in een eerder blogbericht al eens een aantal toepassingen van het polarisatie filter opgesomd. Het wegfilteren van de reflectie in gladde spiegelende oppervlakten is een belangrijke toepassing. Het weghalen van de reflectie van licht in water is daarvan het bekendste, maar ook reflecties in ruiten, metalen en natte of gelakte oppervlakten kunnen met dit filter worden aangepakt. En wat nog veel belangrijker is, dit effect is in geen enkel fotobewerkingsprogramma na te bootsen.

Hoe krijgt een polarisatiefilter dit nu voor elkaar? Zonder diep op natuurkundige definitie van polarisatie in te gaan kan gezegd worden dat het licht wat de camera bereikt uit alle richtingen komt. Een polarisatiefilter heeft de eigenschap dat het licht alleen uit een bepaalde richting doorlaat, de rest wordt geblokkeerd. De leuke bijkomstigheid daarvan is, dat we kunnen bepalen welke richting we doorlaten. Door het polarisatiefilter te draaien zijn we als fotograaf in staat om te kiezen welke richting van het licht tegengehouden wordt en welke niet. Op die manier is het mogelijk om reflecties van licht in spiegelende oppervlakten tegen te houden.

Er is één nadeel aan deze eigenschap. Doordat we een deel van het licht blokkeren zal er dus ook minder licht door de camerasensor opgevangen worden. Afhankelijk van de hoeveelheid polarisatie die we kiezen kan dit oplopen van 1 stop tot 2 stops minder licht. Gebruik van een polarisatiefilter betekent dus dat we langere sluitertijden zullen krijgen bij het fotograferen, of we moeten hogere ISO waarden gaan kiezen.

Belichten van een landschap

Het tegenhouden van het licht door polarisatie heeft een heel fijne bijkomstigheid waar niet altijd bij stil gestaan wordt. Vooral landschapsfotografen zullen hier veel profijt bij kunnen hebben. Het dynamisch bereik van het landschap wordt namelijk verkleind. Of anders gezegd, het lijkt alsof het dynamisch bereik van je camera groter wordt. Dit heeft als resultaat dat het probleem waarbij de lucht goed belicht is en de voorgrond te donker enigszins gecompenseerd wordt.

De twee voorbeelden zijn gemaakt met de camera op diafragma voorkeuze. Doordat de belichting via matrix meting is uitgevoerd (gemiddelde meting over de hele foto) zal de voorgrond iets te donker worden. Dit komt omdat de lichtmeter op de lichte delen van de foto reageert. Dit is inherent aan deze manier van lichtmeten. Door een polarisatiefilter te gebruiken zal bij het deel wat gepolariseerd wordt (de lucht) de helderheid met 1 stop tot 2 stop teruggebracht worden. Met andere woorden, de belichtingstijd wordt langer waardoor de donkere delen van de foto tevens beter belicht worden. De beelden zijn zonder enige bewerking omgezet van RAW naar JPEG.

Dit werkt alleen als het deel van de lucht ook daadwerkelijk gepolariseerd wordt. Het werkt dus niet indien je recht naar een lichtbron fotografeert, of van een lichtbron af. Heb je de lichtbron, veelal het zonlicht in een landschap, van opzij, dan kan een polarisatiefilter het verschil uitmaken tussen het wel of niet gebruik moeten maken van HDR technieken.

Reflecties en het polarisatiefilter

De fotografen die een polarisatiefilter gebruiken of gebruikt hebben weten waarschijnlijk dat de mooie donkere contrastrijke blauwe luchten het beste uitkomen wanneer er gefotografeerd wordt in een hoek van ± 90° ten opzichte van de zon. Dat betekent simpel gezegd dat je de zon links of rechts hebt als je fotografeert. Je schouder wijst er als het ware naar toe. Hoe kleiner of hoe groter die hoek wordt, hoe minder het polariserende effect wordt.

Zo werkt dit ook met reflecties in glanzende oppervlakten. Daar geldt de natuurkundige regel: hoek van het invallende licht is gelijk aan de hoek van het uitgaande licht. Omdat we voor een maximale polarisatie een hoek van ±90° moeten aanhouden,  kunnen we heel simpel zeggen dat we wederom met onze schouder naar het licht of het object moeten staan dat gespiegeld wordt. Hoe kleiner of hoe groter de hoek wordt, hoe minder de polarisatie zal zijn.

Die hoek van 90° voor een optimale polarisatie heeft een grote invloed op het resultaat bij verschillende brandpuntsafstanden. In het bovenstaande voorbeeld van de spiegelende ruiten is duidelijk te zien dat de linkerruit veel spiegeling laat zien terwijl de middelste ruit bijna geen spiegeling heeft. De foto is met 35mm brandpunt gemaakt en in deze situatie is het verwijderen van de reflectie met een polarisatiefilter niet over het hele beeld mogelijk. Hoe breder de beeldhoek wordt, hoe moeilijker is het om een gelijkmatige polarisatie over het beeld te krijgen. Met andere woorden, met een extreme groothoek zal het zelfs onmogelijk worden.

Om dit effect goed te laten zien kijken we naar een onderstaande foto van de reflectie van bomen in het water. Hoewel er wel een polarisatiefilter gebruikt is, heb ik dit ingesteld op een minimale polarisatie zodat de reflectie zo goed mogelijk zichtbaar is.

De foto is gemaakt met 24mm brandpunt en schuin naar beneden. Op het moment dat ik polarisatie ga gebruiken zou de reflectie moeten verdwijnen. In de volgende animatie heb aan het polarisatiefilter gedraaid om de reflectie weg te krijgen. Let op wat er gebeurt.

Zoals te zien is zal maar in een deel van de foto de reflectie weg gefilterd worden. Dit komt omdat 24mm brandpunt zo’n brede beeldhoek heeft dat de ±90° hoek alleen maar in een klein deel van het beeld aanwezig is. Om alle reflectie weg te krijgen zal in dit geval een langer brandpunt gebruikt moeten worden, of misschien een andere kijkhoek.

Dit effect zien we ook in de lucht wanneer er gebruik gemaakt wordt van een ultragroothoek. Om dit te laten zien heb ik een foto van de lucht gemaakt met 17mm brandpunt op een fullframe. De band die over de foto loopt is het deel dat maximaal gepolariseerd wordt. In de praktijk hoeft dit niet altijd storend te zijn omdat de lucht vaak een deel van een groter geheel uitmaakt. Maar het is wel iets om rekening mee te houden.

Gebruik met tegenlicht

Ik heb vertelt dat het polarisatiefilter bij tegenlicht niet veel verschil zal maken. Dit is niet helemaal waar want ook als er tegen de richting van het zonlicht gefotografeerd wordt kan een polarisatiefilter nut hebben. Mits de zon hoog genoeg aan de hemel staat. Die hoek van 90° waarover ik telkens spreek is niet namelijk alleen naar links of rechts mogelijk, maar in alle richtingen. Dus ook verticaal. Zo heeft het polarisatiefilter bij de onderstaande foto van de varens de spiegeling van het licht op de bladeren verminderd. De zon stond recht van voren, hoog aan de hemel, zodat het polariserende effect optimaal gebruikt kon worden. als prettige bijkomstigheid is de kleur ook veel prettiger, minder hard geworden.

Indien de zon erg laag staat, zoals bij zonsondergangen of zonsopkomsten, vormt een polarisatiefilter voornamelijk een extra stuk glas voor het objectief. Dit kan extra flare veroorzaken. Let daarop, zeker als je het gebruik ook combineert met andere filters.

Het ultieme filter, of toch niet

Er zijn een aantal aandachtspunten bij een polarisatiefilter, zoals het verlies van 1 of 2 stops licht en het risico van een ongelijk polarisatie effect bij (ultra)groothoek. Maar afgezien van dat lijkt het filter bijna onmisbaar voor het fotograferen van landschappen. Luchten worden mooier blauw, wolken steken er prachtig bij af, schitteringen in bladeren en reflecties in water wordt voorkomen en de kleuren van het landschap zijn vaak intenser. Maar ook op bewolkte dagen, als het licht egaal en zonder enige schaduw is, levert een polarisatiefilter een heerlijke kleurverzadiging. Dat een polarisatiefilter bij sommige landschapsfotografen niet meer van het objectief komt is dan ook begrijpelijk.

Het polarisatiefilter kan dus veel betekenen voor een foto. Dat is duidelijk. Maar dit betekent niet dat je als fotograaf altijd en overal maximaal gebruik moet gaan maken van het polarisatie effect. In sommige gevallen maakt het weghalen van de reflectie de foto zelfs minder mooi. Met andere woorden; heb je een polarisatiefilter, gebruik het dan als het nodig is en in de mate die wenselijk is. Ga niet blindelings alle reflectie wegfilteren omdat het kan want niet in elke foto is dat wenselijk.

Om de zin en onzin van het gebruik van een polarisatiefilter te laten zien heb ik een aantal vergelijkende foto’s gemaakt. Het doel daarvan is, om te laten zien dat het weghalen van reflecties in waterpartijen niet altijd de beste foto oplevert.  Lees het bijschrift voor meer informatie.

Alles op een rij

Het polarisatiefilter geeft de fotograaf een heel mooi hulpmiddel om (licht)reflecties te voorkomen. Bijkomend voordeel is die mooie diepe contrastrijke kleur. Toch is het geen filter dat een garantie is voor mooie foto. Vooral het weghalen van reflectie kan de foto soms minder interessant maken.

Het is echter nooit een kwestie uitersten. Dat een reflectie weggehaald kan worden betekent niet dat dit maximaal gedaan hoeft te worden. Je kunt het ook een klein beetje minderen, waardoor je de gulden middenweg bewandeld.

Een polarisatiefilter is geen must voor de landschapsfotograaf. Maar het kan een fijn hulpmiddel zijn dat je in staat stelt om soms een foto te maken die zonder polarisatie niet mogelijk was. Of de aanschaf van deze, veelal dure filters, zin heeft moet ieder voor zich bepalen. Aan de hand van de voorbeelden die ik heb gegeven zou de keuze wat eenvoudiger kunnen zijn.

Praktische info over polarisatiefilters

Er zijn veel soorten, maten en uitvoeringen polarisatiefilters te krijgen. De filters die ik voor dit artikel heb gebruikt zijn de Lee Landscape Polariser en de Haida PRO II C-pol, beide filters die bestemd zijn voor gebruik op een 100mm filtersysteem. Ze zijn niet rechtstreeks op een objectief te schroeven. Het zijn wel ronde filters die onafhankelijk van de filterhouder geroteerd kunnen worden.

Er zijn ook vierkante polarisatiefilters voor filtersystemen te krijgen, maar dat betekent dat je de hele filterhouder moet roteren om de mate van polarisatie te regelen. Het gebruik van een extra grijsverloopfilter zal dan niet meer mogelijk zijn, of beperkt mogelijk.

De polarisatiefilters van Haida en Lee zijn zogenaamde circulair geslepen filters, wat betekent dat de camera de autofocus kan blijven gebruiken. Bij lineair geslepen filters is dit niet mogelijk. Gebruik je AF, dan is een circulair filter noodzakelijk. Hou daar bij aanschaf zeker wel rekening mee want een lineair geslepen filter is vaak goedkoper dan de circulair geslepen filters. Zie je een goedkoop polarisatie filter, controleer dit dan.

Naast polarisatiefilters voor filtersystemen zijn er ook normale schroeffilters te verkrijgen. Die worden rechtstreeks op het objectief geschroefd. De grootte van het filter is dan afhankelijk van de lensdiameter van je objectief. Heb je meerdere objectieven met verschillende lensdiameters, dan zul je vaak meerdere polarisatiefilters moeten aanschaffen. Of je kiest voor een filtersysteem.

Polarisatiefilters hebben vrijwel altijd een roterende ring zodat je de mate van polarisatie kunt regelen. Hierdoor zijn polarisatiefilters vaak wel dikker dan de normale filters. Hou daar rekening mee bij gebruik op ultra-groothoek want er bestaat het risico op vignetering. Sommige leveranciers leveren ultra-dunne polarisatiefilters, juist voor ultragroothoek. Hou er dan wel rekening mee dat het moeilijk kan zijn om de filters te roteren.

Met dank aan Photosbenelux voor het beschikbaar stellen van de Haida PRO II C-pol