Filtracja Obrazów: Kołowa Zasada Działania
- Szczegóły
Filtry do obiektywu to element wyposażenia niemal każdego fotografa. Szczególnie popularne są te, które wprowadzają na zdjęciu zamierzony efekt. Dwie najpopularniejsze szkoły opierają się o geometrię - do wyboru mamy albo wkładane kwadratowe filtry płytkowe, albo nakręcane filtry kołowe.
Rodzaje Filtrów do Obiektywów
Filtry do obiektywów zasadniczo dzielimy na dwa podstawowe rodzaje.
- Filtry ochronne: Mają one na celu zabezpieczenie przedniej soczewki przed wszelkimi uszkodzeniami mechanicznymi.
- Filtry efektowe: Wkręcane w obiektyw, mogą być tak skonstruowane, że soczewka ma możliwość swobodnego obracania się.
Filtry efektowe, wkręcane w obiektyw, mogą być tak skonstruowane, że soczewka ma możliwość swobodnego obracania się. Pozwala to kontrolować wpływ danego efektu i korygować na bieżąco jego oddziaływanie na obraz. Zjawisko to jest najwygodniejsze i najbardziej widoczne w przypadku korzystania z filtrów polaryzacyjnych i filtrów szarych o zmiennej przepuszczalności.
Filtry Polaryzacyjne
Filtr polaryzacyjny to chyba najpopularniejszy rodzaj filtra, bez którego pracy nie wyobrażają sobie na przykład fotografowie krajobrazów. Gdy światło odbija się od powierzchni takich jak woda, szkło, czy nawet liście, wibruje w określonym kierunku i staje się spolaryzowane. Ta polaryzacja powoduje odblaski i zmniejsza intensywność kolorów na zdjęciach.
Filtry polaryzacyjne blokują określone fale świetlne, które docierają do sensora kamery. Kiedy założysz polaryzator na obiektyw, możesz kontrolować ilość spolaryzowanego światła, które przechodzi, redukując odblaski i wzmacniając naturalne kolory sceny. Zarówno polaryzatory kołowe, jak i liniowe dająą ten efekt, ale działają w nieco inny sposób.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
Filtry polaryzacyjne są dostępne w dwóch wariantach: liniowe i kołowe.
- Filtry polaryzacyjne liniowe wykonują liniową polaryzację i składają się tylko z jednej warstwy.
- Filtry polaryzacyjne kołowe zostały opracowane później, aby rozwiązać problem możliwej przekątnej polaryzacji w cyfrowych aparatach.
Filtr polaryzacyjny kołowy (CPL, Circular Polarizing Filter) to najczęściej wybierany filtr przez fotografów korzystających z nowoczesnych aparatów cyfrowych. To najbezpieczniejsza opcja, ponieważ nie pozwala, by spolaryzowane światło zakłócało działanie systemów autofokusa i pomiaru światła w Twojej kamerze. Obracając filtr, możesz dostosować ilość polaryzacji, kontrolując intensywność efektu. Są one także kompatybilne ze starszymi aparatami, które obsługują polaryzatory liniowe.
Filtry polaryzacyjne kołowe tworzą dokładnie taki sam efekt wizualny jak filtry liniowe, ponieważ faktycznie zawierają w sobie polaryzator liniowy.
Polaryzatory liniowe są najczęściej stosowane w fotografii analogowej z manualnymi aparatami, gdzie autofocus i skomplikowane pomiary światła nie stanowią problemu. Ogólnie rzecz biorąc, filtry polaryzacyjne liniowe mogą być wciąż użyteczne w konkretnych scenariuszach, gdy fotograf ma pełną kontrolę nad ustawieniami aparatu.
Nie są tak popularne jak filtry polaryzacyjne kołowe z uwagi na kompatybilność, ale wciąż można znaleźć na rynku filtry polaryzacyjne liniowe i zazwyczaj są one tańsze niż filtry polaryzacyjne kołowe.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Jeśli masz już filtr polaryzacyjny i nie wiesz, czy jest on kołowy, czy liniowy, możesz to sprawdzić w kilka sekund. Polaryzator liniowy działa w obu kierunkach, niezależnie od tego, którą stronę filtra założysz. Filtr polaryzacyjny kołowy działa tylko w jednym kierunku ze względu na swoją konstrukcję. Wystarczy sprawdzić, czy filtr działa z jednej czy dwóch stron.
Ponieważ systemy bezlusterkowe opierają się w dużej mierze na elektronicznych wizjerach i systemach autofokusa, polaryzator liniowy może zakłócać te funkcje. Polaryzator kołowy z kolei umożliwia dokładny pomiar światła i ustawienie ostrości, zapewniając najlepsze rezultaty.
Filtry Szare o Zmiennej Gęstości
Na podobnej zasadzie działa filtr szary o zmiennej gęstości - obracając nim regulujemy, jak duża ilość światła zostanie „odcięta” zanim trafi do matrycy. Pozwala nam to korzystać z jednego akcesorium zamiast noszenia ze sobą zestawu osobnych filtrów.
Pamiętać należy, że w większości są to tzw. Fadery (dwa odwrotnie zestawione ze sobą filtry polaryzacyjne. Zmieniając położenie jednego z nich, modyfikujemy stopień przepuszczalności światła przez układ, w związku z czym może pojawić się niekorzystne wizualnie zjawisko „krzyża” (występowanie pasów obrazu, gdzie w jednych będzie, a w innych nie będzie widoczna polaryzacja).
Montaż Filtrów: Kołowe vs. Kwadratowe
W przypadku filtrów efektowych podstawową różnicę stanowi sposób montażu.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
Filtry Kołowe
Filtry kołowe są zazwyczaj podwójnie gwintowane, wiec po dobraniu średnicy filtra zgodnym ze średnicą opisaną poprzez symbol Ø, na obiektywie możemy go po prostu wkręcić. Na niego możemy nakręcić kolejny, i kolejny, i kolejny… aż skończymy na dekielku zabezpieczającym przy transporcie. Rozwiązanie wygodne, ale im grubość metalowego obramowania filtra jest większa, tym ryzyko pojawienia się dodatkowo efektu winietowania (zaciemnienia w rogach kadru) wzrasta.
Filtry Kwadratowe
Filtry kwadratowe w przypadku montażu wymagają od nas użycia dwóch dodatkowych akcesoriów: uchwytu na filtry (tzw. holdera), który musimy zamontować do odpowiedniego adaptera Ø, a następnie całość możemy zamontować bezpośrednio do obiektywu. Zazwyczaj możemy kupić holder i adapater jako zestaw na start, a później, w zależności od posiadanych obiektywów, dokupić odpowiednie adaptery o potrzebnych średnicach. Dzięki jednemu zestawowi Cokin H3HO-25 jesteśmy w stanie wykorzystać możliwości długiego naświetlania dla wielu obiektywów. w przypadku najpopularniejszego systemu Cokin M (kiedyś Cokin P), wielkość filtrów i holder pozwalają stosować do 3 filtrów na raz, dla obiektywów o Ø nie większej niż 77 mm i kącie widzenia nie wyższym niż 110º.
Jeżeli chodzi o zastosowanie filtry kwadratowe są zdecydowanie wygodniejsze, jeżeli korzystamy z filtrów połówkowych.
Tabela Porównawcza Filtrów Polaryzacyjnych
| Cechy | Polaryzator kołowy | Polaryzator liniowy |
|---|---|---|
| Kompatybilność | Działa z nowoczesnymi aparatami cyfrowymi, systemami autofokusa i pomiaru światła | Najlepszy do starszych, manualnych aparatów |
| Jakość obrazu | Doskonały do redukcji odblasków i poprawy kolorów | Również dobry, ale może zakłócać pomiar i autofocus |
| Przedział cenowy | Droższy ze względu na dodatkową warstwę | Zwykle tańszy |
| Łatwość użycia | Łatwy w użyciu z nowoczesnymi aparatami | Wymaga ustawień manualnych |
| Zastosowanie | Fotografia krajobrazowa, odbicia w wodzie, ogólna fotografia plenerowa | Fotografia filmowa, kontrolowane ustawienia manualne |
Zastosowanie Filtrów w Przetwarzaniu Obrazów
Zastosowanie filtrów w przetwarzaniu obrazów oznacza, że do obliczenia nowej wartości punktu brane są pod uwagę wartości punktów z jego otoczenia. Każdy piksel z otoczenia wnosi swój wkład - wagę podczas przeprowadzania obliczeń. Wagi te zapisywane są w postaci maski. Typowe rozmiary masek to 3 x 3, 5 x 5 bądź 7 x 7. Rozmiary masek są z reguły nieparzyste ponieważ piksel na środku reprezentuje piksel dla którego wykonywana jest operacja przekształcania filtrem. Filtrację przeprowadza się osobno dla każdej składowej obrazu.
Jak łatwo zauważyć próba zastosowania filtracji dla punktów położonych na krawędzi obrazu, prowadzi do sytuacji, w której maska "wystaje" poza przetwarzany obraz. Istnieje kilka sposobów obejścia tego problemu. Jednym z nich jest pominięcie procesu filtracji dla takich punktów, innym jest zmniejszenie obrazu po filtracji o punkty, dla których proces ten nie mógł być wykonany.
Filtry Dolnoprzepustowe
Filtry dolnoprzepustowe (ang. low-pass) przepuszczają elementy obrazu o małej częstotliwości. Elementy o wysokiej częstotliwości (szumy, drobne szczegóły) są natomiast tłumione bądź wręcz blokowane. Wynikiem działania takich fitrów jest zredukowanie szumów, w szczególności gdy jest on jedno, dwupikslowy ale również wygładzenie i rozmycie obrazu.
- piramidalny
- stożkowy
- gauss 1
Filtry Górnoprzepustowe
Filtry górnoprzepustowe (ang. high-pass) przepuszczają i wzmacniają elementy obrazu o dużej częstotilości, są to szumy, drobne szczegóły i krawędzie. Tłumieniu natomiast ulegają elementy o niskiej częstotliwości. Wynikiem działania takich fitrów jest wyostrzenie obrazu, a także zwiększenie ilości szumów.
Filtry Przesuwania i Odejmowania
Filtry przesuwania i odejmowania, wykonują przesunięcie obrazu a następnie odejmowanie obrazu od swojej kopii. Filtry te służą do wykrywania krawędzi w obrazie. W zależności od kierunku przesuwania obrazu będą to krawędzie pionowe, poziome bądź ukośne.
Gradientowe Filtry Kierunkowe
Gradientowe filtry kierunkowe (ang. gradient directional) służą również do wykrywania krawędzi w obrazie. Nazwa kolejnych przedstawionych filtrów określa krawędzie- zgodnie z kierunkiem geograficznym, które będą wykryte na obrazie wynikowym.
Filtry Uwypuklające
Filtry uwypuklające (ang. embossing) wprowadzają złudzenie wypukłości i wklęsłości w miejscach, gdzie w obrazie znajdują się krawędzie - daje to efekt podobny do płaskorzeźby. Nazwa kolejnych przedstawionych filtrów określa krawędzie- zgodnie z kierunkiem geograficznym, które będą uwypuklone w obrazie wynikowym.
Filtry Laplace'a
Filtry Laplace'a - stosowane są do wykrywania krawędzi. W porównaniu do innych przedstawionych tutaj filtrów cechuje je wielokierunkowość - wykrywają krawędzie we wszystkich kierunkach. Ponadto dają w efekcie ostrzejsze krawędzie.
Filtry Konturowe
Filtry konturowe - służą do wykrywania krawędzi. Podstawowymi filtrami konturowymi są filtry Sobel'a o Prewitt'a.
Filtry Statystyczne
Filtry statystyczne - wykorzystuje się je podobnie jak przedstawione powyżej filtry liniowe. Wartość wynikowa jednak powstaje nie w wyniku obliczenia sumy ważonej (funkcji splotu) poszczególnych piksli lecz poprzez wybranie wartości odpowiedniego piksla pod maską.
- filtr medianowy
- filtr minimalny
- filtr maksymalny
- filtr Kuwahara
Filtr polaryzacyjny to doskonałe narzędzie dla każdego fotografa, niezależnie od poziomu zaawansowania. Dzięki swojej wszechstronności i prostocie użycia, wpływa na wiele aspektów fotografii, od redukcji odblasków, przez poprawę nasycenia kolorów, aż po wzmacnianie kontrastu. Warto zainwestować w filtr polaryzacyjny, eksperymentować z jego ustawieniami oraz obserwować, jak zmieniają się Twoje zdjęcia. Jako narzędzie, które wpływa na efekty wizualne, jego rola w procesie twórczym jest nie do przecenienia.
tags: #filtracja #obrazow #kolowy #zasada #działania
