Система держателей фильтров Lee Filters

В фотографической практике достаточно часто приходится крепить дополнительные приспособления перед объективом. В основном, это разнообразные фильтры и бленды. За время существования фотографии было придумано очень много систем крепления.  И также выяснилось, что большинство приспособлений имеют довольно узкое применение, но иногда абсолютно необходимы. Поэтому были сделаны попытки унифицировать систему креплений, чтобы хоть немного уменьшить число фильтров и переходников, которые фотографу приходится носить с собой. Эта статья посвящена системе фильтров Lee. Как написано в буклете компании, "Lee Filters разрабатывает свои фильтры и оборудование для студийной фотографии, руководствуясь теми же принципами, которые принесли ей многолетний успех в выпуске специальных фильтров для кино, телевидения и театра".  

Система держателей строится по следующему принципу: в объектив ввинчивается кольцо, к которому с помощью защёлки крепится основа держателя фильтров, к которой в свою очередь с помощью винтов могут быть прикреплены направляющие пазов для квадратных 100х100 мм и прямоугольных фильтров разной толщины, а также кольцо с резьбой для установки круглых фильтров с диаметром резьбы 105 мм.

Адаптерное кольцо навинчивающееся на объектив


Держатель с установленным адаптерным кольцом 105 мм для использования поляризационного фильтра 105 мм


Тандемный адаптер, позволяющий установить последовательно два держателя и вращать их друг относительно друга



Футляры для держателей и фильтров

Очень близким аналогом этой системы является Z-серия фирмы Cokin. Продукция фирмы Cokin более разнообразна и на нашем рынке в основном представлена сериями A, P и X, предназначенными соответственно для фильтров 67, 84 и 130 мм, которые конструктивно отличаются от промежуточной серии Z, предназначенной, как у Lee, для фильтров шириной 100 мм.

К этой системе могут крепиться также раздвижные бленды, ассортимент которых у фирмы Lee несколько шире, чем у конкурентов.

Поскольку система представляет из себя конструктор, то удобство и надежность работы в значительной степени зависит от тщательности сборки. Собирая держатель, надо иметь в виду, что направляющие бывают не только разной толщины, но и с пружинами разной жесткости, поэтому их надо собирать таким образом, чтобы фильтры не выпали под действием силы  тяжести.

Квадратные фильтры можно зафиксировать, ввинтив дополнительно винты, ограничивающие их перемещение. Если вспомнить продававшуюся в советское время отечественную систему, то она была предназначена только для квадратных, а не для квадратных и прямоугольных фильтров, и поэтому имела ограничительные рейки с трех сторон. Нечто похожее можно при желании собрать и из данного конструктора.

100-мм система предназначена в первую очередь для среднеформатных камер, хотя может быть полезна и при использовании с светосильными объективами с переменным фокусным расстоянием для 35 мм зеркальных камер. Габариты их передней линзы часто даже превосходят среднестатистические объективы среднеформатных камер.

Многообразие продукции, вероятно, сложилось еще в серебряный век фотографии, когда фильтры при съемке были единственным способом воздействовать на получаемый в результате диапозитив.  В эпоху цифровой фотографии необходимость использования многих фильтров стала спорной, поскольку перед матрицей уже расположены цветные фильтры. И поскольку преобразование  электрического сигнала, записанного камерой, в цветное изображение - операция неизбежная, то мы можем просто изменить коэффициенты, с которыми учитывается вклад мозаичных зональных фильтров перед матрицей. Т.о. безусловно оправданным и в цифровой фотографии является использование поляризационных и дифракционных фильтров, поскольку их эффект не может быть смоделирован программой. Их использование позволяет зарегистрировать дополнительную информацию, недоступную камере без этих фильтров. Дифракционных фильтров фирма Lee не производит, а о том, какую дополнительную информацию можно из них извлечь, я писал в статье Занимательная спектроскопия.

Достаточно спорным на сегодняшнем этапе является и использование перед объективом пластин, состоящих из комбинации призм или линз. Системы с микролинзами фирма выпускает, но у меня их не было на тестировании, поэтому останавливаться на них не буду. О том, что они могут потенциально дать, см. в статье, посвященной объективам с мягким фокусом.

Еще один тип фильтров, который пока еще имеет право на существование, это градиентные нейтральные фильтры. Они  представляют собой прямоугольники, плотность которых изменяется от одного края к другому. Перемещая их в держателе, можно добиться затемнения части изображения и расширить динамический диапазон, регистрируемый камерой. У меня было 2 комплекта, отличающихся резкостью границы перехода от плотного нейтрального фильтра к прозрачному. Каждый из комплектов состоял из трех фильтров с плотностью 0,3; 0,6 и 0,9. Оказалось, что найти объект, когда их использование безусловно оправдано, довольно трудно. Но даже если объект найден, то точно выставить границу оказалось делом кропотливым: камеру надо установить на штатив и долго колдовать рядом с ней. Учитывая бурное развитие программ для совмещения нескольких снимков, сделанных с экспозиционной вилкой, круг применения  этих фильтров, на мой взгляд, сузился почти до нуля. Удачного кадра с этими фильтрами мне сделать так и не удалось, потому просто приведу снимок неба, на котором видна граница, вызванная использованием фильтра.

Использование системы Lee с поляризационными фильтрами

Поляризационный фильтр с ввернутым в него адаптерным кольцом, позволяющим установить перед ним еще один держатель и/или бленду

Традиционно поляризационные фильтры используются для затемнения или осветления неба, свет которого частично поляризован, и для уменьшения или усиления отражения от диэлектрических поверхностей, которыми являются, например, всевозможные стекла, которых довольно много попадает в кадр.

Источником света, поляризованного при рассеянии, является голубое небо. Свет, рассеянный в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения, поляризован в наибольшей степени, в то время как свет, рассеянный вдоль направления распространения, поляризован незначительно.

Диэлектрическим зеркалом является и поверхность воды. Но вода, кроме того, что отражает, еще и течет. Поэтому при ее съемке часто хочется максимально увеличить выдержку, и для этого используются нейтральные фильтры. Универсальным нейтральным фильтром может стать пара поляризационных фильтров. Тогда, скрещивая их, мы можем в десятки раз изменить проходящий через них световой поток. Поляризационные фильтры сейчас выпускаются двух типов: линейные поляризационные фильтры и фильтры с круговой поляризацией на выходе, представляющие собой линейный поляризатор плюс пластинка лямбда / 4. В результате расположенный с внешней стороны линейный фильтр позволяет нам анализировать степень поляризации света, а пластинка лямбда /4 после него превращает свет из линейно поляризованного в эллиптически поляризованный. При какой-то одной длине волны он будет круговым. То есть, если мы расположим за фильтром с круговой поляризацией еще один поляризационный фильтр, то вращая их друг относительно друга, мы заметим, что оттенок серой карты будет меняться. В описании к фильтрам есть такая фраза: "Современные зеркальные камеры, имеющие автоматическую фокусировку или сложную систему замера экспозиции, будут работать правильным образом только с круговыми поляризационными фильтрами". Связано это с тем, что перед датчиками находится система зеркал, отражаясь от которых, свет также частично поляризуется. Чтобы подтвердить цифрами влияние этого эффекта, я провел эксперимент с камерой Canon EOS 5D. На систему фокусировки объектива ЕФ135 мм наличие как линейного, так и кругового поляризатора не сказалось никак. Система замера экспозиции оказалась чувствительной к повороту как одного, так и другого фильтра при съемке на просвет пластины из молочного стекла. При вращении фильтра с круговой поляризацией выдержка менялась от 1/20 до 1/15 с. При  использовании фильтра с линейной поляризацией выдержка менялась от 1/25 до 1/15 с. Т.е. конкретно с данным аппаратом и данным объективом необходимости отдавать предпочтение более дорогому фильтру с круговой поляризацией я не вижу.  Из фильтров с линейной поляризацией сделать нейтральный фильтр переменной плотности очень просто. Мы ставим два держателя тандемом, для чего в комплекте есть специальные крепления. В каждое из креплений вставляем своей квадратный поляризационный фильтр, а дальше вращаем один относительно другого. Если у вас есть один фильтр с круговой поляризацией, а другой с линейной, то ситуация тоже очень простая. Просто первым мы ставим фильтр с линейной поляризацией, а вторым – фильтр с круговой. Если же у нас два фильтра с круговой поляризацией, то ситуация несколько сложнее. Нам надо их поставить навстречу друг другу, чтобы у нас получилась следующая комбинация: пластинка лямбда / 4, линейный фильтр, линейный фильтр, пластинка лямбда / 4. Т.е. тот фильтр, который ближе расположен к объекту, должен быть поставлен задом наперед.

В системе Lee подобную комбинацию собрать можно. Но для этого потребуется много больше переходных колец, чем у меня было в наличии.

Результат использования линейного и кругового поляризационных фильтров приведен на нижеследующих фотографиях. Все снимки сделаны при одной диафрагме в RAW и обработаны с одинаковыми параметрами.

1/1000 с (плоскости поляризации параллельны)	1/166 с
1/25 с	1/2 с
Остатки цвета из последней фотографии можно извлечь, но при этом и цвет не тот, и неоднородность фильтров бросается в глаза:

При скрещенных поляроидах световой поток уменьшился в сотню раз и при этом оказался окрашенным в синий цвет. Т.е. поляризаторы оказались сильно селективными и в коротковолновой части спектра свет оказался поляризованным куда хуже, чем в длинноволновой. Похоже, что это свойство дихроичного материала, из которого сделаны фильтры, а для того, чтобы компенсировать этот эффект, фильтр представляет собой сэндвич из цветного фильтра, поглощающего коротковолновую часть, и собственно дихроичного фильтра.  Цветной фильтр, похоже, не очень стойкий к внешним воздействиям, при детальном рассмотрении можно обнаружить его неоднородность.

Конечно, фотографию превратили уже давно из науки в искусство, и для последнего степень поляризации во всем диапазоне волн не является самым важным критерием, куда важнее, чтобы фильтр не портил общей картины за счет постороннего окраса и непараллельности поверхности. А поляризация в коротковолновой области в общем-то художникам не нужна. Да и у конкурентов на фоторынке она не лучше. Но вот у заводов, ориентированных на физику, а не на фотографию, в этом плане ситуация существенно лучше, как например у фильтров ПФ ЗОМЗ (Загорского оптико-механического завода).

Есть у поляризационных фильтров и еще одно довольно привлекательное применение.
Это съемка объектов в поляризованном свете. Свет, испускаемым жк монитором, фактически полностью линейно поляризован. Поэтому разместив на его фоне объекты из прозрачных оптически анизотропных материалов, мы получим оптически весьма интересные эффекты. В основном они связаны с фотоупругим эффектом и особенно ярко проявляются в тонких мятых упаковочных пленках. Или пластмассовых коробках, которые начинают играть роль пластинки лямбда, деленная на n, где n меняется от точки к точке. В результате у нас появляется, например, вот такая картинка.

Ниже приведены фотографии пластмассовой рюмки и стеклянной вазы. Сперва плоскость поляризации фильтра совпадает с плоскостью поляризации экрана монитора, а затем эти плоскости перпендикулярны.

Красивы или нет эти картинки это вопрос вкуса, но они подчеркивают, что фотоаппарат способен зарегистрировать информацию о предметах, недоступную невооруженному глазу. Разница между фотографией и живописью в том, что художник запечатлевает увиденное или придуманное, фотограф регистрирует свет и его свойства и как следствие может рассказать о природе предмета куда больше :-)

Прием может быть интересен и при съемке стеклянной посуды. Особенно ярко он проявляется, естественно, в одноразовой, пластмассовой. Для стеклянной посуды он не столь ярко выражен, но тут появляется возможность изменить картинку, наливая в рюмку жидкость, вращающую плоскость поляризации. Как известно, самым доступным веществом , позволяющим получить этот эффект, является сахарный песок. Максимальный эффект наблюдается, правда, в синей области спектра, в которой наши фильтры наименее эффективны, но тем не менее, на нижеприведенных фотографиях можно заметить, что вращая поляроид, мы можем сделать налитую жидкость как темнее, так и светлее фона. Причем величина будет зависеть от оптического пути, т.е. это прием позволяет подчеркнуть объемность рюмки.

   

Свет рассеянный пылинками деполяризован, поэтому при съемках со скрещенными поляризационными фильтрами пыль становится проблемой.