偏振光在生活中的應(yīng)用

..以下材料都是通過google搜索得到的相關(guān)知識，如果大家沒有時間就看看以下的內(nèi)容就可以了，大致了解偏振光在生活中有哪些有趣的應(yīng)用，如果有時間有興趣的話可以自己檢索相關(guān)內(nèi)容。

一.立體電影

你看過立體電影嗎？你知道它的道理嗎？它就是應(yīng)用光的偏振現(xiàn)象的一個例子：在觀看立體電影時，觀眾要戴上一副特制的眼鏡，這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片．這樣，從銀幕上看到的景象才有立體感．如果不戴這副眼鏡看，銀幕上的圖像就模糊不清了．這是為什么呢？

這要從人眼看物體說起．人的兩只眼睛同時觀察物體，不但能擴大視野，而且能判斷物體的遠近，產(chǎn)生立體感．這是由于人的兩只眼睛同時觀察物體時，在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物體的左側(cè)面較多，右眼看到物體的右側(cè)面較多，這兩個像經(jīng)過大腦綜合以后就能區(qū)分物體的前后、遠近，從而產(chǎn)生立體視覺．

立體電影是用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝下景物的像，制成電影膠片．在放映時，通過兩臺放映機，把用兩臺攝影機拍下的兩組膠片同步放映，使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上．這時如果用眼睛直接觀看，看到的畫面是模糊不清的．要看到立體電影，要在每架電影機前裝一塊偏振片，它的作用相當于起偏器．從兩架放映機射出的光，通過偏振片后，就成了偏振光．左右兩架放映機前的偏振片的透振方向互相垂直，因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直．這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處，偏振方向不改變．觀眾用上述的偏振眼鏡觀看，每只眼睛只看到相應(yīng)的偏振光圖像，即左眼只能看到左機映出的畫面，右眼只能看到右機映出的畫面，這樣就會像直接觀看物體那樣產(chǎn)生立體感覺．這就是立體電影的原理．當然，實際放映立體電影是用一個鏡頭，兩套圖像交替地印在同一電影膠片上，還需要一套復(fù)雜的裝置．這里就不涉及了．

二.攝像攝影

1.在攝影鏡頭前加上偏振鏡消除反光在拍攝表面光滑的物體，如玻璃器皿、水面、陳列櫥柜、油漆表面、塑料表面等，常常會出現(xiàn)耀斑或反光，這是由于光線的偏振而引起的。在拍攝時加用偏振鏡，并適當?shù)匦D(zhuǎn)偏振鏡面，能夠阻擋這些偏振光，借以消除或減弱這些光滑物體表面的反光或亮斑。要通過取景器一邊觀察一邊轉(zhuǎn)動鏡面，以便觀察消除偏振光的效果。當觀察到被攝物體的反光消失時，既可以停止轉(zhuǎn)動鏡面。下圖1這張照片拍攝時沒有加偏振濾鏡，玻璃面上的反射光現(xiàn)象很明顯。此照片拍攝時相機指向與玻璃大約成45度角。圖2的照片是加上偏振濾鏡后拍攝的。相機指向與玻璃仍然是45度角左右?？梢钥闯?，雖然偏振濾鏡消去了大部分的反射光，但是仍然有一部分反射光存在。這是因為在45度角離布儒斯特角甚遠，玻璃面上的反射光是部分偏振光，偏振濾鏡無法把這樣的反射光全部濾去。圖3在拍攝時調(diào)整了相機的位置，使相機與玻璃面的夾角大約在55度，基本上等于布儒斯特角。從玻璃面上反射光是線偏振光，用偏振濾鏡可以把反射光幾乎全部濾去。從這幾張照片中可以看出，只有在布儒斯特角入射的光線，其反射光才會是線偏振的。

2.攝影時控制天空亮度，使藍天變暗。

由于藍天中存在大量的偏振光，所以用偏振鏡能夠調(diào)節(jié)天空的亮度，加用偏振鏡以后，藍天變的很暗，突出了藍天中的白云。偏振鏡是灰色的，所以在黑白和彩色攝影中均可以使用。

沒有用偏振濾鏡的相片用了偏振濾鏡的相片3D電影專題日常生活中人們是用兩只眼睛來觀察周圍具有空間立體感的外界景物的。3D電影就是利用雙眼立體視覺原理，使觀眾能從銀幕上獲得三維空間感視覺影像的電影。它不同于一般普通電影在放映時只有影像的平面感覺。3D立體電影的制作有多種形式，其中較為廣泛采用的是偏光眼鏡法。它以人眼觀察景物的方法，利用兩臺并列安置的電影攝影機，分別代表人的左、右眼，同步拍攝出兩條略帶水平視差的電影畫面。放映時，將兩條電影影片分別裝入左、右電影放映機，并在放映鏡頭前分別裝置兩個偏振軸互成90度的偏振鏡。兩臺放映機需同步運轉(zhuǎn)，同時將畫面投放在金屬銀幕上，形成左像右像雙影。當觀眾戴上特制的偏光眼鏡時，由于左、右兩片偏光鏡的偏振軸互相垂直，并與放映鏡頭前的偏振軸相一致；致使觀眾的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，通過雙眼匯聚功能將左、右像疊和在視網(wǎng)膜上，由大腦神經(jīng)產(chǎn)生三維立體的視覺效果。展現(xiàn)出一幅幅連貫的立體畫面，使觀眾感到景物撲面而來、或進入銀幕深凹處，能產(chǎn)生強烈的“身臨其境”感。數(shù)字3D電影的基礎(chǔ)技術(shù)

用膠片放映機放映立體電影時，一般常用的是線偏振技術(shù)或紅藍（綠）眼鏡技術(shù)。隨著科學技術(shù)的不斷進步和數(shù)字放映技術(shù)的應(yīng)用，新材料、新技術(shù)的發(fā)展使數(shù)字3D電影影像質(zhì)量，無論是色彩還原還是觀看舒適度上都得到了很大的提高。下面是在國際上被主要應(yīng)用的幾種3D電影技術(shù)：

1.圓偏振技術(shù)

在放映膠片立體電影時，我們曾經(jīng)使用過偏振眼鏡。但確切的說，那時使用的眼鏡應(yīng)該叫線偏振眼鏡。而現(xiàn)在我們介紹的圓偏振技術(shù)是在線偏振的基礎(chǔ)上發(fā)展的，但它在觀看效果上比線偏振有了質(zhì)的飛躍。在使用線偏振眼鏡看立體電影時，應(yīng)始終保持眼鏡處于水平狀態(tài)，使水平偏振鏡片看到水平偏振方向的圖像，而垂直偏振鏡片看到垂直偏振方向的圖像。如果眼鏡略有偏轉(zhuǎn)，垂直偏振鏡片就會看見一部分水平方向的圖像，水平偏振鏡片也會看見一部分垂直方向的圖像，左、右眼就會看到明顯的重影。而圓偏振光偏振方向是有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)著的，它可分為左旋偏振光和右旋偏振光，它們相互間的干擾非常小，它的通光特性和阻光特性基本不受旋轉(zhuǎn)角度的影像?，F(xiàn)在看偏振形式的3D電影時，觀眾佩戴的偏振眼鏡片一個是左旋偏振片，另一個是右旋偏振片，也就是說觀眾的左右眼分別看到的是左旋偏振光和右旋偏振光帶來的不同畫面，通過人的視覺系統(tǒng)產(chǎn)生立體感。

這種圓偏振技術(shù)既可以應(yīng)用于單機3D電影，也可以應(yīng)用在雙機3D電影放映。

Real-D和Masterimage的3D放映輔助系統(tǒng)主要采用的就是這種技術(shù)。

2.開關(guān)眼鏡技術(shù)

這項技術(shù)的原理比較簡單，它的主要技術(shù)在眼鏡上。它的眼鏡片是可以分別控制開閉的兩扇小窗戶，在同一臺放映機上交替播放左右眼畫面時，通過液晶眼鏡的同步開閉功能，在放映左畫面時，左眼鏡打開，右眼鏡關(guān)閉，觀眾左眼看到左畫面，右眼什么都看不到。同樣翻轉(zhuǎn)過來時，右眼看右畫面，左眼看不到畫面，就這樣讓左右眼分別看到左右各自的畫面，從而產(chǎn)生立體效果。NuVision3D系統(tǒng)就是采用的這種技術(shù)。NuVision的3D技術(shù)最近已經(jīng)被XpanD公司收購，所以我們現(xiàn)在接觸的這類設(shè)備都是使用XpanD商標。3.濾光技術(shù)

可見光的波長大約在390到770nm之間的區(qū)域內(nèi)。我們在利用數(shù)字放映機放映畫面時，數(shù)字放映機通過數(shù)字方式還原以紅綠藍三個顏色為基色的彩色圖像。安裝在放映機內(nèi)的、快速轉(zhuǎn)動的濾光輪，將紅綠藍各自分為高（H）、低（L）波長兩部分，各包含左、右眼圖像內(nèi)容。通過分色濾光眼鏡，讓觀眾感受到左右眼各自的彩色畫面，產(chǎn)生立體效果。

由于濾光技術(shù)要對圖像光譜進行分割，對色彩還原產(chǎn)生一定的影響，所以采用這種方式時，要在服務(wù)器上增加色彩管理軟件，對圖像數(shù)據(jù)進行校正處理。三種目前需要使用輔助設(shè)備才可以實現(xiàn)3D效果的前沿技術(shù)

色差式3D技術(shù)

最早出現(xiàn)3D顯示技術(shù)就是色差式，從技術(shù)層面上來看也是最為初級的一種3D效果顯示方法，這種3D顯示的輔助設(shè)備只需購買一付紅青（紅淡藍）色差眼鏡就可以了。成本也最為低廉。

色差式3D顯可以稱為分色立體成像技術(shù)，是用兩臺不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制在同一副畫面中。用肉眼觀看的話會呈現(xiàn)模糊的重影圖像，只有通過對應(yīng)的紅藍等立體眼鏡才可以看到立體效果，就是對色彩進行紅色和藍色的過濾，紅色的影像通過紅色鏡片藍色通過藍色鏡片，兩只眼睛看到的不同影像在大腦中重疊呈現(xiàn)出3D立體效果。

色差式3D的不足是顯示效果有限，3D效果體驗不足但是其低廉的成本卻使很多財力有限的3D影片愛好者選擇他的一個主要原因。

快門式3D技術(shù)

快門式3D技術(shù)可以為家庭用戶提供高品質(zhì)的3D顯示效果，這種技術(shù)的實現(xiàn)需要一付主動式LCD快門眼鏡，交替左眼和右眼看到的圖象以至于你的大腦將兩幅圖像融合成一體來實現(xiàn)，從而產(chǎn)生了單幅圖像的3D深度感。其成本也比色差式3D顯示技術(shù)昂貴很多。

快門式3D技術(shù)的原里是根據(jù)人眼對影像頻率的刷新時間來實現(xiàn)的，通過提高畫面的快速刷新率（至少要達到120Hz）左眼和右眼個60Hz的快速刷新圖象才會讓人對圖象不會產(chǎn)生抖動感，并且保持與2D視像相同的幀數(shù)，觀眾的兩只眼睛看到快速切換的不同畫面，并且在大腦中產(chǎn)生錯覺，便觀看到立體影像。

快門式3D技術(shù)的優(yōu)勢是其3D效果實現(xiàn)逼真，但是由于技術(shù)成本的制約其成本也較高，如果是同時約幾個朋友來看3D電影的話就要每人都有一付這樣的眼鏡，這就需要花很多錢，如果是每人獨自觀看的話那互動性就差了。

偏光式3D技術(shù)

偏光式3D技術(shù)目前普遍用于商業(yè)影院和其它高端應(yīng)用。在技術(shù)方式上和快門式是一樣的，其不同的是被動接收所以也被稱為屬于被動式3D技術(shù)，輔助設(shè)備方面的成本較低，但對輸出設(shè)備的要求較高，所以非常適合商業(yè)影院等需要眾多觀眾的場所使用。

光線偏振系統(tǒng)一般都應(yīng)用在商業(yè)影院，專業(yè)術(shù)語稱為偏光式3D也叫偏振式3D技術(shù)，目前在商用方面采用兩種顯示方式進行3D效果的實現(xiàn)，在IMAX3D播放中使用兩臺投影設(shè)備，兩臺投影機分別擁有自己的偏振濾波器，分別投射左眼和右眼圖像。另外一種系統(tǒng)，被稱為RealD，使用一臺投影機和一個快速切換的單個偏振器來完成同樣的事情。這種技術(shù)是快速切換左眼和右眼圖象，同時進行順時針180度和逆時針180度的偏振方向配合左眼和右眼的圖象的變換而切換，此外通過眼鏡對光線的過濾只讓觀看者看到屬于不同眼的圖象。此外應(yīng)用于電視行業(yè)的偏光式3D技術(shù)則需要畫面具有240Hz或者480Hz以上的刷新率，其刷新頻率要高于快門式的兩倍甚至四倍。

偏光式3D的優(yōu)勢是可獲得更為準確的色彩，輔助設(shè)備眼鏡因為沒有電子元件所以也非常便宜，光線偏振系統(tǒng)的價格卻不菲對于家庭用戶來說實現(xiàn)起來并不容易。3維立體顯示

友達將展出一系列從8寸到65寸運用不同技術(shù)的最新3維液晶屏。包括裸眼式的視差屏障(barrier)

技術(shù)和柱狀透鏡(lenticular)

技術(shù)，以及需配戴特殊眼鏡觀看的偏光式(Pat