โพลาไรซ์ท้องฟ้าและการถ่ายภาพ

โพลาไรเซชันถูกสังเกตในแสงของท้องฟ้าเนื่องจากนี่เป็นเพราะแสงอาทิตย์ที่กระจายอยู่ตามละอองลอยเมื่อมันผ่านชั้นบรรยากาศของโลก แสงที่กระจัดกระจายจะสร้างความสว่างและสีในท้องฟ้าแจ่มใส โพลาไรซ์บางส่วนของแสงที่กระจัดกระจายนี้สามารถใช้ในการทำให้ท้องฟ้ามืดลงในภาพถ่ายเพิ่มความคมชัด เอฟเฟกต์นี้สังเกตได้อย่างชัดเจนที่สุด ณ จุดบนท้องฟ้าซึ่งทำมุม 90 °กับดวงอาทิตย์ ฟิลเตอร์โพลาไรซ์ใช้เอฟเฟ็กต์เหล่านี้เพื่อปรับผลลัพธ์ของการถ่ายภาพให้เหมาะสมที่สุดโดยการสะท้อนหรือการกระเจิงของท้องฟ้ามีส่วนเกี่ยวข้อง [19]: 346–347 [32]: 495–499

โพลาไรซ์ท้องฟ้าถูกใช้สำหรับการวางแนวในการนำทาง เข็มทิศท้องฟ้า Pfund ถูกนำมาใช้ในปี 1950 เมื่อมีการนำทางใกล้กับเสาของสนามแม่เหล็กของโลกเมื่อไม่สามารถมองเห็นดวงอาทิตย์และดวงดาว (เช่นภายใต้เมฆในเวลากลางวันหรือสนธยา) มันได้รับการเสนอชื่อแย้งว่าพวกไวกิ้งใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกัน ("sunstone") ในการเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือในศตวรรษที่ 9 ถึง 11 ก่อนการมาถึงของเข็มทิศแม่เหล็กจากเอเชียถึงยุโรปในศตวรรษที่ 12 . ที่เกี่ยวข้องกับเข็มทิศท้องฟ้าคือ "นาฬิกาขั้วโลก" ซึ่งประดิษฐ์โดย Charles Wheatstone ในปลายศตวรรษที่ 19

เทคโนโลยีการแสดงผล

หลักการของเทคโนโลยีการแสดงผลคริสตัลเหลว (LCD) อาศัยการหมุนของแกนโพลาไรซ์เชิงเส้นโดยอาเรย์คริสตัลเหลว แสงจากแสงไฟ (หรือชั้นสะท้อนแสงด้านหลังในอุปกรณ์ที่ไม่รวมหรือต้องการแสงไฟ) ก่อนผ่านแผ่นโพลาไรซ์เชิงเส้น แสงโพลาไรซ์นั้นผ่านชั้นผลึกเหลวจริงซึ่งอาจจัดเป็นพิกเซล (สำหรับทีวีหรือจอคอมพิวเตอร์) หรือในรูปแบบอื่นเช่นจอแสดงผลเจ็ดส่วนหรืออีกอันหนึ่งที่มีสัญลักษณ์ที่กำหนดเองสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะ เลเยอร์ผลึกเหลวนั้นถูกผลิตขึ้นด้วยการส่งมอบ chirality ที่ถูกต้อง (หรือซ้าย) ซึ่งประกอบด้วย helices ขนาดเล็กเป็นหลัก สิ่งนี้ทำให้เกิด birefringence แบบวงกลมและได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีการหมุน 90 องศาของสถานะโพลาไรซ์เชิงเส้น อย่างไรก็ตามเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับเซลล์โมเลกุลจะยืดตัวลดหรือสูญเสียความโค้งของวงกลมอย่างสิ้นเชิง ที่ด้านการดูของจอแสดงผลเป็นแผ่นโพลาไรซ์เชิงเส้นอีกเส้นหนึ่งซึ่งมักจะวางที่ 90 องศาจากด้านหลังของชั้นที่ใช้งาน ดังนั้นเมื่อลบ birefringence แบบวงกลมโดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอโพลาไรเซชันของแสงที่ส่งผ่านจะยังคงอยู่ที่มุมฉากของโพลาไรเซอร์ด้านหน้าและพิกเซลจะมืด อย่างไรก็ตามเมื่อไม่มีแรงดันการหมุน 90 องศาของโพลาไรเซชันจะทำให้มันตรงกับแกนของโพลาไรเซอร์ด้านหน้าทำให้แสงผ่านได้ แรงดันไฟฟ้าระดับกลางสร้างการหมุนระดับกลางของแกนโพลาไรซ์และพิกเซลมีความเข้มปานกลาง การแสดงบนพื้นฐานของหลักการนี้แพร่หลายและตอนนี้ถูกใช้ในโทรทัศน์จอภาพคอมพิวเตอร์และเครื่องฉายวิดีโอส่วนใหญ่ทำให้เทคโนโลยี CRT รุ่นก่อนหน้าล้าสมัยไปแล้ว การใช้โพลาไรซ์ในการทำงานของจอ LCD นั้นเห็นได้ชัดสำหรับใครบางคนที่สวมแว่นกันแดดโพลาไรซ์ซึ่งมักทำให้จอภาพไม่สามารถอ่านได้

ในแง่ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงการเข้ารหัสโพลาไรเซชันได้กลายเป็นวิธีการชั้นนำ (แต่ไม่ใช่ แต่เพียงผู้เดียว) ในการส่งภาพแยกจากกันไปทางซ้ายและตาขวา สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับภาพที่แยกต่างหากสำหรับดวงตาแต่ละข้างไม่ว่าจะฉายจากเครื่องฉายสองเครื่องที่แตกต่างกันโดยมีฟิลเตอร์โพลาไรซ์เชิงออร์โธโพกอนเซอร์หรือโดยทั่วไปจากเครื่องฉายเดี่ยวที่มีโพลาไรซ์ แว่นตา 3D โพลาไรซ์พร้อมตัวกรองโพลาไรซ์ที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจว่าแต่ละตาได้รับเฉพาะภาพที่ต้องการ ในอดีตระบบดังกล่าวใช้การเข้ารหัสโพลาไรเซชันเชิงเส้นเนื่องจากมีราคาไม่แพงและให้การแยกที่ดี อย่างไรก็ตามการโพลาไรซ์แบบวงกลมทำให้การแยกภาพสองภาพไม่ตอบสนองต่อการเอียงศีรษะและใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดนิทรรศการภาพยนตร์ 3 มิติในปัจจุบันเช่นระบบจาก RealD ฉายภาพดังกล่าวต้องใช้หน้าจอที่รักษาโพลาไรซ์ของแสงที่ฉายเมื่อดูในการสะท้อน (เช่นหน้าจอสีเงิน); หน้าจอการฉายภาพกระจายแสงสีขาวปกติทำให้เกิดการสลับขั้วของภาพที่ฉายทำให้ไม่เหมาะกับแอปพลิเคชันนี้

แม้ว่าตอนนี้ล้าสมัยคอมพิวเตอร์ CRT แสดงความเดือดร้อนจากการสะท้อนจากซองจดหมายแก้วทำให้แสงจ้าจากไฟห้องและความคมชัดไม่ดีดังนั้น มีการใช้วิธีแก้ปัญหาการสะท้อนแสงหลายวิธีเพื่อแก้ไขปัญหานี้ วิธีการหนึ่งที่ใช้หลักการของการสะท้อนของแสงโพลาไรซ์แบบวงกลม ฟิลเตอร์โพลาไรซ์แบบวงกลมที่ด้านหน้าของหน้าจอช่วยให้สามารถส่งสัญญาณแสงของห้องโพลาไรซ์แบบวงกลมที่ถูกต้องเท่านั้น ตอนนี้แสงโพลาไรซ์แบบวงกลมขวา (ขึ้นอยู่กับแบบแผนที่ใช้) มีทิศทางของสนามไฟฟ้า (และแม่เหล็ก) หมุนตามเข็มนาฬิกาขณะที่แพร่กระจายในทิศทาง + z เมื่อสะท้อนสนามยังคงมีทิศทางการหมุนเหมือนกัน แต่ตอนนี้การแพร่กระจายอยู่ในทิศทาง −z ทำให้คลื่นที่สะท้อนกลับถูกทิ้งไว้เป็นวงกลม ด้วยฟิลเตอร์โพลาไรเซชันแบบวงกลมที่ถูกต้องวางอยู่ด้านหน้าของกระจกสะท้อนแสงที่ไม่ต้องการซึ่งสะท้อนออกมาจากกระจกจะอยู่ในสถานะโพลาไรเซชันมากซึ่งถูกบล็อกโดยฟิลเตอร์ดังกล่าวเพื่อขจัดปัญหาการสะท้อนกลับ การย้อนกลับของโพลาไรซ์แบบวงกลมในการสะท้อนและการกำจัดของการสะท้อนแสงในลักษณะนี้สามารถสังเกตได้ง่ายโดยมองในกระจกขณะที่สวมแว่นตาภาพยนตร์ 3 มิติซึ่งใช้ขั้ววงกลมแบบซ้าย - ขวา ปิดตาข้างหนึ่งดวงตาอีกข้างจะเห็นภาพสะท้อนที่มองไม่เห็น เลนส์นั้นจะเป็นสีดำ อย่างไรก็ตามเลนส์อื่น ๆ (ของตาปิด) จะมีโพลาไรซ์แบบวงกลมที่ถูกต้องทำให้ตาที่เปิดปิดมองเห็นได้ง่าย